普通化学第一章
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NO, CO
2NO(g) 2CO(g) N 2 (g) 2CO2 (g)
?
第一章 化学热力学基础 第二章 化学反应的方向、限度和速率 第三章 酸碱平衡、沉淀平衡及配位平衡 第四章 电化学基础
第五章 物质结构基础
第六章 元素及其化合物
第七章 高分子化学简介
主要参考教材
浙江大学普通化学教学组编，普通化学．高等教育出
因为 U2－U1 = ΔU
所以 U2 = U1 + ΔU = U1 + 150 J
1.2.2 化学反应的热效应
定义： 当生成物与反应物的温度相同时，体系不做非 体积功，化学反应过程中体系所放出或吸收 的热量称为该反应的反应热效应，简称热效 应或反应热。
热力学第一定律的数学表达式：
ΔU = Q + W 体系吸热 Q>0 U >0 W>0 对体系做功 体系放热 Q<0
体 系
U <0
W<0
环境
对环境做功
例 1.1
起始状态为U1的体系，假设体系放出200 J的 热量，环境对体系做了350 J的功，计算体系 的能量变化和终态U2。
解: 由题意可知： Q=－200 J；W=+ 350 J ΔU=Q + W ＝－200 J + 350 J=150 J
理论课32 学时，实验课8学时 成绩：期末考试占80％
实验成绩占20％
第一章 化学热力学基础
热力学:专门研究能量相互转变过程中所 遵循的规律的一门科学。
化学热力学:用热力学的理论和方法研究化 学反应方向问题、化学反应过程的能量变化 问题以及化学反应进行的程度问题。
1.1 热力学基本概念
1.1.5 热和功
1. 热 定义: 体系与环境之间因温差而传递的能量称 为热，以符号Q表示。单位: J 或 kJ 规定： 若体系吸热，Q 0 若体系放热，Q 0
2. 功 定义: 除热之外，在体系和环境之间被传递的其它 能量，称为功，以符号W表示。单位: J 或 kJ 规定：
若环境向体系做功，W 0
终态 p2=200 kPa T2=373 K V2=1 L
减 压 降 温
方式2
p3=300 kPa T3=473 K V3=0.845 L
方式1：Δ p= p2-p1= 100 kPa ΔV=V2-V1= -1 L ΔT=T2-T1= 0 K
方式2：Δ p= (p3-p1)+ (p2-p3)= 100 kPa ΔV= (V3-V1)+ (V2-V3) = -1 L ΔT=(T3-T1)+ (T2-T3) = 0 K
根据过程发生时的条件不同，可分为以下几类： 恒温过程：T1 = T2 = T外 恒压过程： p1 = p2 = p外 恒容过程：V1 = V2 绝热过程：Q=0
1.1.4 热力学能
热力学能(内能): 是体系内各种形式的能量的总和，用符号U 表示。单位: J 或 kJ
热力学能特点: 状态函数; 其绝对值不可测量; 具有加和性
状态函数的特征
体系状态一定，状态函数值一定 体系状态变化时，状态函数值的变化只与 体系的始态和终态有关，而与变化途径无关 循环过程状态函数的变化值为零
动画来源：
绍兴文理学院
无机及分析化学
1.1.3 过程和途径
体系的状态由于外界条件的改变会发生变 化，这种状态变化称为过程。 变化过程可以采取多种不同的具体形式， 我们把实现过程的每一种具体的形式称为途 径。
若体系向环境做功，W 0
功和热都与途径有关，不是状态函数
功的分类 体积功 由于体系体积变化而与环境交换的能量， 称为体积功。 体系做功： W = －p外· ΔV 非体积功
体积功外的所有其他形式的功称为非体 积功。如电功、表面功等。
1. 体系和环境
敞开、封闭ຫໍສະໝຸດ Baidu孤立
2. 状态和状态函数
1.2.3 化学反应的热效应
1.2 化学反应的能量守恒与反应热效应
1.2.1 热力学第一定律
热力学第一定律的数学表达式：
ΔU = Q + W
热力学第一定律内容（能量守恒和转化定律）： 自然界的一切物质都具有能量，能量有 各种不同的形式，能够从一种形式转化为 另一种形式，在转化的过程中，能量的总 值不变。
孤立体系
—
—
1.1.2 状态和状态函数
由一系列表征体系性质的物理量所确定下 来的体系的存在形式称为体系的状态。
用来描述体系状态的物理量（p、T、V、H、
U、S、G…）叫做状态函数。
状态函数的特征
体系状态一定，状态函数值一定
始态 p1=100 kPa T1=373 K V1=2 L
加 压 升 温 方式1，加压
状态函数特征
5组基本概念
3. 过程和途径
恒温、恒压、恒容、绝热
4. 热力学能U
状态函数、具有加和性、绝对值不可测
5. 热和功
过程函数，正负号规定，体积功
1.1 热力学基本概念
1.2 化学反应的能量守恒与反应热效应
1.2.1 热力学第一定律
1.3 化学反应热效应的理论计算 1.2.2 热化学方程式与盖斯定律
版社，2005.
傅献彩编，大学化学．高等教育出版社，2003.
曲保中等编，新大学化学．高等教育出版社，2005.
张密林主编， 大学化学．哈尔滨工程大学出版社，2005.
华彤文等编，普通化学原理．北京大学出版社，2005.
段连运等译，化学与社会，化学工业出版社．2000
课时：40 学时
1.1.1 体系和环境
1.2 化学反应的能量守恒与反应热效应 1.1.2 状态和状态函数
1.1.3 过程和途径
1.1.4 热力学能
1.3 化学反应热效应的理论计算 1.1.5 热和功
1.1 热力学基本概念
1.1.1 体系和环境
被划分出来作为研究对象的那部分物质或空 间称为体系(系统）。 体系之外并与体系有密切联系的那部分物质 或空间称为环境。
体系分类：敞开体系 封闭体系 孤立体系 依据：根据体系与环境之间有无物质和能量交换。
敞开体系：体系与环境之间既有物质 交换，又有能量交换。
封闭体系:体系与环境之间只有能量 交换，而没有物质交换。
孤立体系：体系与环境之间既没有 物质交换也没有能量交换。
体系与环境交换 体系分类 敞开体系 封闭体系 物质 √ — 能量 √ √
2NO(g) 2CO(g) N 2 (g) 2CO2 (g)
?
第一章 化学热力学基础 第二章 化学反应的方向、限度和速率 第三章 酸碱平衡、沉淀平衡及配位平衡 第四章 电化学基础
第五章 物质结构基础
第六章 元素及其化合物
第七章 高分子化学简介
主要参考教材
浙江大学普通化学教学组编，普通化学．高等教育出
因为 U2－U1 = ΔU
所以 U2 = U1 + ΔU = U1 + 150 J
1.2.2 化学反应的热效应
定义： 当生成物与反应物的温度相同时，体系不做非 体积功，化学反应过程中体系所放出或吸收 的热量称为该反应的反应热效应，简称热效 应或反应热。
热力学第一定律的数学表达式：
ΔU = Q + W 体系吸热 Q>0 U >0 W>0 对体系做功 体系放热 Q<0
体 系
U <0
W<0
环境
对环境做功
例 1.1
起始状态为U1的体系，假设体系放出200 J的 热量，环境对体系做了350 J的功，计算体系 的能量变化和终态U2。
解: 由题意可知： Q=－200 J；W=+ 350 J ΔU=Q + W ＝－200 J + 350 J=150 J
理论课32 学时，实验课8学时 成绩：期末考试占80％
实验成绩占20％
第一章 化学热力学基础
热力学:专门研究能量相互转变过程中所 遵循的规律的一门科学。
化学热力学:用热力学的理论和方法研究化 学反应方向问题、化学反应过程的能量变化 问题以及化学反应进行的程度问题。
1.1 热力学基本概念
1.1.5 热和功
1. 热 定义: 体系与环境之间因温差而传递的能量称 为热，以符号Q表示。单位: J 或 kJ 规定： 若体系吸热，Q 0 若体系放热，Q 0
2. 功 定义: 除热之外，在体系和环境之间被传递的其它 能量，称为功，以符号W表示。单位: J 或 kJ 规定：
若环境向体系做功，W 0
终态 p2=200 kPa T2=373 K V2=1 L
减 压 降 温
方式2
p3=300 kPa T3=473 K V3=0.845 L
方式1：Δ p= p2-p1= 100 kPa ΔV=V2-V1= -1 L ΔT=T2-T1= 0 K
方式2：Δ p= (p3-p1)+ (p2-p3)= 100 kPa ΔV= (V3-V1)+ (V2-V3) = -1 L ΔT=(T3-T1)+ (T2-T3) = 0 K
根据过程发生时的条件不同，可分为以下几类： 恒温过程：T1 = T2 = T外 恒压过程： p1 = p2 = p外 恒容过程：V1 = V2 绝热过程：Q=0
1.1.4 热力学能
热力学能(内能): 是体系内各种形式的能量的总和，用符号U 表示。单位: J 或 kJ
热力学能特点: 状态函数; 其绝对值不可测量; 具有加和性
状态函数的特征
体系状态一定，状态函数值一定 体系状态变化时，状态函数值的变化只与 体系的始态和终态有关，而与变化途径无关 循环过程状态函数的变化值为零
动画来源：
绍兴文理学院
无机及分析化学
1.1.3 过程和途径
体系的状态由于外界条件的改变会发生变 化，这种状态变化称为过程。 变化过程可以采取多种不同的具体形式， 我们把实现过程的每一种具体的形式称为途 径。
若体系向环境做功，W 0
功和热都与途径有关，不是状态函数
功的分类 体积功 由于体系体积变化而与环境交换的能量， 称为体积功。 体系做功： W = －p外· ΔV 非体积功
体积功外的所有其他形式的功称为非体 积功。如电功、表面功等。
1. 体系和环境
敞开、封闭ຫໍສະໝຸດ Baidu孤立
2. 状态和状态函数
1.2.3 化学反应的热效应
1.2 化学反应的能量守恒与反应热效应
1.2.1 热力学第一定律
热力学第一定律的数学表达式：
ΔU = Q + W
热力学第一定律内容（能量守恒和转化定律）： 自然界的一切物质都具有能量，能量有 各种不同的形式，能够从一种形式转化为 另一种形式，在转化的过程中，能量的总 值不变。
孤立体系
—
—
1.1.2 状态和状态函数
由一系列表征体系性质的物理量所确定下 来的体系的存在形式称为体系的状态。
用来描述体系状态的物理量（p、T、V、H、
U、S、G…）叫做状态函数。
状态函数的特征
体系状态一定，状态函数值一定
始态 p1=100 kPa T1=373 K V1=2 L
加 压 升 温 方式1，加压
状态函数特征
5组基本概念
3. 过程和途径
恒温、恒压、恒容、绝热
4. 热力学能U
状态函数、具有加和性、绝对值不可测
5. 热和功
过程函数，正负号规定，体积功
1.1 热力学基本概念
1.2 化学反应的能量守恒与反应热效应
1.2.1 热力学第一定律
1.3 化学反应热效应的理论计算 1.2.2 热化学方程式与盖斯定律
版社，2005.
傅献彩编，大学化学．高等教育出版社，2003.
曲保中等编，新大学化学．高等教育出版社，2005.
张密林主编， 大学化学．哈尔滨工程大学出版社，2005.
华彤文等编，普通化学原理．北京大学出版社，2005.
段连运等译，化学与社会，化学工业出版社．2000
课时：40 学时
1.1.1 体系和环境
1.2 化学反应的能量守恒与反应热效应 1.1.2 状态和状态函数
1.1.3 过程和途径
1.1.4 热力学能
1.3 化学反应热效应的理论计算 1.1.5 热和功
1.1 热力学基本概念
1.1.1 体系和环境
被划分出来作为研究对象的那部分物质或空 间称为体系(系统）。 体系之外并与体系有密切联系的那部分物质 或空间称为环境。
体系分类：敞开体系 封闭体系 孤立体系 依据：根据体系与环境之间有无物质和能量交换。
敞开体系：体系与环境之间既有物质 交换，又有能量交换。
封闭体系:体系与环境之间只有能量 交换，而没有物质交换。
孤立体系：体系与环境之间既没有 物质交换也没有能量交换。
体系与环境交换 体系分类 敞开体系 封闭体系 物质 √ — 能量 √ √