笔记-第04讲-化学热力学基础-537195350c37_学而思高一全套_2019秋季高一1_19秋季实验A班高一化学直播班16讲张鑫雨_资料

国庆快乐！！
第四讲
化学热力学基础（上）
10月5日
第五讲
化学热力学基础（下）
10月7日
8月20日—10月25日
10月26日21:30通过直播讲座进行抽奖
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课堂要求：
关于答疑
秋季化学实验班
第4讲课堂问题收集
化学热力学基础（上）
第4讲
化学反应中能量转化形式
有哪些？

化学热力学
研究物质系统在各种条件下的物理和化学变化中所伴
随着的能量变化，从而对化学反应的方向和进行的程度作
出准确的判断。

化学热力学
研究物质系统在各种条件下的物理和化学变化中所伴
随着的能量变化，从而对化学反应的方向和进行的程度作
出准确的判断。
化学能
热能
光能
电能
机械能
……
热力学基本概念
第1节
系统（体系）：热力学问题中的研究对象。
一、环境和系统
系统（体系）：热力学问题中的研究对象。
一、环境和系统
环境：与系统有相互作用的外界。
系统（体系）：热力学问题中的研究对象。
一、环境和系统
环境：与系统有相互作用（物质交换、能量交换）的外界。
系统（体系）：热力学问题中的研究对象。
一、环境和系统
环境：与系统有相互作用（物质交换、能量交换）的外界。
开放系统：系统与环境之间既有能量交换，又有物质交换。
封闭系统：系统与环境之间只有能量交换，没有物质交换。
孤立系统：系统与环境之间既无能量交换，又无物质交换。
系统（体系）：热力学问题中的研究对象。
一、环境和系统
环境：与系统有相互作用（物质交换、能量交换）的外界。
开放系统
封闭系统
孤立系统
系统（体系）：热力学问题中的研究对象。
一、环境和系统
环境：与系统有相互作用（物质交换、能量交换）的外界。
开放系统
封闭系统
孤立系统
严格意义上的孤立系统不存在，只是一种理想化模型。
状态：系统的所有性质均不随时间变化，当系统与环境隔离
后，不引起系统任何性质的变化，则该系统处于热力学平衡
状态，简称状态。
二、状态与状态函数
状态：系统的所有性质均不随时间变化，当系统与环境隔离
后，不引起系统任何性质的变化，则该系统处于热力学平衡
状态，简称状态。
二、状态与状态函数
状态函数：用于描述系统状态的各宏观物理量（如n、T、p、
V等）称为系统的热力学性质，习惯称为状态函数。
状态：系统的所有性质均不随时间变化，当系统与环境隔离
后，不引起系统任何性质的变化，则该系统处于热力学平衡
状态，简称状态。
二、状态与状态函数
状态函数：用于描述系统状态的各宏观物理量（如n、T、p、
V等）称为系统的热力学性质，习惯称为状态函数。
注意：
1. 状态函数是状态的单值函数，一个确定的状态只对应一个数值。
状态：系统的所有性质均不随时间变化，当系统与环境隔离
后，不引起系统任何性质的变化，则该系统处于热力学平衡
状态，简称状态。
二、状态与状态函数
状态函数：用于描述系统状态的各宏观物理量（如n、T、p、
V等）称为系统的热力学性质，习惯称为状态函数。
注意：
1. 状态函数是状态的单值函数，一个确定的状态只对应一个数值。
2. 状态函数的变化值只与系统始末状态有关，与变化过程无关。
状态：系统的所有性质均不随时间变化，当系统与环境隔离
后，不引起系统任何性质的变化，则该系统处于热力学平衡
状态，简称状态。
二、状态与状态函数
状态函数：用于描述系统状态的各宏观物理量（如n、T、p、
V等）称为系统的热力学性质，习惯称为状态函数。
注意：
1. 状态函数是状态的单值函数，一个确定的状态只对应一个数值。
2. 状态函数的变化值只与系统始末状态有关，与变化过程无关。
3. 状态函数之间可能互相独立，也可能互相制约。
状态：系统的所有性质均不随时间变化，当系统与环境隔离
后，不引起系统任何性质的变化，则该系统处于热力学平衡
状态，简称状态。
二、状态与状态函数
状态函数：用于描述系统状态的各宏观物理量（如n、T、p、
V等）称为系统的热力学性质，习惯称为状态函数。
广度性质：系统某状态函数的数值与系统中的物质的量成正
比，具有加和性，则称为广度性质。如m、V等。
状态：系统的所有性质均不随时间变化，当系统与环境隔离
后，不引起系统任何性质的变化，则该系统处于热力学平衡
状态，简称状态。
二、状态与状态函数
状态函数：用于描述系统状态的各宏观物理量（如n、T、p、
V等）称为系统的热力学性质，习惯称为状态函数。
广度性质：系统某状态函数的数值与系统中的物质的量成正
比，具有加和性，则称为广度性质。如m、V等。
强度性质：系统某状态函数的数值与系统中的物质的量无关，
不具有加和性，则称为强度性质。如p、T等。
过程：系统的状态发生变化称为进行了热力学过程。
三、过程和途径
途径：变化的具体方式。
过程：系统的状态发生变化称为进行了热力学过程。
三、过程和途径
途径：变化的具体方式。
常见过程：
三、过程和途径
1. 等温过程：系统在变化过程中，始态和终态温度不变，且等于环境温度。
常见过程：
三、过程和途径
1. 等温过程：系统在变化过程中，始态和终态温度不变，且等于环境温度。
2. 等压过程：系统在变化过程中，始态和终态压力相等，且等于环境压力。
常见过程：
三、过程和途径
1. 等温过程：系统在变化过程中，始态和终态温度不变，且等于环境温度。
2. 等压过程：系统在变化过程中，始态和终态压力相等，且等于环境压力。
3. 等容过程：系统在变化过程中，体积保持不变。
常见过程：
三、过程和途径
1. 等温过程：系统在变化过程中，始态和终态温度不变，且等于环境温度。
2. 等压过程：系统在变化过程中，始态和终态压力相等，且等于环境压力。
3. 等容过程：系统在变化过程中，体积保持不变。
4. 绝热过程：系统在变化过程中，与环境间没有热交换，或由于绝热壁的
存在，或是因为变化太快而与环境间来不及热交换，或热交换能量极少，
可看作是绝热过程。
常见过程：
三、过程和途径
1. 等温过程：系统在变化过程中，始态和终态温度不变，且等于环境温度。
2. 等压过程：系统在变化过程中，始态和终态压力相等，且等于环境压力。
3. 等容过程：系统在变化过程中，体积保持不变。
4. 绝热过程：系统在变化过程中，与环境间没有热交换，或由于绝热壁的
存在，或是因为变化太快而与环境间来不及热交换，或热交换能量极少，
可看作是绝热过程。
5. 环状过程：系统从始态出发，经过一系列变化后又回到了原来状态。也
称循环过程。
状态函数变化值：
三、过程和途径
状态函数的变化值至于系统的始、末状态有关，与采取哪种途径
完成这个过程无关。即：
Δ𝑓𝑥= 𝑓𝑥终−𝑓𝑥始
状态函数变化值：
三、过程和途径
状态函数的变化值至于系统的始、末状态有关，与采取哪种途径
完成这个过程无关。即：
Δ𝑓𝑥= 𝑓𝑥终−𝑓𝑥始
状态、过程、途径的关系：
•
状态是系统某一时刻下的表现。
•
过程是两个状态所决定的变化形式。
•
途径是实现变化的具体方式。
四、热和功
热（Q）：由于温度不同而在系统与环境之间传递的能量。本质
是系统与环境间因内部粒子无序运动强度不同而交换的能量。
四、热和功
热（Q）：由于温度不同而在系统与环境之间传递的能量。本质
是系统与环境间因内部粒子无序运动强度不同而交换的能量。
功（W）：除热以外，在系统与环境之间传递的其他一切能量。
本质是系统与环境间因粒子有序运动而交换的能量。
四、热和功
热（Q）：由于温度不同而在系统与环境之间传递的能量。本质
是系统与环境间因内部粒子无序运动强度不同而交换的能量。
功（W）：除热以外，在系统与环境之间传递的其他一切能量。
本质是系统与环境间因粒子有序运动而交换的能量。
注意：
1. 热和功均为能量的一种形式。单位常用J或kJ。
四、热和功
热（Q）：由于温度不同而在系统与环境之间传递的能量。本质
是系统与环境间因内部粒子无序运动强度不同而交换的能量。
功（W）：除热以外，在系统与环境之间传递的其他一切能量。
本质是系统与环境间因粒子有序运动而交换的能量。
注意：
1. 热和功均为能量的一种形式。单位常用J或kJ。
2. 功与热不是状态函数，都是过程量，其数值与具体的途径有关。
四、热和功
热（Q）：由于温度不同而在系统与环境之间传递的能量。本质
是系统与环境间因内部粒子无序运动强度不同而交换的能量。
功（W）：除热以外，在系统与环境之间传递的其他一切能量。
本质是系统与环境间因粒子有序运动而交换的能量。
注意：
1. 热和功均为能量的一种形式。单位常用J或kJ。
2. 功与热不是状态函数，都是过程量，其数值与具体的途径有关。
3. 系统吸热，Q > 0；系统放热，Q < 0。
四、热和功
热（Q）：由于温度不同而在系统与环境之间传递的能量。本质
是系统与环境间因内部粒子无序运动强度不同而交换的能量。
功（W）：除热以外，在系统与环境之间传递的其他一切能量。
本质是系统与环境间因粒子有序运动而交换的能量。
注意：
1. 热和功均为能量的一种形式。单位常用J或kJ。
2. 功与热不是状态函数，都是过程量，其数值与具体的途径有关。
3. 系统吸热，Q > 0；系统放热，Q < 0。
4. 系统对环境做功，W < 0；环境对系统做功，W > 0。
五、热力学能
热力学能（U）：系统内部所有粒子的各种运动和相互作用的能
量总和，也称内能。包括系统内分子运动的平动能、转动能、振
动能、电子及核的能量，以及分子与分子之间相互作用的势能等
能量。
五、热力学能
热力学能（U）：系统内部所有粒子的各种运动和相互作用的能
量总和，也称内能。包括系统内分子运动的平动能、转动能、振
动能、电子及核的能量，以及分子与分子之间相互作用的势能等
能量。
注意：
1. 热力学能的单位常用J或kJ。
五、热力学能
热力学能（U）：系统内部所有粒子的各种运动和相互作用的能
量总和，也称内能。包括系统内分子运动的平动能、转动能、振
动能、电子及核的能量，以及分子与分子之间相互作用的势能等
能量。
注意：
1. 热力学能的单位常用J或kJ。
2. 热力学能是状态函数，体系状态一定，就有确定的热力学能值。
五、热力学能
热力学能（U）：系统内部所有粒子的各种运动和相互作用的能
量总和，也称内能。包括系统内分子运动的平动能、转动能、振
动能、电子及核的能量，以及分子与分子之间相互作用的势能等
能量。
注意：
1. 热力学能的单位常用J或kJ。
2. 热力学能是状态函数，体系状态一定，就有确定的热力学能值。
3. 体系的热力学能的数值无法测量，但某一过程中的变化值可以测得。
五、热力学能
热力学能（U）：系统内部所有粒子的各种运动和相互作用的能
量总和，也称内能。包括系统内分子运动的平动能、转动能、振
动能、电子及核的能量，以及分子与分子之间相互作用的势能等
能量。
注意：
1. 热力学能的单位常用J或kJ。
2. 热力学能是状态函数，体系状态一定，就有确定的热力学能值。
3. 体系的热力学能的数值无法测量，但某一过程中的变化值可以测得。
4. 某一过程的始末状态确定，热力学能的变化值即确定，且可测量。
Δ𝑈= 𝑈终−𝑈始
热力学第零定律
第2节
如果系统A和系统B成热平衡，系统B与系统C成热平
衡，则系统A与系统C必然也成热平衡。一切互为热平衡的
物体具有相同的温度。
一、热力学第零定律
如果系统A和系统B成热平衡，系统B与系统C成热平
衡，则系统A与系统C必然也成热平衡。一切互为热平衡的
物体具有相同的温度。
一、热力学第零定律
• 意义：为建立温度的概念提供了实验基础。
如果系统A和系统B成热平衡，系统B与系统C成热平
衡，则系统A与系统C必然也成热平衡。一切互为热平衡的
物体具有相同的温度。
一、热力学第零定律
• 意义：为建立温度的概念提供了实验基础。
• 热力学温度（T）：即开氏温标，单位为开尔文（K）
𝑡= 𝑇−273.15
真·送分时间到
1.
一封闭体系对环境做功，并向环境释放热量，
则该体系的热力学能一定减少。
判断题：
A、正确
B、错误
真·送分时间到
2.
功与热也是状态函数。
判断题：
A、正确
B、错误
真·送分时间到
3.
摩尔体积、摩尔质量是强度量。
判断题：
A、正确
B、错误
热力学第一定律
第3节
热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机
械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的
总值不变。
一、热力学第一定律
热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机
械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的
总值不变。
封闭体系内能的改变等于体系与环境之间交换的热量
（Q）与功（W）的加和。
一、热力学第一定律
Δ𝑈= 𝑄+ 𝑊
热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机
械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的
总值不变。
封闭体系内能的改变等于体系与环境之间交换的热量
（Q）与功（W）的加和。
一、热力学第一定律
Δ𝑈= 𝑄+ 𝑊
其中：
1. Δ𝑈是体系内能变化，Δ𝑈= 𝑈t −𝑈0；
2.
Q是系统吸收或放出的热量，𝑄= 𝑐𝑚Δ𝑇。系统吸热，Q > 0；
3.
W是系统对环境或者环境对体系做的功。环境对体系做功，W > 0。
二、功的分类
二、功的分类
• 体积功（We）：系统体积变化时，系统反抗外压所做的功
为系统的体积功。
二、功的分类
• 体积功（We）：系统体积变化时，系统反抗外压所做的功
为系统的体积功。
系统膨胀，系统对抗外压对外做功，体积功We < 0。
系统压缩，环境对系统做功，体积功We > 0。
二、功的分类
• 体积功（We）：系统体积变化时，系统反抗外压所做的功
为系统的体积功。
• 非体积功（W’）：除体积功以外所有其他形式的功，如电
功、表面功、机械功等。
系统膨胀，系统对抗外压对外做功，体积功We < 0。
系统压缩，环境对系统做功，体积功We > 0。
二、功的分类
• 体积功（We）：系统体积变化时，系统反抗外压所做的功
为系统的体积功。
• 非体积功（W’）：除体积功以外所有其他形式的功，如电
功、表面功、机械功等。
系统膨胀，系统对抗外压对外做功，体积功We < 0。
系统压缩，环境对系统做功，体积功We > 0。
• 总功（W）：系统所做的各种功之和，即体积功与非体积
功之和：
𝑊= 𝑊e + 𝑊′
三、体积功的计算
p1，V1
pe
截面积为S的活塞筒，忽略活塞重量、活塞与器壁之间的摩擦力。
内部充有一定量（n）的理想气体，保持温度、外压（pe）恒定下：
三、体积功的计算
p1，V1
pe
p2，V2
pe
截面积为S的活塞筒，忽略活塞重量、活塞与器壁之间的摩擦力。
内部充有一定量（n）的理想气体，保持温度、外压（pe）恒定下：
三、体积功的计算
p1，V1
pe
p2，V2
pe
Δl
截面积为S的活塞筒，忽略活塞重量、活塞与器壁之间的摩擦力。
内部充有一定量（n）的理想气体，保持温度、外压（pe）恒定下：
三、体积功的计算
截面积为S的活塞筒，忽略活塞重量、活塞与器壁之间的摩擦力。
内部充有一定量（n）的理想气体，保持温度、外压（pe）恒定下：
p1，V1
pe
p2，V2
pe
Δl
系统所做体积功：
三、体积功的计算
截面积为S的活塞筒，忽略活塞重量、活塞与器壁之间的摩擦力。
内部充有一定量（n）的理想气体，保持温度、外压（pe）恒定下：
p1，V1
pe
p2，V2
pe
Δl
𝑊= −𝐹e ∙Δ𝑙
系统所做体积功：
三、体积功的计算
截面积为S的活塞筒，忽略活塞重量、活塞与器壁之间的摩擦力。
内部充有一定量（n）的理想气体，保持温度、外压（pe）恒定下：
p1，V1
pe
p2，V2
pe
Δl
𝑊= −𝐹e ∙Δ𝑙
= −𝐹e
𝑆
∙𝑆∙Δ𝑙
系统所做体积功：
三、体积功的计算
截面积为S的活塞筒，忽略活塞重量、活塞与器壁之间的摩擦力。
内部充有一定量（n）的理想气体，保持温度、外压（pe）恒定下：
p1，V1
pe
p2，V2
pe
Δl
𝑊= −𝐹e ∙Δ𝑙
= −𝐹e
𝑆
∙𝑆∙Δ𝑙
= −𝑝e ∙Δ𝑉
系统所做体积功：
三、体积功的计算
截面积为S的活塞筒，忽略活塞重量、活塞与器壁之间的摩擦力。
内部充有一定量（n）的理想气体，保持温度、外压（pe）恒定下：
p1，V1
pe
p2，V2
pe
Δl
𝑊= −𝐹e ∙Δ𝑙
= −𝐹e
𝑆
∙𝑆∙Δ𝑙
= −𝑝e ∙Δ𝑉
系统所做体积功：
过程不同，体积功不同
三、体积功的计算
自由膨胀：即向真空膨胀，始终有pe = 0
𝑊= −𝑝e ∙Δ𝑉= 0
即系统对环境不做功。
三、体积功的计算
恒外压膨胀：外压保持不变，且pe ≠0
三、体积功的计算
恒外压膨胀：外压保持不变，且pe ≠0
p
V
三、体积功的计算
恒外压膨胀：外压保持不变，且pe ≠0
p
V
p1
V1
三、体积功的计算
恒外压膨胀：外压保持不变，且pe ≠0
p
V
p1
V1
pe
V2
三、体积功的计算
恒外压膨胀：外压保持不变，且pe ≠0
p
V
p1
V1
pe
V2
𝑊= −𝑝e ∙Δ𝑉
= −𝑝e ∙𝑉2 −𝑉1
三、体积功的计算
恒外压膨胀：外压保持不变，且pe ≠0
p
V
p1
V1
pe
V2
𝑊= −𝑝e ∙Δ𝑉
= −𝑝e ∙𝑉2 −𝑉1
三、体积功的计算
多次等外压膨胀：设有两次等外压膨胀过程，外压分别
为pe1和pe2
三、体积功的计算
多次等外压膨胀：设有两次等外压膨胀过程，外压分别
为pe1和pe2
p
V
p1
V1
三、体积功的计算
多次等外压膨胀：设有两次等外压膨胀过程，外压分别
为pe1和pe2
p
V
p1
V1
pe1
V2
三、体积功的计算
多次等外压膨胀：设有两次等外压膨胀过程，外压分别
为pe1和pe2
p
V
p1
V1
pe1
V2
𝑊1 = −𝑝𝑒1 ∙Δ𝑉1 = −𝑝𝑒1 ∙𝑉2 −𝑉1
三、体积功的计算
多次等外压膨胀：设有两次等外压膨胀过程，外压分别
为pe1和pe2
p
V
p1
V1
pe1
V2
pe2
V3
𝑊1 = −𝑝𝑒1 ∙Δ𝑉1 = −𝑝𝑒1 ∙𝑉2 −𝑉1
三、体积功的计算
多次等外压膨胀：设有两次等外压膨胀过程，外压分别
为pe1和pe2
p
V
p1
V1
pe1
V2
pe2
V3
𝑊1 = −𝑝𝑒1 ∙Δ𝑉1 = −𝑝𝑒1 ∙𝑉2 −𝑉1
𝑊2 = −𝑝𝑒2 ∙Δ𝑉2 = −𝑝𝑒2 ∙𝑉3 −𝑉2
三、体积功的计算
多次等外压膨胀：设有两次等外压膨胀过程，外压分别
为pe1和pe2
p
V
p1
V1
pe1
V2
pe2
V3
𝑊= 𝑊1 + 𝑊2
= −𝑝𝑒1 ∙Δ𝑉1 −𝑝𝑒2 ∙Δ𝑉2
= −𝑝𝑒1 ∙𝑉2 −𝑉1 −𝑝𝑒2 ∙𝑉3 −𝑉2
𝑊1 = −𝑝𝑒1 ∙Δ𝑉1 = −𝑝𝑒1 ∙𝑉2 −𝑉1
𝑊2 = −𝑝𝑒2 ∙Δ𝑉2 = −𝑝𝑒2 ∙𝑉3 −𝑉2
三、体积功的计算
多次等外压膨胀：若干次膨胀过程
p
V
p1
V1
V5
三、体积功的计算
多次等外压膨胀：若干次膨胀过程
p
V
p1
V1
pe1
V4
pe6
V7
pe2
pe3
pe4
pe5
V6
V2V3
V5
三、体积功的计算
多次等外压膨胀：若干次膨胀过程
p
V
p1
V1
pe1
V4
pe6
V7
pe2
pe3
pe4
pe5
V6
V2V3
三、体积功的计算
多次等外压膨胀：若干次膨胀过程
𝑊= 𝑊1 + 𝑊2 + ⋯+ 𝑊6
= −𝑝𝑒1 ∙Δ𝑉1 −𝑝𝑒2 ∙Δ𝑉2 −⋯−𝑝𝑒6 ∙Δ𝑉6
= −෍
𝑖
𝑝𝑒𝑖∙Δ𝑉𝑖
V5
p
V
p1
V1
pe1
V4
pe6
V7
pe2
pe3
pe4
pe5
V6
V2V3
三、体积功的计算
准静态过程：在一个过程进行的每一瞬间，系统都接近于平
衡状态，整个过程可以看成是由一系列接近于平衡的状态所
构成，这种过程称为准静态过程。
三、体积功的计算
准静态过程：在一个过程进行的每一瞬间，系统都接近于平
衡状态，整个过程可以看成是由一系列接近于平衡的状态所
构成，这种过程称为准静态过程。
注意：
1. 准静态过程是一种理想模型。一个过程必定引起状态的
变化，而状态的改变一定破坏平衡。
三、体积功的计算
准静态过程：在一个过程进行的每一瞬间，系统都接近于平
衡状态，整个过程可以看成是由一系列接近于平衡的状态所
构成，这种过程称为准静态过程。
注意：
1. 准静态过程是一种理想模型。一个过程必定引起状态的
变化，而状态的改变一定破坏平衡。
2. 当一个过程进行得非常非常慢，速度趋于零时，这个过
程就趋于准静态过程。
三、体积功的计算
准静态膨胀：即外压总比内压小无限小的膨胀，不断调整外
压，始终使外压（pe）小于内压（pi）无限小，则pe = pi – dp，
每一瞬间体积变化量为dV
三、体积功的计算
准静态膨胀：即外压总比内压小无限小的膨胀，不断调整外
压，始终使外压（pe）小于内压（pi）无限小，则pe = pi – dp，
每一瞬间体积变化量为dV
p
V
p1
V1
pe
V2
三、体积功的计算
准静态膨胀：即外压总比内压小无限小的膨胀，不断调整外
压，始终使外压（pe）小于内压（pi）无限小，则pe = pi – dp，
每一瞬间体积变化量为dV
p
V
p1
V1
pe
V2
三、体积功的计算
准静态膨胀：即外压总比内压小无限小的膨胀，不断调整外
压，始终使外压（pe）小于内压（pi）无限小，则pe = pi – dp，
每一瞬间体积变化量为dV
p
V
p1
V1
pe
V2
𝑊= −෍𝑝𝑒∙d𝑉
= −෍𝑝𝑖−d𝑝∙d𝑉
= −෍𝑝𝑖∙d𝑉−d𝑝∙d𝑉
三、体积功的计算
准静态膨胀：即外压总比内压小无限小的膨胀，不断调整外
压，始终使外压（pe）小于内压（pi）无限小，则pe = pi – dp，
每一瞬间体积变化量为dV
p
V
p1
V1
pe
V2
略去二级无限小量dpdV，有：
𝑊= −෍𝑝𝑒∙d𝑉
= −෍𝑝𝑖−d𝑝∙d𝑉
= −෍𝑝𝑖∙d𝑉−d𝑝∙d𝑉
𝑊= −෍𝑝𝑖∙d𝑉
三、体积功的计算
准静态膨胀：即外压总比内压小无限小的膨胀，不断调整外
压，始终使外压（pe）小于内压（pi）无限小，则pe = pi – dp，
每一瞬间体积变化量为dV
p
V
p1
V1
pe
V2
𝑊= −෍𝑝𝑒∙d𝑉
= −෍𝑝𝑖−d𝑝∙d𝑉
= −෍𝑝𝑖∙d𝑉−d𝑝∙d𝑉
略去二级无限小量dpdV，有：
𝑊= −෍𝑝𝑖∙d𝑉= −න
𝑉1
𝑉2
𝑝𝑖∙d𝑉
三、体积功的计算
准静态膨胀：即外压总比内压小无限小的膨胀，不断调整外
压，始终使外压（pe）小于内压（pi）无限小，则pe = pi – dp，
每一瞬间体积变化量为dV
p
V
p1
V1
pe
V2
若气体为理想气体，则：
𝑊= −න
𝑉1
𝑉2
𝑝𝑖∙d𝑉
= −න
𝑉1
𝑉2 𝑛𝑅𝑇
𝑉
∙d𝑉
三、体积功的计算
准静态膨胀：即外压总比内压小无限小的膨胀，不断调整外
压，始终使外压（pe）小于内压（pi）无限小，则pe = pi – dp，
每一瞬间体积变化量为dV
p
V
p1
V1
pe
V2
若气体为理想气体，则：
𝑊= −න
𝑉1
𝑉2
𝑝𝑖∙d𝑉
= −න
𝑉1
𝑉2 𝑛𝑅𝑇
𝑉
∙d𝑉
= −𝑛𝑅𝑇ln𝑉2 −−𝑛𝑅𝑇ln𝑉1
三、体积功的计算
准静态膨胀：即外压总比内压小无限小的膨胀，不断调整外
压，始终使外压（pe）小于内压（pi）无限小，则pe = pi – dp，
每一瞬间体积变化量为dV
p
V
p1
V1
pe
V2
若气体为理想气体，则：
𝑊= −න
𝑉1
𝑉2
𝑝𝑖∙d𝑉
= −න
𝑉1
𝑉2 𝑛𝑅𝑇
𝑉
∙d𝑉
= −𝑛𝑅𝑇ln𝑉2 −−𝑛𝑅𝑇ln𝑉1
= −𝑛𝑅𝑇ln𝑉2
𝑉1
三、体积功的计算
几种膨胀过程体积功的对比：一次恒外压膨胀
p
V
p1
V1
V2
pe
p
V
V1
V2
三、体积功的计算
几种膨胀过程体积功的对比：二次恒外压膨胀
p1
pe
p
V
三、体积功的计算
几种膨胀过程体积功的对比：多次恒外压膨胀
V1
V2
p1
pe
三、体积功的计算
几种膨胀过程体积功的对比：准静态膨胀
p
V
V1
V2
p1
pe
三、体积功的计算
几种膨胀过程体积功的对比：
准静态膨胀系统做功最大
三、体积功的计算
思考：压缩过程体积功如何计算？
三、体积功的计算
提示：考虑一次恒外压压缩过程
p
V
pe
V2
V1
p1
三、体积功的计算
提示：考虑一次恒外压压缩过程
p
V
pe
V2
V1
p1
三、体积功的计算
下列压缩过程中，环境对体系所做体积功最小的是（
）
A、一次恒外压压缩过程
B、二次恒外压压缩过程
C、多次恒外压压缩过程
D、准静态压缩过程
四、可逆过程
• 定义：某一系统经过某一过程，由状态1变到状态2之后，
如果能使系统和环境都完全复原，即系统回到原来的状
态，同时消除了原来过程对环境所产生的一切影响，环
境也复原，则这样的过程就称为可逆过程。
四、可逆过程
说明：
1. 可逆过程是理想化的模型，真实情况下无法达到。
四、可逆过程
说明：
1. 可逆过程是理想化的模型，真实情况下无法达到。
2. 可逆过程是以无限小的变化进行的，整个过程是由一连
串非常接近于平衡态的状态所构成。
四、可逆过程
说明：
1. 可逆过程是理想化的模型，真实情况下无法达到。
2. 可逆过程是以无限小的变化进行的，整个过程是由一连
串非常接近于平衡态的状态所构成。
3. 反向过程中，用相同方法，沿着原过程的逆过程，可使
系统和环境都完全恢复到原状态，无任何能量的耗散。
可逆过程的做功效率最大。
四、可逆过程
说明：
1. 可逆过程是理想化的模型，真实情况下无法达到。
2. 可逆过程是以无限小的变化进行的，整个过程是由一连
串非常接近于平衡态的状态所构成。
3. 反向过程中，用相同方法，沿着原过程的逆过程，可使
系统和环境都完全恢复到原状态，无任何能量的耗散。
可逆过程的做功效率最大。
4. 等温可逆膨胀过程中，系统对环境做功最大；等温可逆
压缩过程中，环境对系统做功最小。
例题一：
在78.3℃及101.3 kPa下，1.00 g乙醇蒸发变成626 cm3乙醇蒸气时，
吸热854 J。求内能变化ΔU是
J。（液态乙醇体积忽略不计）
例题一：
解：该过程可视为乙醇的一次恒外压膨胀过程，系统对环境做膨胀功。
𝑊e = −𝑝e ∙Δ𝑉= −101.3 kPa × 626 −0 cm3 × 10−3 dm3 ∙cm−3 = −63.4 J
Δ𝑈= 𝑄+ 𝑊= 854 J −63.4 J = 791 J
由于不做其他功，则：
𝑊= 𝑊e + 𝑊′ = 𝑊e = −63.4 J
由热力学第一定律，有：
在78.3℃及101.3 kPa下，1.00 g乙醇蒸发变成626 cm3乙醇蒸气时，
吸热854 J。求内能变化ΔU是
J。（液态乙醇体积忽略不计）
热化学
第4节
一、化学反应热效应
在恒压或恒容，且系统不做其他功的条件下，当一个化学
反应发生后，使产物的温度回到反应物的起始温度，此时系统
吸收或放出的热量。
一、化学反应热效应
在恒压或恒容，且系统不做其他功的条件下，当一个化学
反应发生后，使产物的温度回到反应物的起始温度，此时系统
吸收或放出的热量。
注意：
1. 反应热反应的是反应物与生成物之间由于化学键相联系的
能量变化。
一、化学反应热效应
在恒压或恒容，且系统不做其他功的条件下，当一个化学
反应发生后，使产物的温度回到反应物的起始温度，此时系统
吸收或放出的热量。
注意：
1. 反应热反应的是反应物与生成物之间由于化学键相联系的
能量变化。
2. 反应前后的温度应保持一致，以消除温度变化带来的影响。
一、化学反应热效应
在恒压或恒容，且系统不做其他功的条件下，当一个化学
反应发生后，使产物的温度回到反应物的起始温度，此时系统
吸收或放出的热量。
注意：
1. 反应热反应的是反应物与生成物之间由于化学键相联系的
能量变化。
2. 反应前后的温度应保持一致，以消除温度变化带来的影响。
3. 反应物或产物存在物态变化时需标明聚集状态。
一、化学反应热效应
恒容热效应（QV）：
一、化学反应热效应
恒容热效应（QV）：
由ΔV = 0，则体系体积功：
We = –peΔV = 0
一、化学反应热效应
恒容热效应（QV）：
由ΔV = 0，则体系体积功：
We = –peΔV = 0
又由于体系不做非体积功，故：
W = We + W’ = 0
一、化学反应热效应
恒容热效应（QV）：
由ΔV = 0，则体系体积功：
We = –peΔV = 0
又由于体系不做非体积功，故：
W = We + W’ = 0
则：
ΔU = W + Q = QV
一、化学反应热效应
恒容热效应（QV）：
由ΔV = 0，则体系体积功：
We = –peΔV = 0
又由于体系不做非体积功，故：
W = We + W’ = 0
则：
ΔU = W + Q = QV
即：
恒容反应热效应等于体系的内能变化。
一、化学反应热效应
恒压热效应（Qp）：
一、化学反应热效应
恒压热效应（Qp）：
恒压条件下，体系压力p与外压pe相等，且恒为一常数，则
体系体积功：
We = –peΔV = –pΔV
一、化学反应热效应
恒压热效应（Qp）：
恒压条件下，体系压力p与外压pe相等，且恒为一常数，则
体系体积功：
We = –peΔV = –pΔV
体系不做非体积功，W’ = 0，有：
W = We + W’ = –pΔV
一、化学反应热效应
恒压热效应（Qp）：
恒压条件下，体系压力p与外压pe相等，且恒为一常数，则
体系体积功：
We = –peΔV = –pΔV
体系不做非体积功，W’ = 0，有：
W = We + W’ = –pΔV
则：
ΔU = W + Q = –pΔV + Qp
一、化学反应热效应
恒压热效应（Qp）：
由ΔU = U2 – U1，ΔV = V2 – V1，则：
U2 – U1 = –p(V2 – V1) + Qp
一、化学反应热效应
恒压热效应（Qp）：
由ΔU = U2 – U1，ΔV = V2 – V1，则：
U2 – U1 = –p(V2 – V1) + Qp
移项，有：
Qp = (U2 + pV2) – (U1 + pV1)
一、化学反应热效应
恒压热效应（Qp）：
由ΔU = U2 – U1，ΔV = V2 – V1，则：
U2 – U1 = –p(V2 – V1) + Qp
移项，有：
Qp = (U2 + pV2) – (U1 + pV1)
定义新状态函数——焓：H = U + pV，则：
Qp = H2 – H1 = ΔH
一、化学反应热效应
恒压热效应（Qp）：
由ΔU = U2 – U1，ΔV = V2 – V1，则：
U2 – U1 = –p(V2 – V1) + Qp
移项，有：
Qp = (U2 + pV2) – (U1 + pV1)
定义新状态函数——焓：H = U + pV，则：
Qp = H2 – H1 = ΔH
即：
恒压反应热效应等于体系的焓变。
一、化学反应热效应
恒压热效应（Qp）：
说明：
1. 焓是一个状态函数。
一、化学反应热效应
恒压热效应（Qp）：
说明：
1. 焓是一个状态函数。
2. 焓的绝对值不可知，但焓变可以测量。
一、化学反应热效应
恒压热效应（Qp）：
说明：
1. 焓是一个状态函数。
2. 焓的绝对值不可知，但焓变可以测量。
3. 焓和焓变的单位也为能量单位，即J或kJ。
一、化学反应热效应
恒压热效应（Qp）：
说明：
1. 焓是一个状态函数。
2. 焓的绝对值不可知，但焓变可以测量。
3. 焓和焓变的单位也为能量单位，即J或kJ。
4. 只有在恒压条件且无非体积功的条件下，焓变等于系统
的恒压热效应。
一、化学反应热效应
恒容热效应与恒压热效应的关系：
一、化学反应热效应
恒容热效应与恒压热效应的关系：
对于同一化学反应，恒容下QV = ΔU，恒压下Qp = ΔH。
一、化学反应热效应
恒容热效应与恒压热效应的关系：
对于同一化学反应，恒容下QV = ΔU，恒压下Qp = ΔH。
由焓的定义，则：
ΔH = ΔU + Δ(pV)
一、化学反应热效应
恒容热效应与恒压热效应的关系：
对于同一化学反应，恒容下QV = ΔU，恒压下Qp = ΔH。
由焓的定义，则：
ΔH = ΔU + Δ(pV)
对于体系中的固体、液体，反应前后Δ(pV)可忽略。对于体
系中的气体组分，设均为理想气体，则有：
ΔH = ΔU + Δ(pV) = ΔU + ΔnRT
一、化学反应热效应
恒容热效应与恒压热效应的关系：
对于同一化学反应，恒容下QV = ΔU，恒压下Qp = ΔH。
由焓的定义，则：
ΔH = ΔU + Δ(pV)
对于体系中的固体、液体，反应前后Δ(pV)可忽略。对于体
系中的气体组分，设均为理想气体，则有：
ΔH = ΔU + Δ(pV) = ΔU + ΔnRT
则：
Qp = QV + ΔnRT
例题二：
1.00 g可作为火箭燃料的联氨（N2H4）在氧气中完全燃烧（恒容）
时，放热20.7 kJ（25℃）。已知反应方程式为：N2H4 l +
O2 g = N2 g + 2H2O l 。试求1.00 mol N2H4在25℃燃烧时的：
（1）内能变化为
kJ。
（2）恒压反应热
kJ。
（相对原子质量：N = 14.01，O = 16.00，H = 1.008）
例题二：
解：𝑛N2H4 = 𝑚N2H4
𝑀N2H4
=
1.00 g
32.05 g ∙mol−1 = 0.0312 mol
𝑄𝑝= 𝑄𝑉+ Δ𝑛𝑅𝑇= 𝑄𝑉= −663 kJ
Δ𝑈= 𝑄𝑉= 𝑄∙
𝑛总
𝑛N2H4
= −20.7 kJ × 1.00 mol
0.0312 mol = −663 kJ
由联氨燃烧方程式：N2H4 l + O2 g = N2 g + 2H2O l ，Δ𝑛= 0
则：
1.00 g可作为火箭燃料的联氨（N2H4）在氧气中完全燃烧（恒容）
时，放热20.7 kJ（25℃）。已知反应方程式为：N2H4 l +
O2 g = N2 g + 2H2O l 。试求1.00 mol N2H4在25℃燃烧时的：
（1）内能变化为
kJ。
（2）恒压反应热
kJ。
（相对原子质量：N = 14.01，O = 16.00，H = 1.008）
例题三：
在101.3 kPa、298 K下，1.00 mol水蒸发时吸热43.98 kJ，求蒸发
1.00 mol水的：
（1）QV =
kJ；
（2）Qp =
kJ；
（3）ΔU =
kJ；
（4）W =
kJ；
（5）ΔH =
kJ。（液态水的体积可忽略）
例题三：
在101.3 kPa、298 K下，1.00 mol水蒸发时吸热43.98 kJ，求蒸发
1.00 mol水的QV、Qp、ΔU、W和ΔH。（液态水的体积可忽略）
解：该过程可视为一恒压膨胀过程。则：Δ𝐻= 𝑄𝑝= 43.98 kJ
由理想气体状态方程：
则：𝑊e = −𝑝𝑒∙Δ𝑉= −101.3 kPa × 24.5 dm3 × 10−3 kJ ∙J−1 = −2.48 kJ
𝑉水= 𝑛𝑅𝑇
𝑝
= 1.00 mol × 8.314 kPa ∙dm3 ∙mol−1 ∙K−1 × 298 K
101.3 kPa
= 24.5 dm3
由热力学第一定律，有：
Δ𝑈= 𝑄𝑉= 𝑄𝑝+ 𝑊e = 43.98 kJ −2.48 kJ = 41.50 kJ
一、化学反应热效应
反应进度（ξ）
一、化学反应热效应
反应进度（ξ）
对任意反应：
νAA + νBB = νGG + νHH
一、化学反应热效应
反应进度（ξ）
对任意反应：
νAA + νBB = νGG + νHH
反应前体系中各物质的量：n0(A)、n0(B)、n0(G)、n0(H)
反应后体系中各物质的量：n(A)、n(B)、n(G)、n(H)
一、化学反应热效应
反应进度（ξ）
对任意反应：
νAA + νBB = νGG + νHH
反应前体系中各物质的量：n0(A)、n0(B)、n0(G)、n0(H)
反应后体系中各物质的量：n(A)、n(B)、n(G)、n(H)
𝝃= 𝒏𝟎𝐀−𝒏𝐀
𝝊𝐀
= 𝒏𝟎𝐁−𝒏𝐁
𝝊𝐁
= −𝒏𝟎𝐆−𝒏𝐆
𝝊𝐆
= −𝒏𝟎𝐇−𝒏𝐇
𝝊𝐇
则反应进度的定义式为：
一、化学反应热效应
反应进度（ξ）
说明：
1. 反应进度的单位为mol。
一、化学反应热效应
反应进度（ξ）
说明：
1. 反应进度的单位为mol。
2. 同一反应体系内不同物质表示的反应进度完全一致。
一、化学反应热效应
反应进度（ξ）
说明：
1. 反应进度的单位为mol。
2. 同一反应体系内不同物质表示的反应进度完全一致。
3. 当反应进度为1 mol时，各物质反应量与计量系数相等，
此时可说发生了“1 mol反应”。
一、化学反应热效应
反应进度（ξ）
说明：
1. 反应进度的单位为mol。
2. 同一反应体系内不同物质表示的反应进度完全一致。
3. 当反应进度为1 mol时，各物质反应量与计量系数相等，
此时可说发生了“1 mol反应”。
4. 反应进度需明确指出具体的化学反应。
例题四：
油酸甘油酯在人体中代谢时发生下列反应：C57H104O6(s) + 80O2
= 57CO2(g) + 52H2O(l)，ΔH = -3.35×104 kJ·mol-1。计算消耗这
种脂肪1.00 kg时，反应进度是多少？将有多少热量释放出来？
（相对原子质量：C = 12.01，H = 1.008，O = 16.00）
例题四：
油酸甘油酯在人体中代谢时发生下列反应：C57H104O6(s) + 80O2
= 57CO2(g) + 52H2O(l)，ΔH = -3.35×104 kJ·mol-1。计算消耗这
种脂肪1.00 kg时，反应进度是多少？将有多少热量释放出来？
（相对原子质量：C = 12.01，H = 1.008，O = 16.00）
解：
𝜉=
𝛥𝑛油
𝜐油
= 1.13 mol
1
= 1.13 mol
Δ𝑛油=
𝑚油
𝑀油
=
1.00 kg × 103 g ∙kg−1
57 × 12.01 + 104 × 1.008 + 6 × 16.00 g ∙mol−1 = 1.13 mol
𝑄= Δ𝐻∙𝜉= −3.35 × 104 kJ ∙mol−1 × 1.13 mol = −3.79 × 104 kJ
即：反应放热3.79×104 kJ。
一、化学反应热效应
摩尔焓变与摩尔内能变：
一、化学反应热效应
摩尔焓变与摩尔内能变：
•
定义：某反应按所给定的方程式进行，当反应进度为1 mol
时的焓变、内能变。
一、化学反应热效应
摩尔焓变与摩尔内能变：
•
定义：某反应按所给定的方程式进行，当反应进度为1 mol
时的焓变、内能变。
Δr𝐻m = Δr𝐻
𝜉
Δr𝑈m = Δr𝑈
𝜉
•
公式：
；
一、化学反应热效应
摩尔焓变与摩尔内能变：
•
定义：某反应按所给定的方程式进行，当反应进度为1 mol
时的焓变、内能变。
•
单位：kJ·mol-1或J·mol-1
Δr𝐻m = Δr𝐻
𝜉
Δr𝑈m = Δr𝑈
𝜉
•
公式：
；
一、化学反应热效应
摩尔焓变与摩尔内能变：
•
定义：某反应按所给定的方程式进行，当反应进度为1 mol
时的焓变、内能变。
•
单位：kJ·mol-1或J·mol-1
Δr𝐻m = Δr𝐻
𝜉
Δr𝑈m = Δr𝑈
𝜉
•
公式：
；
•
两者关系：
，其中，Δ𝜐为反应前
后气体物质的化学计量数的改变量。
Δr𝐻m = Δr𝑈m + Δ𝜐𝑅𝑇
一、化学反应热效应
热力学标准状态
•
气态物质：分压为标准压力𝑝⊖（1×105 Pa）。
•
溶液溶质：质量摩尔浓度为1 mol·kg-1或物质的量浓度为1
mol·dm-3。
•
液态、固态物质：处于标准压力下的纯物质。
一、化学反应热效应
反应的标准摩尔焓变和标准摩尔内能变
当反应始、末体系中的所有物质都处于各自的标准态时，
反应的摩尔焓变或摩尔内能变称为反应的标准摩尔焓变
（Δr𝐻m
⊖）或标准摩尔内能变（Δr𝑈m
⊖）。
一、化学反应热效应
热化学方程式及其书写方法
一、化学反应热效应
热化学方程式及其书写方法
1. 分清恒容还是恒压反应，分别用Δr𝑈m或Δr𝐻m表示反应热。
若反应在标态下进行，用Δr𝑈m
⊖或Δr𝐻m
⊖表示。
一、化学反应热效应
热化学方程式及其书写方法
1. 分清恒容还是恒压反应，分别用Δr𝑈m或Δr𝐻m表示反应热。
若反应在标态下进行，用Δr𝑈m
⊖或Δr𝐻m
⊖表示。
2. 注明反应的温度、压力条件，若反应在298 K和1.013×105
Pa下进行，可不注明。
一、化学反应热效应
热化学方程式及其书写方法
1. 分清恒容还是恒压反应，分别用Δr𝑈m或Δr𝐻m表示反应热。
若反应在标态下进行，用Δr𝑈m
⊖或Δr𝐻m
⊖表示。
2. 注明反应的温度、压力条件，若反应在298 K和1.013×105
Pa下进行，可不注明。
3. 注明物质的聚集状态或晶型。
一、化学反应热效应
热化学方程式及其书写方法
1. 分清恒容还是恒压反应，分别用Δr𝑈m或Δr𝐻m表示反应热。
若反应在标态下进行，用Δr𝑈m
⊖或Δr𝐻m
⊖表示。
2. 注明反应的温度、压力条件，若反应在298 K和1.013×105
Pa下进行，可不注明。
3. 注明物质的聚集状态或晶型。
4. 方程式中的配平系数只表示计量数，不表示分子数，必要
时可写成分数。
一、化学反应热效应
热化学方程式及其书写方法
1. 分清恒容还是恒压反应，分别用Δr𝑈m或Δr𝐻m表示反应热。
若反应在标态下进行，用Δr𝑈m
⊖或Δr𝐻m
⊖表示。
2. 注明反应的温度、压力条件，若反应在298 K和1.013×105
Pa下进行，可不注明。
3. 注明物质的聚集状态或晶型。
4. 方程式中的配平系数只表示计量数，不表示分子数，必要
时可写成分数。
5. 热效应的数值与方程式一一对应。
二、盖斯定律
• 本质：状态函数只与始态和终态有关，与途径无关。
二、盖斯定律
• 本质：状态函数只与始态和终态有关，与途径无关。
例题五
已知：1 C 石墨+ O2 g = CO2 g ，Δr𝐻m
⊖= −393.5 kJ ∙mol−1
2 CO g + 1
2 O2 g = CO2 g ，Δr𝐻m
⊖= −283.0 kJ ∙mol−1
求：
3 C 石墨+
1
2 O2 g = CO g 的Δr𝐻m
⊖为
kJ·mol-1
例题五
解：反应（3）=反应（1）-反应（2），由盖斯定律：
Δr𝐻m
⊖3 = Δr𝐻m
⊖1 −Δr𝐻m
⊖2
= −393.5 kJ ∙mol−1 −−283.0 kJ ∙mol−1
= −110.5 kJ ∙mol−1
已知：1 C 石墨+ O2 g = CO2 g ，Δr𝐻m
⊖= −393.5 kJ ∙mol−1
2 CO g + 1
2 O2 g = CO2 g ，Δr𝐻m
⊖= −283.0 kJ ∙mol−1
求：
3 C 石墨+
1
2 O2 g = CO g 的Δr𝐻m
⊖为
kJ·mol-1
三、几种热效应
标准摩尔生成热（Δf𝐻m
⊖）
三、几种热效应
标准摩尔生成热（Δf𝐻m
⊖）
•
定义：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成1
mol某纯物质时的恒压热效应称为该温度下该物质的标准
摩尔生成热，简称生成热或生成焓。
•
单位：kJ·mol-1或J·mol-1
三、几种热效应
标准摩尔生成热（Δf𝐻m
⊖）
•
定义：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成1
mol某纯物质时的恒压热效应称为该温度下该物质的标准
摩尔生成热，简称生成热或生成焓。
•
单位：kJ·mol-1或J·mol-1
三、几种热效应
标准摩尔生成热（Δf𝐻m
⊖）
•
定义：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成1
mol某纯物质时的恒压热效应称为该温度下该物质的标准
摩尔生成热，简称生成热或生成焓。
•
注意：最稳定单质的Δf𝐻m
⊖= 0。
•
单位：kJ·mol-1或J·mol-1
•
特例：红磷虽然比白磷稳定，但白磷的Δf𝐻m
⊖= 0。
三、几种热效应
标准摩尔生成热（Δf𝐻m
⊖）
•
定义：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成1
mol某纯物质时的恒压热效应称为该温度下该物质的标准
摩尔生成热，简称生成热或生成焓。
•
注意：最稳定单质的Δf𝐻m
⊖= 0。
•
单位：kJ·mol-1或J·mol-1
•
特例：红磷虽然比白磷稳定，但白磷的Δf𝐻m
⊖= 0。
三、几种热效应
标准摩尔生成热（Δf𝐻m
⊖）
•
定义：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成1
mol某纯物质时的恒压热效应称为该温度下该物质的标准
摩尔生成热，简称生成热或生成焓。
•
注意：最稳定单质的Δf𝐻m
⊖= 0。
𝚫𝐫𝑯𝐦
⊖= ෍
𝒊
𝝂𝒊∙𝚫𝐟𝑯𝐦
⊖生成物−෍
𝒊
𝝂𝒊∙𝚫𝐟𝑯𝐦
⊖反应物
例题六
已知：Δf𝐻m
⊖Na2O2，s = −513.20 kJ ∙mol−1；
Δf𝐻m
⊖NaOH，s = −426.73 kJ ∙mol−1；
Δf𝐻m
⊖H2O，l = −285.83 kJ ∙mol−1；
求下述反应的Δr𝐻m
⊖为
kJ·mol-1 ：
2Na2O2 s + 2H2O l = 4NaOH s + O2 g
例题六
解：
Δr𝐻m
⊖= ෍
𝑖
𝜈𝑖∙Δf𝐻m
⊖生成物−෍
𝑖
𝜈𝑖∙Δf𝐻m
⊖反应物
= 4 × Δf𝐻m
⊖NaOH，s −2 × Δf𝐻m
⊖Na2O2，s −2 × Δf𝐻m
⊖H2O，l
= 4 × −426.73 kJ ∙mol−1 −2 × −513.20 kJ ∙mol−1 −2 × −285.83 kJ ∙mol−1
= −108.86 kJ ∙mol−1
已知：Δf𝐻m
⊖Na2O2，s = −513.20 kJ ∙mol−1；
Δf𝐻m
⊖NaOH，s = −426.73 kJ ∙mol−1；
Δf𝐻m
⊖H2O，l = −285.83 kJ ∙mol−1；
求下述反应的Δr𝐻m
⊖为
kJ·mol-1 ：
2Na2O2 s + 2H2O l = 4NaOH s + O2 g
三、几种热效应
标准摩尔燃烧热（Δc𝐻m
⊖）
三、几种热效应
标准摩尔燃烧热（Δc𝐻m
⊖）
•
定义：在标准压强下，1 mol某纯物质完全燃烧，生成相同
温度的指定产物时的恒压热效应称为该温度下该物质的标
准摩尔燃烧热，简称燃烧热或燃烧焓。
三、几种热效应
标准摩尔燃烧热（Δc𝐻m
⊖）
•
定义：在标准压强下，1 mol某纯物质完全燃烧，生成相同
温度的指定产物时的恒压热效应称为该温度下该物质的标
准摩尔燃烧热，简称燃烧热或燃烧焓。
•
单位：kJ·mol-1或J·mol-1
三、几种热效应
标准摩尔燃烧热（Δc𝐻m
⊖）
•
定义：在标准压强下，1 mol某纯物质完全燃烧，生成相同
温度的指定产物时的恒压热效应称为该温度下该物质的标
准摩尔燃烧热，简称燃烧热或燃烧焓。
•
单位：kJ·mol-1或J·mol-1
•
注意：指定产物、O2的Δc𝐻m
⊖= 0。
三、几种热效应
标准摩尔燃烧热（Δc𝐻m
⊖）
•
定义：在标准压强下，1 mol某纯物质完全燃烧，生成相同
温度的指定产物时的恒压热效应称为该温度下该物质的标
准摩尔燃烧热，简称燃烧热或燃烧焓。
•
单位：kJ·mol-1或J·mol-1
•
注意：指定产物、O2的Δc𝐻m
⊖= 0。
𝚫𝐫𝑯𝐦
⊖= ෍
𝒊
𝝂𝒊∙𝚫c𝑯𝐦
⊖反应物−෍
𝒊
𝝂𝒊∙𝚫c𝑯𝐦
⊖生成物
例题七
已知：Δc𝐻m
⊖CH3OH，l = −726.64 kJ ∙mol−1；
Δc𝐻m
⊖HCHO，g = −563.58 kJ ∙mol−1；
求下述反应的Δr𝐻m
⊖为
kJ·mol-1 ：
CH3OH l + 1
2 O2 g = HCHO g + H2O l
例题七
已知：Δc𝐻m
⊖CH3OH，l = −726.64 kJ ∙mol−1；
Δc𝐻m
⊖HCHO，g = −563.58 kJ ∙mol−1；
求下述反应的Δr𝐻m
⊖为
kJ·mol-1 ：
CH3OH l + 1
2 O2 g = HCHO g + H2O l
解：Δr𝐻m
⊖= ෍
𝑖
𝜈𝑖∙Δc𝐻m
⊖反应物−෍
𝑖
𝜈𝑖∙Δc𝐻m
⊖生成物
= Δc𝐻m
⊖CH3OH，l −Δc𝐻m
⊖HCHO，g
= −726.64 kJ ∙mol−1 −−563.58 kJ ∙mol−1
= −163.06 kJ ∙mol−1
三、几种热效应
键焓（ΔB𝐻m
⊖）
三、几种热效应
键焓（ΔB𝐻m
⊖）
•
定义：在指定温度和标准压力下，气态分子断开1 mol化学
键的焓变称为键焓，又称为键解离焓。键焓越大，减越牢
固，分子越稳定。
三、几种热效应
键焓（ΔB𝐻m
⊖）
•
定义：在指定温度和标准压力下，气态分子断开1 mol化学
键的焓变称为键焓，又称为键解离焓。键焓越大，减越牢
固，分子越稳定。
•
单位：kJ·mol-1或J·mol-1
三、几种热效应
键焓（ΔB𝐻m
⊖）
•
定义：在指定温度和标准压力下，气态分子断开1 mol化学
键的焓变称为键焓，又称为键解离焓。键焓越大，减越牢
固，分子越稳定。
•
单位：kJ·mol-1或J·mol-1
•
数值：由于断键吸热，故ΔB𝐻m
⊖> 0。
•
说明：
1. 键焓是气相反应中断开键的焓变，故断键反应的反应物、
生成物必须为气态。
三、几种热效应
键焓（ΔB𝐻m
⊖）
•
定义：在指定温度和标准压力下，气态分子断开1 mol化学
键的焓变称为键焓，又称为键解离焓。键焓越大，减越牢
固，分子越稳定。
•
单位：kJ·mol-1或J·mol-1
•
数值：由于断键吸热，故ΔB𝐻m
⊖> 0。
三、几种热效应
键焓（ΔB𝐻m
⊖）
2. 相同原子之间形成的键焓未必相同，故键焓数据是同种类
型的键的键焓的平均值。只用于估算反应热。
三、几种热效应
键焓（ΔB𝐻m
⊖）
2. 相同原子之间形成的键焓未必相同，故键焓数据是同种类
型的键的键焓的平均值。只用于估算反应热。
CH4 g = CH3 g + H g ，ΔB𝐻m
⊖= 438.5 kJ ∙mol−1
CH3 g = CH2 g + H g ，ΔB𝐻m
⊖= 462.6 kJ ∙mol−1
CH2 g = CH g + H g ，ΔB𝐻m
⊖= 423.4 kJ ∙mol−1
CH g = C g + H g ，ΔB𝐻m
⊖= 338.8 kJ ∙mol−1
三、几种热效应
键焓（ΔB𝐻m
⊖）
2. 相同原子之间形成的键焓未必相同，故键焓数据是同种类
型的键的键焓的平均值。只用于估算反应热。
𝚫𝐫𝑯𝐦
⊖= ෍
𝒊
𝝂𝒊∙𝚫B𝑯𝐦
⊖反应物−෍
𝒊
𝝂𝒊∙𝚫B𝑯𝐦
⊖生成物
CH4 g = CH3 g + H g ，ΔB𝐻m
⊖= 438.5 kJ ∙mol−1
CH3 g = CH2 g + H g ，ΔB𝐻m
⊖= 462.6 kJ ∙mol−1
CH2 g = CH g + H g ，ΔB𝐻m
⊖= 423.4 kJ ∙mol−1
CH g = C g + H g ，ΔB𝐻m
⊖= 338.8 kJ ∙mol−1
例题八
已知：ΔB𝐻m
⊖C −H = 415 kJ ∙mol−1；
ΔB𝐻m
⊖C = C = 615 kJ ∙mol−1；
ΔB𝐻m
⊖O −H = 465 kJ ∙mol−1；
ΔB𝐻m
⊖C −O = 343 kJ ∙mol−1；
ΔB𝐻m
⊖C −C = 344 kJ ∙mol−1；
估算乙烯与水制备乙醇的Δr𝐻m
⊖为
kJ·mol-1 ：
C2H4 g + H2O g = CH3CH2OH g
例题八
已知：ΔB𝐻m
⊖C −H = 415 kJ ∙mol−1；
ΔB𝐻m
⊖C = C = 615 kJ ∙mol−1；
ΔB𝐻m
⊖O −H = 465 kJ ∙mol−1；
ΔB𝐻m
⊖C −O = 343 kJ ∙mol−1；
ΔB𝐻m
⊖C −C = 344 kJ ∙mol−1；
估算乙烯与水制备乙醇的Δr𝐻m
⊖为
kJ·mol-1 ：
C2H4 g + H2O g = CH3CH2OH g
解：Δr𝐻m
⊖= ෍
𝑖
𝜈𝑖∙ΔB𝐻m
⊖反应物−෍
𝑖
𝜈𝑖∙ΔB𝐻m
⊖生成物
= 4 × ΔB𝐻m
⊖C −H + ΔB𝐻m
⊖C = C + 2 × ΔB𝐻m
⊖O −H
−5 × ΔB𝐻m
⊖C −H + ΔB𝐻m
⊖C −C + ΔB𝐻m
⊖C −O + ΔB𝐻m
⊖O −H
= 4 × 415 kJ ∙mol−1 + 615 kJ ∙mol−1 + 2 × 465 kJ ∙mol−1
−5 × 415 kJ ∙mol−1 + 344 kJ ∙mol−1 + 343 kJ ∙mol−1 + 465 kJ ∙mol−1
= −22 kJ ∙mol−1
课堂总结
化学热力学
基本概念
系统和环境
状态、状态函数
过程和途径
热和功
热力学能
热力学第零定律
热力学第一定律
体积功
功的计算
准静态过程、可逆过程
热化学
恒容热效应
恒压热效应（焓）
反应进度
物质标态
标准摩尔反应焓变
盖斯定律
生成热、燃烧热、键焓
课后练习
1.
练习任务：练习册2、3、10、12+整理笔记。
2.
提交方式：手机app→打开学习中心的任务列表→找到本讲课程
→“随堂测”（具体可联系专属老师）。
3.
目的：练熟计算，掌握内能与功的关系、熟练掌握通过生成焓、
燃烧焓、键焓计算反应焓变的方法。
4.
考试占比：本讲内容在考试中会以独立大题的形式考察。化学
热力学是化学原理的基础，是非常重要的核心知识，务必做到
透彻理解。
练习不多，认真完成哟~
课堂巩固题批改—移动app端（新版——大家会在9月陆续收到更新提示）
Step3. 点击讲次下随堂测
进入可查看课堂巩固
提交入口，点击即可提交
Step2
Step1
家长会预告
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秋季课中家长会
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