化学上的“可逆反应”与热力学上的“可逆过程”--《内蒙古教育学院学报》2000年03期
化学上的“可逆反应”与热力学上的“可逆过程”
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第2章化学反应热力学基础-大学化学=精品课程詳解.ppt 70页
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计算298K时甲醇的氧化过程的反应焓变。 解：
CH3OH(l) + 3/2O2(g) = CO2(g) + 2H2O( l ) △fHmΘ / kJ·mol-1
–285.9 ΔHΘ= [–393.5 + 2 ×(–285.9 )] – [–238.9 + 3/2× 0 ]
– 726.7 ( kJ·mol-1)
已知：Fe2O3+ C→2Fe+ CO2 而
Al2O3+ C→2Al+ CO2 却不能发生。 N2 可以向右进行； 能否向右进行？ 那么： CO+NO→CO2+ 这就是反应的方向问题。它有重要的
实际意义。 2.4
化学反应的自发性 一、自发过程
不靠外力推动就能够自发进行的过程。 (1)水往低处流；
(2)热向低温物体传递；
(3)电流向低电位点流动 ；
(4)气体向低压处扩散。
这些过程的特点可归纳为：能量下降。 即过程自发地趋向能量最低状态。
二、焓变和自发反应 Δ H<0 , 放热对于推动化学反应的自发进行起 重要作用。但不是唯一因素。
冰在室温下自发融化，系统吸热。 例1
Zn+CuSO4→Cu+ZnSO4
ΔrHm?= -111.44kJ.mol-10
CaCO3（s）→CO2（g）+CaO（s）
ΔrHm?= +178kJ.mol-1 >0
影响化学反应自发性的因素还有
混乱度和温度。 三、化学反应的熵变 1.熵(S)的概念
体系的混乱度符号 Ω也称为无序度，它的大小 与体系中可能存在的微观状态数目有关。
混乱度增大是促进变化自发进行的另一因素。 熵：是反应体系内部混乱程度的物理量，用符号S表示。 熵的大小与体系的微观状态数Ω有关：
式中k为Boltzmann（玻耳兹曼）常量，
k=1.3807 × 10－23J·K－1。
熵的单位是J·mol－1·K－1
说明： ①熵是状态函数； ②同种物质的聚集状态不同，熵值不同：S（固）<S（液）< S（气），体系温度升高，熵值增大
2. 热力学第三定律和标准熵
在绝对零度时，任何纯物质的完美晶体，熵值都等于零。 这就是热力学第三定律。 即：S（0K）= 0
l mol纯物质在标准状态下的熵称为标准摩尔熵， 用符号SmΘ表示，单位是J·mol－1·K－1。物质的标准熵有绝对值
附录Ⅰ列出一些物质在298K时的标准摩尔熵。
3.化学反应熵变的计算
化学反应的熵变（△S）与反应焓变（△H）的计算 原则相同，只取决于反应的始态和终态，而与变化途径 无关。应用298K的标准熵（SmΘ298）的数值，可以算出 化学反应的标准熵变（△rSmΘ298）。
在标准状态下，对于任一化学反应 aA
△rSmΘ =[g SmΘ(G)+ hSmΘ(H)]－[a SmΘ (A)+b SmΘ (B)] =∑υB SmΘ (生成物)－∑υB SmΘ (反应物)
[举例] 298K 及 101.325 kPa 下，一氧化碳氧化为二氧 化碳。计算过程的熵变和焓变,并分析它们对于反应自发 性的贡献。 解：反应式及各物质的标准熵和标准生成焓为
S Θ (J·K-1·mol-1
ΔHfΘ( mol ·L-1)
-393.5 Δ S Θ
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对物理化学中的“热力学”的分析
　　摘 要：物理化学中的“热力学”是相当抽象而充满逻辑性的科学知识，学生在理解和掌握的过程中普遍感到难度较大。怎样完成物理化学中的“热力学”教学，是每一位物理化学教师必须切实解决的问题，文章对物理化学中热力学涉及到的基本概念，以及热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律以及第零定律等内容进行了系统的分析，为教师帮助学生从本质上认识“热力学”知识，真正掌握“热力学”知识提供了参考。 中国论文网 /2/view-3973517.htm　　关键词：物理化学 “热力学” 基本概念 定律 　　物理化学中的“热力学”是以热力学定律为基础，以宏观系统为研究对象的现代科学。作为物理化学教师，要想在教学过程中让学生完全掌握“热力学”知识，准确把握热力学函数，并且将其应用在科学实践之中，必须对物理化学中的“热力学”认真进行分析，系统掌握“热力学”知识，采取有效的教学手段，让学生从本质上认识热力学能、焓、熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数以及热力学定律等基础知识，对于帮助学生真正掌握“热力学”知识具有十分重要的作用。 　　一、热力学涉及的基本概念 　　1.热力学能 　　热力学能（internal energy）又称内能（internal energy），它是指系统内部所有微观粒子各种运动状态下的能量之和。包括分子运动的动能、分子相互之间的势能、分析内部和原子核内部的能量等多种能量。热力学能是系统状态函数的一种，常用U表示。其表达式为： 　　ΔU=Wa 　　其中： 　　ΔU-内能的变化量 　　Wa-绝热状态下外界对系统所作的功 　　从定义上来讲，热力学能是一个相对量，在热力学中主要关注其能量值的变化情况。 　　2.焓 　　焓（enthalpy）又称热焓，是单位质量物质所包含的全部热能，单位为H。其表达式为： 　　H=U+pV 　　其中： 　　H-焓 　　U-热力学能 　　P-压强 　　V-体积 　　3.熵 　　熵（entropy）是热能除以温度得到的商，标志着热量转化为功的程度。作为体系状态参数，熵的值和所达到状态的过程没有任何关系，单位为S，其表达式为： 　　dS＝dQ/T 　　其中： 　　dS-熵增 　　dQ-系统增加的热量 　　T-物质的温度 　　4.亥姆霍兹函数 　　亥姆霍兹函数（Helmholtz function）又叫亥姆霍兹自由能（Helmholtz free energy）也是非常重要的热力学函数，常用A或者F表示，等于内能和绝对温度与熵的乘积的差，即： 　　A=U-TS 　　其中： 　　U-热力学能 　　T-系统热力学温度 　　S-系统的熵 　　5.吉布斯函数 　　吉布斯函数（Gibbs function）又称吉布斯自由能（Gibbs free energy），是“热力学”中应用非常广泛的状态函数，常用G表示，其定义式为： 　　G = U- TS + pV = H-TS 　　其中： 　　U-热力学能 　　T-温度 　　S-熵 　　P-压强 　　V-体积 　　H-焓 　　在上述几个物理量中，热力学能和焓主要是用来解决衡量能量大小的问题，熵、亥姆霍兹函数和吉布斯函数主要是帮助衡量过程进行的限度和方向，其中热力学能和熵是直接通过热力学定律引导出来的函数，其物理含义非常明确，而焓、亥姆霍兹函数和吉布斯函数则是组合而成的函数，本身不存在物理含义，引入他们的最终目的是在计算和讨论的过程中比较方便。 　　二、热力学定律 　　热力学定律是“热力学”中非常重要的定律，对于解决热力学问题具有非常重要的意义。热力学定律主要有：热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律以及第零定律等。 　　1.热力学第一定律 　　热力学第一定律又称能量守恒定律。其意义可以表述为，所有物体都具有能量，能量可以进行形式之间的转换或者进行物体与物体之间的传递，但是在转换或者传递的过程中总能量保持不变。其关系式为： 　　ΔU = Q+ W 　　其中： 　　Q-和环境之间交换的热 　　W-和环境之间交换的功 　　2.热力学第二定律 　　对于热力学第二定律，不同的学者表述的内容不同，有的学者将其表述为“不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响”；有的学者将其表述为“不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响”，无论是第一种表述，还是第二中表述，从本质上来讲，热力学第二定律的本质为“不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零”。其关系式可以表述为： 　　ds≥δQ/T 　　3.热力学第三定律与第零定律 　　热力学第三定律的内容为绝对零度是不可达到的。热力学第零定律就是假如两个热力系中的任何一个都和第三个热力系处于热平衡状态，那么这两个热力系也处于热平衡状态。 　　三、小结 　　总之，作为物理化学教师，只有准确把握“热力学”的状态函数以及热力学定律，并引导学生从概念上进行正确认识，并进而引导学生掌握概念之间的逻辑关系。只有这样，才能不断引导学生掌握具有较强逻辑性的“热力学”知识，为培养物理化学人才打下坚实的基础。 　　参考文献 　　[1]陈世平，朱必学.《物理化学》教学研讨—热力学状态函数与过程量[J].遵义师范学院学报，）. 　　[2]彭庆蓉，高海翔，张春荣，王红梅，等.讲授大学化学中热力学第二定律的探讨[J].大学化学，2011，02. 　　[3]魏蔚，吴建琴，马晓栋.关于热力学第一定律的讲述[J].新疆师范大学学报（自然科学版）.2011，04. 　　作者简介：赵群，年龄，22，男，汉，籍贯：福建福州，学历：本科 研究方向：化学。
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Maxwell关系式如何推导的？书上没有推导过程，如果死记根本记不住，过几天就混了，，吧友们有什么方法？
化学实验室 首选苏州迈莱柏,专业从事自主研发,设计,生产及安装的专业型企业,提供实验室系统工程一站式服务,化学实验室
推导过程需要掌握吗？
这不就是推导过程吗？
只要记住最基本的微分式dU=TdS-pdV，以及H、A、G这三个量的定义式，则它们的微分方程均可得出，各物理量所对应的一次偏导数自然也可根据定义得到。之后再用连续二元函数的二阶偏导数顺序无关原理，即可直接得到这几组关系式。
这不就是推导么你非说没有推导 你到底想要怎么着？
手机没法打偏导数符号，用文字叙述，希望楼主能看懂。当然楼主需要有基础的偏导数知识。dU=TdS-pdV，根据全微分定义应该有dU=(U偏S)*dS+(U偏V)*dV，因此T=U偏S，-p=U偏V。U是连续函数，因此U偏S再偏V=U偏V再偏S，即T偏V=-p偏S，这就是第一组关系。至于角标可以根据所乘的微分及求偏导条件补充。
是南大版的教材嘛
记法书后有，伸手剁手。
为何书上的中国字都看不懂。
书上的附录有
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高数的变式而已
高数没学好而已 后面附录之类的有高数相关公式
出门左转物理吧
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