2.1无机及分析化学 基本概念

无机及分析化学，汇总了化学反应进度、系统和环境、状态和状态函数、过程与途径、热和功、热力学能与热力学笔一定律等详细知识点。

2.1 基本概念

• 一、化学反应进度
  • 1.化学反应计量方程式
    • ①定义
      • 在化学反应方程式中，满足质量守恒定律的化学反应方程式，称为化学反应计量方程式。
    • ②通式
      • 0=∑νB ×B
    • ③规定
      • 反应物的化学计量数为负值，生成物的化学计量数为正值。
  • 2.化学反应进度
    • ①符号
      • ξ
    • ②单位
      • mol
    • ③定义式
      • ξ＝△nB/νB
    • ④单位反应进度
      • 定义
        • 发生了反应进度为1mol的反应。
    • ⑤易错点
      • 反应进度与化学反应计量方程式的写法有关。 因此在应用反应进度这一物理量时，必须指明具体的化学反应方程式。
• 二、系统和环境
  • 1.系统
    • ①定义
      • 把一部分物体和周围的其他物体划分开来作为研究的对 象，这部分划分出来的物体成为系统。（以前称体系）
    • ②分类
      • 分类依据
        • 根据系统与环境之间能量和物质的交换情况。
      • 类别
        • 敞开系统
          • 特点
            • 系统与环境之间有物质、有能量的交换。
        • 封闭系统
          • 特点
            • 系统与环境之间有能量的交换，但无物质交换。
        • 隔离系统（孤立系统）
          • 特点
            • 该系统完全不受环境的影响。与环境之间既无物质的交换，也无能量的交换，是一种理想系统。
  • 2.环境
    • ①定义
      • 而系统以外与系统密切相关的部分则称为环境。
• 三、状态和状态函数
  • 1.状态
    • ①定义
      • 系统的状态是系统所有宏观性质及宏观物理量的综合表现。
  • 2.状态函数
    • ①定义
      • 把这些确定系统存在状态的宏观物理量 称之为系统的状态函数。
    • ②易错点
      • 状态函数的变化值只取决于系统的始态与终态， 而与系统变化的途径无关。
    • ③性质分类
      • 分类依据
        • 按其性质分类
      • 性质类别
        • 容量性质
          • 特点
            • 有加和性，与物质的数量有关。
          • 例子
            • n，V，m
        • 强度性质
          • 特点
            • 没有加和性，与物质的数量无关。
          • 例子
            • ρ，T，黏度
    • ④特征
      • 状态一定，值一定，殊途同归变化等
      • 体系的各个状态函数之间相互制约:p，V，T，n
      • 状态函数的集合也是状态函数
• 四、过程与途径
  • 1.过程
    • ①定义
      • 当系统的状态发生变化时，这种变化称为过程。
    • ②类别
      • 等温过程
      • 等压过程
      • 等容过程
  • 2.途径
    • ①定义
      • 完成这种变化的具体步骤
• 五、热和功
  • 1.热
    • ①定义
      • 系统与环境之间因存在温度差异而发生的能量交换形式。
    • ②符号
      • Q
  • 2.功
    • ①定义
      • 系统与环境之间除热以外的其他各种能量交换形式统称为功。
    • ②符号
      • W
    • ③类别
      • 体积功（膨胀功）
        • 定义
          • 由于系统体积变化而与环境产生的功。 （体系体积变化反抗外力所做的功）
        • 表示形式
          • -p△V
      • 非体积功（有用功）
        • 定义
          • 除体积功以外的所有其他功，都称为非体积功。
        • 表示形式
          • Wf
        • 例子
          • 电功，表面功
  • 3.热与功
    • ①本质
      • 是系统状态发生变化时与环境之间的 两种能量交换形式。
    • ②单位
      • J或KJ
    • ③易错点
      • 热和功都不是系统的状态函数。除了与系统的始态、终态有关以外 还与系统状态变化的具体途径有关。
• 六、热力学能与热力学第一定律
  • 1.内能（热力学能）
    • ①定义
      • 是系统内部各种形式能量的总和。
    • ②符号
      • U
    • ③特点
      • 是系统的状态函数。
    • ④包括什么？
      • 体系内分子的内动能， 分子间相互作用能， 分子内部能量
    • ⑤为什么它的绝对值无法测？
      • 因为体系内部质点的运动及相互作用很复杂，只能测其变化量
  • 2.热力学能变△U
    • ①特点
      • 仅与始、终态有关，而与过程的具体途径无关。
  • 3.热力学第一定律
    • ①内容
      • 在隔离系统中，能的形式可以相互转化，但能量的总值不变。
    • ②数学表达式
      • △U＝Q＋W