化合物的标准热力学数据
无机化合物的标准热力学数据Standard Thermodynamic Data of Inorganic Compounds
下表中的标准热力学数据是以温度25.0℃（298.15K）处于标准状态的1摩尔纯物质为基准的。
物质状态表示符号为：g—气态，l—液态，cr—晶体。
△H fΘ——物质的标准生成焓（298.15K）,单位为kJ/mol；
△G fΘ——物质的标准生成Gibbs自由能（298.15K）,单位为kJ/mol；
SΘ——物质的标准熵（298.15K）,单位为J/（mol·K）；
Θ——物质的常压热容（298.15K）,单位为J/(mol?K)。
C
p
标准热力学数据
标准热力学数据（298.15K） https://www.360docs.net/doc/b614485940.html, 2005-6-7 20:58:37 来源：生命经纬 化学式（状态）H G S 氢（hydrogen） H2（g）0 0 130.57 H+（aq）0 0 0 锂（lithium） Li（s）0 0 29.12 Li+（aq）-278.49 -293.30 13.39 Li2O（s）-597.94 -561.20 37.57 LiCl（s）-408.61 -384.38 59.33 钠（sodium） Na（s）0 0 51.21 Na+（aq）-240.12 261.89 58.99 Na2O（s）-414.22 -375.47 75.06 NaOH（s）-425.61 -379.53 64.45 NaCl（s）-411.65 -384.15 72.13 钾（potassium） K（S）0 0 64.18 K+（aq）-252.38 -283.26 102.51 KOH（s）-424.76 -379.11 78.87 KCl（s）-436.75 -409.15 82.59 铍（beryllium） Be（s）0 0 9.50 BeO（s）-609.61 -580.32 14.14 镁（magnesium） Mg（s）0 0 32.68 Mg2+（aq）-466.85 -454.80 -138.07 MgO（s）-601.70 -569.44 27.91 Mg（OH）2（s）-924.54 -833.58 63.18 MgCl2（s）-641.32 -591.83 89.62 MgCO3（s）-1095.79 -1012.11 65.69 钙（calcium） Ca（s）0 0 41.42 Ca2+（aq）-542.83 -553.54 -53.14 CaO（s）-635.09 -604.04 39.75 Ca（OH）2（s）-986.09 -898.56 83.39
热力学基本状态参数
功和热量 1-1 工质和热力系 一、工质、热机、热源与冷源 1、热机（热力发动机）：实现热能转换为机械能的设备。 如:电厂中的汽轮机、燃气轮机和内燃机、航空发动机等。 2、工质:实现热能转换为机械能的媒介物质。 对工质的要求: 1）良好的膨胀性; 2）流动性好；3）热力性质稳定,热容量大；4）安全对环境友善；5）价廉，易大量获取。如电厂中的水蒸汽；制冷中的氨气等。 问题：为什么电厂采用水蒸汽作工质？ 3、高温热源：不断向工质提供热能的物体（热源）。 如电厂中的炉膛中的高温烟气 4、低温热源：不断接收工质排放热的物体（冷源） 如凝汽器中的冷却水 二、热力系统 1、热力系统和外界概念 热力系:人为划分的热力学研究对象(简称热力系）。 外界:系统外与之相关的一切其他物质。 边界:分割系统与外界的界面。在边界上可以判断系统与外界间所传递的能量和质量的形式和数量。边界可以是实际的、假想的、固定的，或活动的。 注意:热力系的划分，完全取决于分析问题的需要及分析方法的方便。它可以是一个设备（物体），也可以是多个设备组成的系统。 如：可以取汽轮机内的空间作为一个系统，也可取整个电厂的作为系统。 2、热力系统分类 按系统与外界的能量交换情况分 1）绝热系统：与外界无热量交换。 2）孤立系统：与外界既无能量（功量、热量）交换，又无质量交换的系统。 注意：实际中，绝对的绝热系和孤立系统是不存在的，但在某些理想情况下可简化为这两种理想模型。这种科学的抽象给热力学的研究带来很大的方便。 如：在计算电厂中的汽轮机作功时，通常忽略汽缸壁的散热损失，可近似看作绝热系统。状态及基本状态参数 状态参数特点
热力学基本状态参数
热力学基本状态参数 功和热量 1-1 工质和热力系 一、工质、热机、热源与冷源 1、热机（热力发动机）：实现热能转换为机械能的设备。 如:电厂中的汽轮机、燃气轮机和内燃机、航空发动机等。 2、工质:实现热能转换为机械能的媒介物质。 对工质的要求: 1）良好的膨胀性; 2）流动性好；3）热力性质稳定,热容量大；4）安全对环境友善；5）价廉，易大量获取。如电厂中的水蒸汽；制冷中的氨气等。 问题：为什么电厂采用水蒸汽作工质？ 3、高温热源：不断向工质提供热能的物体（热源）。 如电厂中的炉膛中的高温烟气 4、低温热源：不断接收工质排放热的物体（冷源） 如凝汽器中的冷却水 二、热力系统 1、热力系统和外界概念 热力系:人为划分的热力学研究对象(简称热力系）。 外界:系统外与之相关的一切其他物质。 边界:分割系统与外界的界面。在边界上可以判断系统与外界间所传递的能量和质量的形式和数量。边界可以是实际的、假想的、固定的，或活动的。 注意:热力系的划分，完全取决于分析问题的需要及分析方法的方便。它可以是一个设备（物体），也可以是多个设备组成的系统。 如：可以取汽轮机内的空间作为一个系统，也可取整个电厂的作为系统。 2、热力系统分类 按系统与外界的能量交换情况分 1）绝热系统：与外界无热量交换。 2）孤立系统：与外界既无能量（功量、热量）交换，又无质量交换的系统。 注意：实际中，绝对的绝热系和孤立系统是不存在的，但在某些理想情况下可简化为这两种理想模型。这种科学的抽象给热力学的研究带来很大的方便。 如：在计算电厂中的汽轮机作功时，通常忽略汽缸壁的散热损失，可近似看作绝热系统。状态及基本状态参数 状态参数特点 u状态参数仅决定于状态，即对应某确定的状态，就有一组状态参数。反之，一组确定的
第五讲热力学函数法
第五讲热力学函数法 讲授内容：教科书§1.9-10 学时：6 教学方法：结合课件中的文字、画图、公式进行讲授；通过习题课使学生熟悉用热力学函数解决问题的方法 教学目的：1使学生熟悉热力学基本方程和基本不等式的应用，掌握热力学函数法的基本精神，会在典型热效应之间建立联系，会用热力学方法计算简单系统的热力学函数。 教学重点：热力学函数法的基本精神 教学难点：应用导数变换方法建立不同热效应之间的联系。本讲吸取国内对此内容的教学经验，将问题归纳为几种典型，通过较多的练习和习题课，使难点得以突破。 教学过程： 一热力学函数与典型过程（70分钟）（字幕） 引言：通过前面的讨论，我们在热力学定律和统计规律的基础上引进了两个基本的态函数——内能和熵。从原则上讲，利用这两个热力学函数再加上物态方程可以解决宏观热现象的一般问题。然而在实际操作上并不都很方便。例如在绝热过程中（字幕），外界对系统作的功等于系统内能的U A-U B=W （字幕）通过末态B与初态A内能之差可以直接得到功。根据熵增原理dS≥0（字幕）可以判断不可逆绝热过程的进行方向（字幕）。可是很多过程并不是绝热的，对于经常遇到的等温过程或等温等压过程就无法直接运用内能和熵解决上述问题。本节将引入几个新的热力学函数使问题得到简洁地处理。 1焓与等压过程:（字幕）
1.1等压过程中的功: （字幕）如果系统只有V 作为外参量，在等压过程中外界对系统的功W=-P 0(V B -V A )=-P 0ΔV （字幕） 1.2焓与等压过程中的热量: （字幕）ΔU=U B -U A =Q-P 0ΔV （字幕）移项得Δ(U+P 0V)=Q （字幕）不管等压过程是否可逆，只要初末态是平衡态，系统在初末态的压强P ＝P 0，引入新的热力学函数——焓H=U+PV （字幕）则ΔH=Q （字幕） 对于初末态为平衡态的无穷小过程则有dH=δQ （字幕）焓是广延量，具有和内能相同的量纲。焓具有明显的物理意义：在没有非体变功的等压过程中系统吸收的热量等于系统焓的增加，系统放出的热量等于系统焓的减少。（字幕）通过末态与初态焓的差就可以算得系统在等压过程中吸收的热量。 1.3焓的全微分式: （字幕）在热力学基本方程两端加d(PV)，即 d U P V T d S P d V d P V ()()+=-+ 于是有 d H T d S Vd P =+ （字幕） 上式是以熵S 和压强P 为独立变量时焓的全微分表达式。有时，使用它讨论等压过程的问题比使用基本方程更为方便。通常，H(S,P)的全微分为 dH H S dS H P dP P S =+(/)(/)???? 两式对照即有(/)??H S T P =， (/)??H P V S = 。（字幕） 1.4定压热容：（字幕）系统的定压热容 C li m H T )H T )P T P ==→???0(/(/?? 对于等压过程， dH T dS Q C dT P ===δ 定压热容又可以由下式算得C H T T S T P P P ==(/)(/)???? （字幕） 2自由能与等温过程：（字幕） 2.1自由能与等温过程的功：（字幕）对于等温过程，将热力学基本不等式移项可得
《实用无机物热力学数据手册》使用说明
《实用无机物热力学数据手册》 使用说明 1 关于化学反应吸热（或放热）量的计算 1.1计算公式 根据《手册》P.21式（70）：
()()298G G G G G G T T 298T 298H H H -H H -H ?????=?+-????∑∑ｉｉｉｉ生成物反物 ｎｎ (1.1) 式中： T G H ?——应理解为实际状态（101.325kPa ，T K ）下的定压化学反应热P,T Q 。在反应前后温度T 相同时，（因压力均为101.325kPa ）故也可理解为定压化学反应热效应。 化学反应热效应与反应热的区别仅仅在于：热效应是状态量（反应前后的温度、压力必须相同），而反应热是过程量（反应前后的温度、压力不一定相同）。 298 G H ?——为热化学标准状态（101.325kPa ，298K ）下，生成物与反应物的标准生成焓298G H 之差。按下式计算： ()()298G G G 298298H H H ?????=-????∑∑ｉｉｉｉ生成物反物 ｎｎ (1.2) ( )G G T 298H -H ????∑ｉ ｉ生成物 ｎ——化学反应的每个生成物，从反应温度T K 降温到298K 的焓变（放热量）之和。 ( )G G T 298H -H ????∑ｉ ｉ反物 ｎ——化学反应的每个反应物，从298K 升温到反应温度T K 的焓变（吸热量）之和。 ()G 298H ???? ∑ｉ ｉ 生成物 ｎ——化学反应的每个生成物，从反应温度T K 降温到298K 的焓变 （放热量）之和。 ()G 298H ???? ∑ｉ ｉ 反物 ｎ——化学反应的每个反应物，从298K 升温到反应温度T K 的焓变 （吸热量）之和。 ()G G T 298H -H ｉ——单个生成物从反应温度T K 降温到298K 的焓变，或单个反应物从 298K 升温到反应温度T K 的焓变。 ｉｎ——单个生成物（或单个反应物）的化学计量系数，即：化学反应方程式中，该物质的分子式前面的系数（也就是参与反应的该物质的摩尔数）。 1.2 吸热反应或放热反应的判定 根据式(1.1)：当0G T H ?>时，表示系统能量增加，为吸热反应；当0G T H ?<时，表示系统能量减少，为放热反应。 1.3 对计算公式的分析 对于式(1.1)：反应热G T H ?主要体现在298G H ?之中，即298G H ?为主要部分；而()()G G G G T 298T 298H -H H -H ????-????∑∑ｉｉｉｉ生成物反物ｎｎ相当于是对298G H ?进行温度修正，为次要部分。
电动势法测定化学反应的热力学函数变化值
电动势法测定化学反应的热力学函数 实验预习题 1. 能否用伏特计测化学反应的电动势？为什么？实验怎么用对消法测电动势？ 2. 了解电位差计、标准电池和检流计的使用及注意事项。 3. 对消法测定电池电动势的装置中，电位差计，工作电池，标准电池及检流计 各起什么作用？标准电池的重要特点是什么？正负极各是什么？写出正负极及总反应方程式。 4. 在测量电池电动势的过程中，若检流计指针或光点总向一个方向偏转，可能 是什么原因？ 5. 用电池电动势法测定化学反应热力学函数的原理和方法。 一、仪器及试剂 电势差计及附件：1套，超级恒温槽：1台，银—氯化银电极：1只， U型电极管：1只，饱和甘汞电极：1支，饱和氯化钾溶液 二、基本原理 原电池由正、负两极和电解质组成。电池在放电过程中，正极上发生还原反应，负极则发生氧化反应，电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用作电源外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质，从化学热力学得知，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： (Δr G m)T，P= -nFE (1) (2) (3) 式中，F为法拉弟(Farady)常数;n为电极反应式中电子的计量系数;E为电池的电动势。 电池反应的Δr G m、Δr S m、Δr H m、Δr G m 分别测定“1”中电池在各个温度下的电动势， 作E—T图，从曲线斜率可求得任一温度下的，利用公式(1)，(2)，(3)，(5)，即 可求得该电池反应的Δr G m、Δr S m、Δr H mΔr G m 三、操作步骤 1、电池的组合 将Ag—AgCl电极、饱和甘汞电极插入装有饱和氯化钾溶液的电极管中，即得下列电池。
热力学数据
https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/data/2006/0822/article_4750.htm 国外的.这是在线免费查热力学的数据库. https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/show/download/shtml/014965.shtml 这个则是150页的许多种有机物的热力学数据. https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/ 化学数据库https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,7KMWeWFuZ2Rvbmd5dQ==Ir0z ---清风小木虫 1. 化合物毒性相关数据库 Toxnet https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/ 2毒性物质与健康和环境数据库https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/efdb/TSCA TS.htm 3. 急性毒性数据库https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/data/acute/acute.html 4. SpectraOnline,Galact https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/SpectraOnline/Default_ie.htm 5. 药物使用指南,USP DI https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/medlineplus/druginformation.html 6。美国常用药物索引库RxList https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/ 7. 有机化合物光谱资料库系统http://www.aist.go.jp/RIODB/SDBS/menu-e.html 8. NIST的Chemistry WebBook https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/chemistry/ 9. 化合物基本物性库https://www.360docs.net/doc/b614485940.html, 10. 化学物质热力学数据https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/databases/key1.html 11. 溶剂数据库SOLV-DB https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/solvdb.htm 12. 三维结构数据库NCI-3D https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/nci3d/ 13. 有机合成手册数据库https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/ 14. Beilstein Abstracts https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/databases/belabs 15. 有机合成文献综述数据库 https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/ ... als/info/index.html 16. 预测LogP和LogW https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/ 17. 物性、质谱、晶体结构数据库http://factrio.jst.go.jp/ 18. 网上光谱资料库https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/SpectraOnline/Default_ie.htm 19. 中国科学院学位论文数据库https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/cgrs 全球实用化学化工期刊和数据库网址 资源名称：AIChE（美国化学工程师协会） 资源地址：https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/ 获取途径：部分资源可免费查阅 资源名称：American Chemical Society（美国化学学会网站） 资源地址：https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/ 获取途径：大部分资源可免费查阅，34种期刊（https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/about.html）全部免费阅览全文。 精选网络化学资源之一常用资源 ? A. 元素周期表WebElements - https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/ B. 化合物性质(MSDS) ChemFinder服务https://www.360docs.net/doc/b614485940.html,/
化工热力学常用数据手册
常用数据手册 D. R. Lide，“CRC Handbook of Chemistry and Physics”，77th ed.，Chemical Rubber Co， 该手册是美国化学橡胶公司（Chemical Rubber Co，简称CRC）出版的一部著名化学和物理学科的工具书。它初版于1913年，以后逐年改版，内容不断完善更新。该手册资料丰富，查阅方便，为人们提供了可靠的常用基础数据。 全书由目录、正文、附录和索引组成，正文分16个部分。其中： 第3部分是有机化合物的物理常数。主要内容是有机化合物的物理常数表，收录了1.5万多种有机化合物的物理常数。 第4部分是元素和无机化合物的性质。主要内容为元素和各种化合物的物理和化学性质、无机化合物的物理常数表。 第5部分是热力学、电化学和动力学。主要内容有化学物质的标准热力学性质、某些有机化合物的燃烧焓、无机化合物的融化焓、电解质水溶液的当量导电率、电解质的溶解焓等。 第6部分是流体的性质，汇集了流体的各种物理和化学数据。主要内容有流体的热物理性质、蒸气压、气体在水中的溶解度、某些化合物的临界常数、沸点、熔点、无机物和有机物的气化焓、共沸混合物、流体的粘度等。 第7部分是生物化学和营养。 第8部分是分析化学，包括试剂的制备、酸碱盐的标准溶液、有机分析试剂、酸碱指示剂、荧光指示剂、电化次序、酸碱在水溶液中的解离常数，溶解度表等。 J. A. Dean; “L ange’s Handbook of chemistry”，14th ed，McGraw-Hill New York，1992 这是一本著名的化学数据手册，1934年发行第一版。正文以表格形式为主，共分为11个部分。其中有(9)热力学性质和(10)物理性质。每一部分的前面有目次表，书末有主题索引。 该手册的第13版有中译本，名为《兰氏化学手册》，由尚久方等翻译，1991年3月科学出版社出版。 R. C. Reid et.al.，“The properties of Gases and Liquids，” Fourth ed.，McGraw-Hill，New York，1987 该书共分11个部分：(1)物理性质的估算；(2)纯组分常数，包括临界性质、偏心因子、沸点、熔点及偶极矩；(3)纯气体的PVT关系；(4)混和物的容积性质；(5)热力学性质；(6)理想气体热力学性质；(7)纯液体的蒸气压和蒸发焓；(8)多组元系统的流体相平衡；(9)粘度；(10)导热系数； (11)表面张力。书后附有468种物质的物性数据表，涉及了几乎所有类型的热力学性质。国内外
化工热力学标准答案
第二章 ２－1.使用下述方法计算１kmol 甲烷贮存在体积为0.１246m 3、温度为50℃的容器中产生的压力：（1)理想气体方程；（2)R-K 方程;（3）普遍化关系式。 解：甲烷的摩尔体积V =0．1２46 ｍ３／1km ｏl ＝1２４．6 c ｍ３/m ｏl 查附录二得甲烷的临界参数：T c =１９0.6Ｋ P c ＝4.６0０ＭP ａ V ｃ=99 ｃm 3/ｍol ω=0.008 (1) 理想气体方程 P=ＲT/V ＝8．314×323.15/12４．6×１0－6=21.56M Ｐa (2) R-Ｋ方程 2 2.52 2.5 60.5268.314190.60.427480.42748 3.2224.610 c c R T a Pa m K mol P -?===???? 53168.314190.60.086640.08664 2.985104.610 c c RT b m mol P --?===??? ∴() 0.5RT a P V b T V V b =--+ ()()50.5558.314323.15 3.22212.46 2.98510323.1512.461012.46 2.98510---?=--???+? =1９．04MPa (3) 普遍化关系式 323.15190.6 1.695r c T T T === 124.699 1.259r c V V V ===＜2 ∴利用普压法计算，01Z Z Z ω=+ ∵ c r ZRT P P P V = = ∴ c r PV Z P RT = 65 4.61012.46100.21338.314323.15 c r r r PV Z P P P RT -???===? 迭代:令Ｚ0=1→P r0=４.６8７ 又Tr=１.695,查附录三得:Z 0=0.8９３8 Z １=0．462３ 01Z Z Z ω=+=0.８938+0.0０8×0.462３=0.89７5 此时,P=P c P r ＝4.6×４．６87＝21.５6MP ａ 同理，取Z １=0.8975 依上述过程计算，直至计算出的相邻的两个Z 值相差很小,迭代结束，得Z 和P 的值。 ∴ P ＝１9.22MPa 2－２.分别使用理想气体方程和Pi ｔzer 普遍化关系式计算5１0K 、2.5MPa 正丁烷的摩尔体积。已知实验值为1480.7ｃm 3/m ｏl 。 解:查附录二得正丁烷的临界参数:T c =42５.2K P c =3.800ＭＰa V c =99 cm 3／ｍol ω=0.19３
热力学参数优化评估的标准规程-USTB
热力学参数优化评估的标准规程 The standard regulations for the assessment of thermodynamic parameters （讨论稿） 2011年10月11日
前言 本规程主要针对Thermo-Calc热力学计算软件的使用群体。 本规程阐述了对相图及热力学数据的搜集、常用热力学模型的选取、热力学参数的优化和数据库的建立。 本规程的起草单位：北京科技大学材料科学与工程学院材料相平衡与新材料设计梯队。 本规程的主要起草人：王金三博士，李长荣教授。
热力学参数优化评估的标准规程 1 范围 本规程中数据库文件的格式是以Thermo-Calc热力学计算软件中的数据库标准格式为准。 本规程采用了CALPHAD（CALculation of PHAse Diagram）技术。 2 术语和定义 2.1 相图计算技术Calculation of phase diagram，简写为CALPHAD 在热力学理论和热力学数据库支持下，进行相图计算的技术。 2.2 热力学计算软件Thermo-Calc software，简称TC 一款以CALPHAD技术为核心，能够实现热力学优化计算的软件。 2.3 热力学数据库文件Thermo-Calc Database，简写为TDB 以Thermo-Calc软件规定格式书写的数据库文件。 2.4 欧洲热力学数据科学组织The Scientific Group Thermodata Europe，简称SGTE 在欧洲成立的一个专门发展无机和冶金体系热力学数据库的科学组织。 3 概述 相图的热力学参数的优化过程是利用目标体系已有的相图和热化学实验信息，建立描述该体系中各相吉布斯自由能与温度、压力、成分等变量之间关系的热力学模型、确定模型参数的过程。目前，热力学参数的优化一般借助专业的热力学计算软件来完成，本文是以国际上较为流行的Thermo-Calc软件为标准。
热力学平衡
第2章. 化学热力学与化学平衡 2.1 化学热力学基本知识 1. 研究内容：化学热力学研究的对象是宏观系统。 化学反应的能量变化；化学反应的方向；化学的反应限度。 2. 一些相关的重要的基本概念 (1)系统、环境和相： 热力学中研究的对象为系统；称系统以外的其他密切相关部分为环境。 相是系统中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分，相与相之间存在明显的界面。通常把只含有一个相的系统称为均相系统；含两个或两个以上相的系统称为多相系统。(2)系统的分类： 按系统与环境之间能量和物质交换有无交换分三类： 重点讨论的是封闭系统。 (3)状态和状态函数： 状态：系统的宏观性质的综合表现。
状态函数：描述系统性质的物理量(如：n、p、V、T、U、H、G、S ……) 广度性质：具有加和性的系统性质,如体积、质量等。 强度性质：不具有加和性的系统性质, 如温度。 状态函数的特点：其量值只取决系统所处的状态；其变化值仅取决于系统的始态和终态，而与变化的途径无关。(4)过程和途径： 系统状态所发生的任何变化称为过程。系统经历一个过程，由始态变化到终态，可以采用多种不同的方式，通常把完成某一过程的具体方式称为途径。 根据过程发生时的条件不同，可分为以下几类： (1)等温过程：系统的始态温度与终态温度相同。 (2)等压过程：系统始态的压力与终态的压力相同。 (3)等容过程：系统的体积无变化的过程称为等容过程。 (4)循环过程：如果系统由某一状态出发，经过一系列变化又回到原来的状态，这种过程就称为循环过程。 无机化学重点讨论等温等压等压过程。 3. 标准状态、标准状况 热力学标准状态：
标准热力学数据
标准热力学数据（298.15K） 化学式（状态）H G S 氢（hydrogen） H2（g）0 0 130.57 H+（aq）0 0 0 锂（lithium） Li（s）0 0 29.12 Li+（aq）-278.49 -293.30 13.39 Li2O（s）-597.94 -561.20 37.57 LiCl（s）-408.61 -384.38 59.33 钠（sodium） Na（s）0 0 51.21 Na+（aq）-240.12 261.89 58.99 Na2O（s）-414.22 -375.47 75.06 NaOH（s）-425.61 -379.53 64.45 NaCl（s）-411.65 -384.15 72.13 钾（potassium） K（S）0 0 64.18 K+（aq）-252.38 -283.26 102.51 KOH（s）-424.76 -379.11 78.87 KCl（s）-436.75 -409.15 82.59 铍（beryllium） Be（s）0 0 9.50 BeO（s）-609.61 -580.32 14.14 镁（magnesium） Mg（s）0 0 32.68 Mg2+（aq）-466.85 -454.80 -138.07 MgO（s）-601.70 -569.44 27.91 Mg（OH）2（s）-924.54 -833.58 63.18 MgCl2（s）-641.32 -591.83 89.62 MgCO3（s）-1095.79 -1012.11 65.69 钙（calcium） Ca（s）0 0 41.42 Ca2+（aq）-542.83 -553.54 -53.14 CaO（s）-635.09 -604.04 39.75 Ca（OH）2（s）-986.09 -898.56 83.39
热力学公式总结
第一章 气体的pVT 关系 主要公式及使用条件 1. 理想气体状态方程式 nRT RT M m pV ==)/( 或 RT n V p pV ==)/(m 式中p ，V ，T 及n 单位分别为Pa ，m 3，K 及mol 。 m /V V n =称为气体的摩尔体积，其单位为m 3 · mol -1。 R = J · mol -1 · K -1，称为摩尔气体常数。 此式适用于理想气体，近似地适用于低压的真实气体。 2. 气体混合物 （1） 组成 摩尔分数 y B (或x B ) = ∑A A B /n n 体积分数 /y B m,B B * =V ?∑*A V y A m ,A 式中∑A A n 为混合气体总的物质的量。A m,* V 表示在一定T ，p 下纯气体A 的摩 尔体积。∑*A A m ,A V y 为在一定T ，p 下混合之前各纯组分体积的总和。 （2） 摩尔质量 ∑∑∑===B B B B B B B mix //n M n m M y M 式中 ∑=B B m m 为混合气体的总质量，∑=B B n n 为混合气体总的物质的量。上 述各式适用于任意的气体混合物。 （3） V V p p n n y ///B B B B * === 式中p B 为气体B ，在混合的T ，V 条件下，单独存在时所产生的压力，称为B 的分压力。* B V 为B 气体在混合气体的T ，p 下，单独存在时所占的体积。 3. 道尔顿定律 p B = y B p ，∑=B B p p 上式适用于任意气体。对于理想气体
V RT n p /B B = 4. 阿马加分体积定律 */B B V n RT p = 此式只适用于理想气体。 第二章 热力学第一定律 主要公式及使用条件 1. 热力学第一定律的数学表示式 W Q U +=? 或 'amb δδδd δdU Q W Q p V W =+=-+ 规定系统吸热为正，放热为负。系统得功为正，对环境作功为负。式中 p amb 为环境的压力，W ’为非体积功。上式适用于封闭体系的一切过程。 2. 焓的定义式 3. 焓变 （1） )(pV U H ?+?=? 式中)(pV ?为pV 乘积的增量，只有在恒压下)()(12V V p pV -=?在数值上等于体积功。 （2） 2 ,m 1d p H nC T ?=? 此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程，或真实气体的恒压变温过程，或纯的液体、固体物质压力变化不大的变温过程。 4. 热力学能(又称内能)变 此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程。 5. 恒容热和恒压热 V Q U =? (d 0,'0)V W == p Q H =? (d 0,'0)p W == 6. 热容的定义式 （1）定压热容和定容热容 pV U H +=2 ,m 1 d V U nC T ?=?
2[1].化学热力学基础
习 题二 一、选择题（将正确答案序号填在括号内） 1．下列叙述正确的是（ ） a.0?θ m r S 的反应，标准状态下低温时均能正向自发进行； d.指定温度下，元素稳定单质的0,0,0==?=?θ θ θ m m f m f S G H 。 2．对 p Q H =?，下列叙述中正确的是（ ） a.因为p Q H =?，所以Q P 也有状态函数的性质； b.因为p Q H =?，所以焓可被认为是体系所含的热量； c.因为 p Q H =?，所以定压过程中才有焓变H ?； d.在不做非体积功条件下，定压过程体系所吸收的热量，全部用来增加体系的焓值。 3．下列各物质中，稳定的单质是（ ） a.C （金刚石） b.S(1) c.Br 2(1) d.Hg(s) 4．反应N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g),298K 时，1 2.87-?-=?mol kJ U m r ，则该反应的m r H ?值为（ ）kJ·mol -1 a.-87.2 b.-92.2 c.-82.2 d.-4.9 5．已知反应： （1）H 2(g)+Br 2(1)=2HBr (g) 180.721,-?-=?mol kJ H m r ? （2）N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g) （3）NH 3（g ）+HBr (g)=NH 4Br (s) 1 32.1883,-?-=?mol kJ H m r θ 则NH 4Br (s)的标准摩尔生成热为θ m f H ?（ ）kJ·mol -1 a.-270.83 b.270.83 c.-176.20 d.176.20 6．下面哪个反应表示 () s AgBr H H m f m r θ θ ?=?的反应？（ ） a.Ag + (aq)+Br -(aq)=AgBr(s) b.2Ag(s)+Br 2(g)=2AgBr(s) c.()()() s AgBr Br s Ag =+ 12 12 d. ()()() s AgBr g Br s Ag =+ 22 1 7．下面哪个反应表示 ()1 24.394,-?-=?mol kJ g CO G m f θ ？ a.C （石墨）+O 2（g ）=CO 2(g) b.C （金刚石）+O 2(g)=CO 2(g) c. d.C 石墨）+O 2（g ）=CO 2(1) 8．乙烯的标准摩尔燃烧热是-1411kJ·mol -1,H 2O(1)的标准摩尔蒸发热是44kJ·mol -1,则反应： C 2H 4(g)+3O 2(g)=2CO 2(g)+2H 2O(g)的θ m r H ?等于（ ）kJ·mol -1 1 22.922,-?-=?mol kJ H m r θ()()() g CO g O g CO 2 22 1=+
热力学函数法
第五讲 热力学函数法 讲授内容：教科书§1.9-10 学时：6 教学方法：结合课件中的文字、画图、公式进行讲授；通过习题课使学生熟悉用热力学函数解决问题的方法 教学目的：1使学生熟悉热力学基本方程和基本不等式的应用，掌握热力学函数法的基本精神，会在典型热效应之间建立联系，会用热力学方法计算简单系统的热力学函数。 教学重点：热力学函数法的基本精神 教学难点：应用导数变换方法建立不同热效应之间的联系。本讲吸取国内对此内容的教学经验，将问题归纳为几种典型，通过较多的练习和习题课，使难点得以突破。 教学过程： 一 热力学函数与典型过程（70分钟）（字幕） 引言：通过前面的讨论，我们在热力学定律和统计规律的基础上引进了两个基本的态函数——内能和熵。从原则上讲，利用这两个热力学函数再加上物态方程可以解决宏观热现象的一般问题。然而在实际操作上并不都很方便。例如在绝热过程中（字幕），外界对系统作的功等于系统内能的U A -U B =W （字幕）通过末 态B 与初态A 内能之差可以直接得到功。根据熵增原理dS ≥0（字幕）可以判断不可逆绝热过程的进行方向（字幕）。可是很多过程并不是绝热的，对于经常遇到的等温过程或等温等压过程就无法直接运用内能和熵解决上述问题。本节将引入几个新的热力学函数使问题得到简洁地处理。 1焓与等压过程: （字幕） 1.1等压过程中的功: （字幕）如果系统只有V 作为外参量，在等压过程中外界对系统的功W=-P 0(V B -V A )=-P 0ΔV （字幕） 1.2焓与等压过程中的热量: （字幕）ΔU=U B -U A =Q-P 0ΔV （字幕）移项得Δ (U+P 0V)=Q （字幕）不管等压过程是否可逆，只要初末态是平衡态，系统在初末 态的压强P ＝P 0，引入新的热力学函数——焓H=U+PV （字幕）则ΔH=Q （字幕） 对 于初末态为平衡态的无穷小过程则有dH=δQ （字幕）焓是广延量，具有和内能相同的量纲。焓具有明显的物理意义：在没有非体变功的等压过程中系统吸收的热量等于系统焓的增加，系统放出的热量等于系统焓的减少。（字幕）通过末态与初态焓的差就可以算得系统在等压过程中吸收的热量。 1.3焓的全微分式: （字幕）在热力学基本方程两端加d(PV)，即 d U PV T dS PdV d PV ()()+=-+ 于是有 dH T dS VdP =+ （字幕） 上式是以熵S 和压强P 为独立变量时焓的全微分表达式。有时，使用它讨论等压过程的问题比使用基本方程更为方便。通常，H(S,P)的全微分为 dH H S dS H P dP P S =+(/)(/)???? 两式对照即有(/)??H S T P =， (/)??H P V S = 。（字幕） 1.4定压热容：（字幕）系统的定压热容
物理化学热力学段考及标准答案
姓名:________________ 学号:_______________ 2010级《物理化学》上 阶段考试 (2011.11) 考试类型: 闭卷 考试时量: 120分钟 一、单项选择题 ( 每小题2分, 共计48分 ) 1. 在下述热力学变量中, 哪一组均为容量性质? （C ） (A) H, G m (B) T, p (C) U, C p (D) G , C V ,m 2. 公式△H = Q p 适用于下述哪一过程? （C ） (A) 理想气体的等温可逆膨胀过程; (B) 实际气体从p 1反抗恒外压p e 的膨胀过程 (C) 373.15 K,101.3 kPa 下水蒸发为水蒸汽; (D) 298 K,101.3 kPa 下电解CuSO 4 水溶液 3. 利用节流膨胀制冷的条件是 （B ） (A) 0≤???? ????=-H T J p T μ ; (B) 0J T μ-> ; (C) 0J T μ-< ; (D) 0J T μ-= 4. 1 mol 液体苯在298 K 时置于弹式量热计（体积不变）中完全燃烧, 生成液 态水和二氧化碳气体, 同时放热3264 kJ ·mol -1, 则其燃烧焓为 （D ） (A) 3268 kJ·mol -1；(B) –3264 kJ·mol -1；(C) 3264 kJ·mol -1； (D) –3268 kJ·mol -1 5. 已知在298.15K 、101.325 kPa 下, C (s)、H 2 (g)和 CH 3OH (l)的燃烧焓分别 为–393.5 kJ ·mol -1, –285.8 kJ ·mol -1和 –726 kJ ·mol -1, 则在该温度和 压力下, CH 3OH (l)的生成焓为 （B ） (A) –151.1 kJ·mol -1；(B) –239.1 kJ·mol -1；(C) –726 kJ·mol -1 ； (D) 46.66 kJ·mol -1 6. 某单原子理想气体在温度为298 K 、1013.25 kPa 下经绝热可逆膨胀到终态 压力为101.325 kPa, 试问终态温度为多少? （A ） (A) 118.6 K (B) 400 K (C) 200 K (D) 154.4 K 7. 一定量的理想气体从同一始态出发经历三种不同途径达到同一终态压力, 途径1为等温可逆膨胀过程, 途径2为绝热可逆膨胀过程, 途径3为绝热不可逆膨胀过程, 则三种途径的终态间有 （B ） (A) V 1 > V 2 > V 3 , T 1 > T 2 > T 3 , S 1 > S 2 > S 3 (B) V 1 > V 3 > V 2 , T 1 > T 3 > T 2 , S 1 > S 3 > S 2 (C) V 3 > V 2 > V 1 , T 3 > T 2 > T 1 , S 3 > S 2 > S 1 (D) V 2 > V 3 > V 1 , T 2 > T 3 > T 1 , S 2 > S 3 > S 1 8. 对热力学第二定律的数学表达式0Δ≥-∑ T Q δS ,下列说法不正确的是（B ） (A) 实际过程（不可逆过程）只能沿着热温商之和小于系统熵变的方向进行； (B) 仅适用于隔离系统； (C) S Δ与 ∑ T Q δ的差值越大，过程的不可逆程度越大；
《工程热力学》试卷及标准答案评分标准
《工程热力学》试卷及标准答案 第一部分 选择题（共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每题只有一个正确答案，答对一题得1分，共15分） 1、压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中，现将喷管尾部截去一段，其流速、流量变化为。 【 】 A.流速减小，流量不变 B.流速不变，流量增加 C.流速不变，流量不变 D.流速减小，流量增大 2、某制冷机在热源T 1= 300K ，及冷源T 2= 250K 之间工作，其制冷量为1000 KJ ，消耗功为250 KJ ，此制冷机是 【 】 A.可逆的 B.不可逆的 C.不可能的 D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为 【 】 A. U B. U pV + C. 2/2f U mc mgz ++ D. 2 /2f U pV mc mgz +++ 4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ?=-只适用于 【 】 A.一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行一个【】 过程。 【 】 A.可逆绝热压缩 B.不可逆绝热压缩 C.边压缩边吸热 D.边压缩边放热
6、混合气体的通用气体常数，【】。【】 A.与混合气体的成份有关 B.与混合气体的质量有关 C.与混合气体所处状态有关 D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系 7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝，通电后如取空气为系统，则【】 A.Q＞0，△U＞0，W＞0 B.Q=0，△U＞0，W＞0 C.Q＞0，△U＞0，W=0 D.Q=0，△U=0，W=0 8、未饱和空气具有下列关系【】 A.t＞t w＞t d B.t＞t d＞t w. C.t = t d = t w D.t = t w＞t d 9、绝热节流过程是【】过程。【】 A.定压 B.定温 C.定熵 D.节流前后焓相等 10、抽汽式热电循环的结果是【】 A.提高循环热效率，提高热能利用率 B.提高循环热效率，降低热能利用率 C.降低循环热效率，提高热能利用率 D.降低循环热效率，降低热能利用率 11、一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正比于气球的容积，则气球内的气球进行的是【】 A.定压过程 B.多变过程 C.定温过程 D.定容过程 12、气体的容积比热是指【】 A.容积保持不变的比热。 B.物量单位为一立方米时气体的比热。
热力学函数
一、内配分函数int Z 的讨论： 因为分子是由原子核及其电子组成的，因此分子的微观状态主要是电子的状态、核的振动，分子内部原子系统的转动所决定的，把这些内部自由度之间的近似当作相互独立的，所以分子（或离子）的内配分函数可写成： （1） 显然 是属于原子的内配分函数用 表示： （2） 原子内部的微观状态由原子核和电子的状态决定，如果和分别表 示原子核和电子的第激发态的能量，和 分别表示原子核和电子的 基态能， ，以0,,0,,nuc k nuc el k el g g g g 、、、分别表示相应状态 的微观状态数（统计权重），这样把原子内配分函数表示为： ,,,int ,,exp()exp()k nuc k el nuc a el k nuc k el k k Z Z Z g g kT kT ωω? ??????????? =?=-?-∑∑ （3） 式中能量kT 中的k 为玻尔兹曼常数，角标k 为激发态示意。此式表示对应原子核和电子所有可能的能级求和。在低温等离子体范围内核的非基态能级不存在，即0k ≠时，,e x p ()0k n u c kT ω- ≈，0 k =时，0,exp()1nuc kT ω- =，所以 0,nuc nuc Z g =，则原子内配分函数写成： 0,1,2,,int 0,1,2,exp()exp()nuc el el a el el el Z g g g g kT kT ωω? ? ????? ? +=- +- + （4） 式中0,nuc g 是核的基态的统计权重，0,el g 是相应于电子基态的统计权重， 1,2,,el el k el g g g 、、、分别相应于能级1,2,,el el k el ωωω 、、、的统计权重，由于0,1,2,el el el ω ωω ，因此在计算电子配分函数el Z 时可做适当简化。 在低温等离子体范围，计算精度不太高时，可把（4）式的级数近似取前两