化學(xué)反應(yīng)熱及化學(xué)反應(yīng)的方向和限度課件_第1頁
化學(xué)反應(yīng)熱及化學(xué)反應(yīng)的方向和限度課件_第2頁
化學(xué)反應(yīng)熱及化學(xué)反應(yīng)的方向和限度課件_第3頁
化學(xué)反應(yīng)熱及化學(xué)反應(yīng)的方向和限度課件_第4頁
化學(xué)反應(yīng)熱及化學(xué)反應(yīng)的方向和限度課件_第5頁
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文檔簡介

第六章化學(xué)反應(yīng)熱及化學(xué)反應(yīng)的方向和限度第六章化學(xué)反應(yīng)熱及化學(xué)反應(yīng)的主要內(nèi)容6.1熱力學(xué)系統(tǒng)和狀態(tài)函數(shù)6.2能量守恒和化學(xué)反應(yīng)熱6.3熵和Gibbs自由能6.4化學(xué)反應(yīng)的限度和平衡常數(shù)主要內(nèi)容6.1熱力學(xué)系統(tǒng)和狀態(tài)函數(shù)重難點:

焓變、自由能、反應(yīng)自發(fā)性判據(jù)重難點:焓變、自由能、反應(yīng)自發(fā)性判據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的快慢、條件、機(jī)理化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)實性反應(yīng)能否發(fā)生及反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的可能性化學(xué)反應(yīng)中能量的變化化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)動力學(xué)化學(xué)熱力學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢、條件、機(jī)理化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)實性反應(yīng)能否發(fā)生化學(xué)反重要的理論意義和實際應(yīng)用石墨金剛石2000K、6萬大氣壓NO+CON2+CO2?條件反應(yīng)進(jìn)行徹底醫(yī)學(xué)領(lǐng)域:判斷生物體內(nèi)的許多化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生?體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中能量的轉(zhuǎn)化和利用等化工領(lǐng)域:重要的理論意義和實際應(yīng)用石墨二、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)1.狀態(tài)2.狀態(tài)函數(shù)(statefunction)——即確定體系熱力學(xué)狀態(tài)的物理量如:p,V,T,n,ρ(密度),U(熱力學(xué)能或內(nèi)能),H(焓),S

(熵),G(自由能)等。二、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)1.狀態(tài)2.狀態(tài)函數(shù)(statefunc(1)一個體系的某個狀態(tài)函數(shù)的值改變,該體系的狀態(tài)就改變了(1)一個體系的某個狀態(tài)函數(shù)的值改變,

殊途同歸例:始態(tài)T1

298K→

350KT2

終態(tài)↓↑

520K→410K

途經(jīng)1和途經(jīng)2:△T=T2-T1

=350K–298K=52K狀態(tài)函數(shù)的變化只取決于始態(tài)和終態(tài),而與途經(jīng)無關(guān)狀態(tài)函數(shù)的特征殊途同歸狀態(tài)函數(shù)的變化只取決于始態(tài)和終態(tài),而與途經(jīng)無關(guān)狀態(tài)廣度性質(zhì):有些狀態(tài)函數(shù),如物質(zhì)的量、質(zhì)量等具有加和性。強(qiáng)度性質(zhì):另一些狀態(tài)函數(shù),如溫度、密度等不具有加和性的性質(zhì)。廣度性質(zhì):有些狀態(tài)函數(shù),如物質(zhì)的量、質(zhì)量等具有加和性。三、熱力學(xué)第一定律系統(tǒng)與環(huán)境之間的能量交換有兩種方式,一種是熱傳遞,另一種是做功。

熱熱(Q)與途徑有關(guān),不是狀態(tài)函數(shù)。規(guī)定:系統(tǒng)從環(huán)境中吸熱:Q>0(如無機(jī)鹽溶于水)系統(tǒng)向環(huán)境中放熱:Q<0(如酸堿中和反應(yīng))三、熱力學(xué)第一定律熱2.功在化學(xué)中的功有體積功、電功和表面功等,本章所研究的僅是體積功,不考慮非體積功,以W表示。功(W)與途徑有關(guān),不是狀態(tài)函數(shù)。規(guī)定:環(huán)境對系統(tǒng)做功:W>0

系統(tǒng)對環(huán)境做功:W<02.功體積功的推導(dǎo)

體積功:指由于系統(tǒng)體積發(fā)生變化而與環(huán)境之間所做的功。W=-F×l=-p外×A×l=-p外ΔV體積功的推導(dǎo)體積功:指由于系統(tǒng)體積發(fā)生變化而與環(huán)境之間所做3.熱力學(xué)能(內(nèi)能)定義:指系統(tǒng)內(nèi)一切能量的總和,以U表示。U是狀態(tài)函數(shù),熱力學(xué)能變化只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān),與變化途徑無關(guān)。至今尚無法直接測量,只能測量U。U=U2–U13.熱力學(xué)能(內(nèi)能)ΔU=U2

–U1=Q+W4.熱力學(xué)第一定律系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化量為:能量守恒狀態(tài)IU1封閉系統(tǒng):狀態(tài)IIU2系統(tǒng)從環(huán)境中吸熱Q環(huán)境對系統(tǒng)做功WΔU=U2–U1=Q+W4.熱力學(xué)第一定律四、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)和焓

1、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)是指當(dāng)反應(yīng)始態(tài)與反應(yīng)終態(tài)的溫度相同時,化學(xué)反應(yīng)過程中所吸收或放出的熱量?;瘜W(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一般稱為反應(yīng)熱,通??紤]恒壓反應(yīng)熱Qp。在恒壓、不做非體積功的條件下:W=-pΔV=-p(V2–V1),Q=QP

,ΔU=U2–U1=QP-p(V2–V1),QP=(U2+pV2)-(U1+pV1),令H=U+pV,H是狀態(tài)函數(shù)則:ΔH=H2–H1=Qp(恒壓反應(yīng)熱)四、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)和焓在恒壓、不做非體積功的條件下:?

H=U+pV是熱力學(xué)函數(shù);?由于H是狀態(tài)函數(shù)U、p、V的組合,所以焓H也是狀態(tài)函數(shù)。?焓變ΔH

:吸熱反應(yīng)(endothermic),ΔH

>0

放熱反應(yīng)(exothermic),

ΔH<02.焓(enthalpy)

焓變?yōu)榛瘜W(xué)或物理過程中吸收或放出的熱量,即過程完成之后的終態(tài)物質(zhì)的焓與過程發(fā)生之前的始態(tài)物質(zhì)的焓之差。ΔH=H2

–H1?H=U+pV是熱力學(xué)函數(shù);2.焓(enthC(石墨)+O2(g)=CO2(g)=-393.5kJ.mol-1△rHm三、熱化學(xué)方程式ΔH+吸熱反應(yīng)ΔH-放熱反應(yīng)1.定義:表示化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)熱關(guān)系的方程式稱為熱化學(xué)方程式。例:(一)熱化學(xué)方程式C(石墨)+O2(g)=CO2(g)=-393.5“r”代表化學(xué)反應(yīng)(reaction)“m”代表1摩爾進(jìn)度反應(yīng)“”代表熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)(298)代表熱力學(xué)溫度(K)

的含義:標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變H2(g)+?O2(g)=H2O(l)“r”代表化學(xué)反應(yīng)(reaction)“”

物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài):在100kPa、指定溫度下該物質(zhì)的狀態(tài)。

氣體:

溶液:固體和純液體:T,p

p

=100kPa溶質(zhì)B,bB=b=1mol·kg-1或

cB=c=1mol·L-1T,p下,純物質(zhì)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài):在100kPa、指定溫度下該物質(zhì)的狀態(tài)2.熱化學(xué)方程式的書寫要求⑴要注明反應(yīng)的溫度和壓力⑵要注明物質(zhì)的狀態(tài)固體s(solid)液體l(liquid)氣體g(gas)水溶液aq(aqueoussolution)⑶反應(yīng)熱與計量系數(shù)有關(guān)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H2(g)+?Cl2(g)=HCl(g)2.熱化學(xué)方程式的書寫要求⑴要注明反應(yīng)的溫度和壓力例:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

=-92.38kJ.mol-1

2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)

=92.38kJ.mol-1

△rHm△rHm△H正

=-△H逆(4)正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值相等而符號相反。例:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)四、HeSS定律和反應(yīng)熱的計算

CA

(始態(tài))

B(終態(tài))△rHm=?△rHm(2)

△rHm(1)

途徑一:AB途徑二:ACB

不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成的,還是分幾步完成的,該反應(yīng)的熱效應(yīng)相同。四、HeSS定律和反應(yīng)熱的計算C(一)由已知的熱化學(xué)方程式計算反應(yīng)熱一個反應(yīng)若能分解成2步或幾步實現(xiàn),則總反應(yīng)的H等于各分步反應(yīng)H值之和。例如:

(1)C(石墨)+O2(g)=CO2(g)=-393.5kJ/mol(2)CO(g)+O2(g)=CO2(g)=-283.0kJ/mol(3)C(石墨)+O2(g)=CO(g)=?反應(yīng)(3)=反應(yīng)(1)–

反應(yīng)(2)=–=-110.5kJ/mol(一)由已知的熱化學(xué)方程式計算反應(yīng)熱一個反應(yīng)若能分解成2AB△rH=HB-HAH絕對值不可測定義物質(zhì)的焓值:即規(guī)定穩(wěn)定單質(zhì)的焓值為0,各化合物以單質(zhì)為參照物得到相對焓值(生成焓),利用這些相對焓值求各反應(yīng)的焓變即△rH=HB-HA=HB(相對)-HA(相對)

(二)由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓(standardmolarenthalpyofformation)計算反應(yīng)熱AB△rH=HB-HAH絕對值不

定義:在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(100kPa,TK),由穩(wěn)定單質(zhì)生成1摩爾的某物質(zhì)時的反應(yīng)熱稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,符號,f代表生成(formation)單位:kJ.mol-1.△fHm△fHm

?(T)=0kJ·mol-1例如:C(s,石墨)

的△fHm

?

為0處于標(biāo)態(tài)下的各元素所指定最穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓為0標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓(熱)定義:在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(100kPa,TK),由穩(wěn)定單質(zhì)例:①C金剛石

+O2(g)

=CO2(g)

=-395.4kJ.mol-1△rHm(1)

C(石墨)

+O2(g)

=CO2(g)

=-393.5kJ.mol-1

△rHm(2)

△fHm(CO2)

==-393.5kJ.mol-1△rHm(2)

例:①C金剛石+O2(g)=CO2(g)△r△fHm(NH3)

==-46.19kJ.mol-1△rHm(4)

③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△rHm(3)

=-92.38kJ.mol-1④1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)

△rHm(4)

=-46.19kJ.mol-1△fHm(NH3)==-根據(jù)Hess定律=(產(chǎn)物)-(反應(yīng)物)利用物質(zhì)的計算反應(yīng)的△rHm△fHm根據(jù)Hess定律=(產(chǎn)物)-(反應(yīng)物)利用物質(zhì)的解:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)查-74.890-393.5-285.8kJ.mol-1△rHm例:計算下列反應(yīng)的=-393.5+2(-285.8)-(-74.89)=-890.21kJ.mol-1

△rHm解:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2

2.

查出數(shù)據(jù)后計算時要乘以反應(yīng)方程式中物質(zhì)的系數(shù)。

1.

查△fHm的值時要注意各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。狀態(tài)不同△fHm值不同,并要注意正負(fù)號。

3.

近似認(rèn)為△rHmθ(T)

=△rHmθ(298.15K)注意2.查出數(shù)據(jù)后計算時要乘以反應(yīng)方程式中物質(zhì)

在熱化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1mol某物質(zhì)完全燃燒時的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱。

標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱(standardmolarheatofcombustion

)(三)由標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱計算反應(yīng)熱△cHm

下標(biāo):c

——燃燒

m——1mol上標(biāo):——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)單位:

kJmol-1

完全燃燒:物質(zhì)中的H、C、S、N、Cl經(jīng)燃燒后其產(chǎn)物是H2O(l)、CO2(g)、N2(g)、SO2(g)、HCl(aq)在熱化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1mol某物質(zhì)完標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱(利用物質(zhì)的計算△cHm△rHm△rHm

=∑(n)反△cHm-∑(n)產(chǎn)△cHm利用物質(zhì)的計算△cHm△rHm△rHm=∑例

C2H4(g)+H2(g)→C2H6(g)

解:–1411-286-1560kJ.mol-1△rHm

=-1411+(-286)-(-1560)=-137(kJ.mol-1)例C2H4(g)+H2(g)→C2H6(g標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓:以燃燒終產(chǎn)物為參照物的相對值標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓:以各種單質(zhì)為參照物的相對值二者既有區(qū)別又有聯(lián)系例如:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)則△rHmθ=△fHmθ(H2O,l)=-285.8kJ/mol△rHmθ=△cHmθ(H2,g)=-285.8kJ/mol1mol某物質(zhì)完全燃燒(氧化)時的反應(yīng)熱由穩(wěn)定單質(zhì)生成1摩爾的某物質(zhì)時的反應(yīng)熱標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓:以燃燒終產(chǎn)物為參照物的相對值標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓:試判斷下列結(jié)論是否正確?并說明理由。

C(石墨

)+1/2O2(g)

CO(g),

=110.5kJmol-1

C(石墨)

=CO(g)=

=110.5

kJmol-1

不正確,因為CO不是石墨完全燃燒的產(chǎn)物。試判斷下列結(jié)論是否正確?并說明理由。第六章化學(xué)反應(yīng)熱及化學(xué)反應(yīng)的方向和限度第六章化學(xué)反應(yīng)熱及化學(xué)反應(yīng)的主要內(nèi)容6.1熱力學(xué)系統(tǒng)和狀態(tài)函數(shù)6.2能量守恒和化學(xué)反應(yīng)熱6.3熵和Gibbs自由能6.4化學(xué)反應(yīng)的限度和平衡常數(shù)主要內(nèi)容6.1熱力學(xué)系統(tǒng)和狀態(tài)函數(shù)重難點:

焓變、自由能、反應(yīng)自發(fā)性判據(jù)重難點:焓變、自由能、反應(yīng)自發(fā)性判據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的快慢、條件、機(jī)理化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)實性反應(yīng)能否發(fā)生及反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的可能性化學(xué)反應(yīng)中能量的變化化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)動力學(xué)化學(xué)熱力學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢、條件、機(jī)理化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)實性反應(yīng)能否發(fā)生化學(xué)反重要的理論意義和實際應(yīng)用石墨金剛石2000K、6萬大氣壓NO+CON2+CO2?條件反應(yīng)進(jìn)行徹底醫(yī)學(xué)領(lǐng)域:判斷生物體內(nèi)的許多化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生?體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中能量的轉(zhuǎn)化和利用等化工領(lǐng)域:重要的理論意義和實際應(yīng)用石墨二、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)1.狀態(tài)2.狀態(tài)函數(shù)(statefunction)——即確定體系熱力學(xué)狀態(tài)的物理量如:p,V,T,n,ρ(密度),U(熱力學(xué)能或內(nèi)能),H(焓),S

(熵),G(自由能)等。二、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)1.狀態(tài)2.狀態(tài)函數(shù)(statefunc(1)一個體系的某個狀態(tài)函數(shù)的值改變,該體系的狀態(tài)就改變了(1)一個體系的某個狀態(tài)函數(shù)的值改變,

殊途同歸例:始態(tài)T1

298K→

350KT2

終態(tài)↓↑

520K→410K

途經(jīng)1和途經(jīng)2:△T=T2-T1

=350K–298K=52K狀態(tài)函數(shù)的變化只取決于始態(tài)和終態(tài),而與途經(jīng)無關(guān)狀態(tài)函數(shù)的特征殊途同歸狀態(tài)函數(shù)的變化只取決于始態(tài)和終態(tài),而與途經(jīng)無關(guān)狀態(tài)廣度性質(zhì):有些狀態(tài)函數(shù),如物質(zhì)的量、質(zhì)量等具有加和性。強(qiáng)度性質(zhì):另一些狀態(tài)函數(shù),如溫度、密度等不具有加和性的性質(zhì)。廣度性質(zhì):有些狀態(tài)函數(shù),如物質(zhì)的量、質(zhì)量等具有加和性。三、熱力學(xué)第一定律系統(tǒng)與環(huán)境之間的能量交換有兩種方式,一種是熱傳遞,另一種是做功。

熱熱(Q)與途徑有關(guān),不是狀態(tài)函數(shù)。規(guī)定:系統(tǒng)從環(huán)境中吸熱:Q>0(如無機(jī)鹽溶于水)系統(tǒng)向環(huán)境中放熱:Q<0(如酸堿中和反應(yīng))三、熱力學(xué)第一定律熱2.功在化學(xué)中的功有體積功、電功和表面功等,本章所研究的僅是體積功,不考慮非體積功,以W表示。功(W)與途徑有關(guān),不是狀態(tài)函數(shù)。規(guī)定:環(huán)境對系統(tǒng)做功:W>0

系統(tǒng)對環(huán)境做功:W<02.功體積功的推導(dǎo)

體積功:指由于系統(tǒng)體積發(fā)生變化而與環(huán)境之間所做的功。W=-F×l=-p外×A×l=-p外ΔV體積功的推導(dǎo)體積功:指由于系統(tǒng)體積發(fā)生變化而與環(huán)境之間所做3.熱力學(xué)能(內(nèi)能)定義:指系統(tǒng)內(nèi)一切能量的總和,以U表示。U是狀態(tài)函數(shù),熱力學(xué)能變化只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān),與變化途徑無關(guān)。至今尚無法直接測量,只能測量U。U=U2–U13.熱力學(xué)能(內(nèi)能)ΔU=U2

–U1=Q+W4.熱力學(xué)第一定律系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化量為:能量守恒狀態(tài)IU1封閉系統(tǒng):狀態(tài)IIU2系統(tǒng)從環(huán)境中吸熱Q環(huán)境對系統(tǒng)做功WΔU=U2–U1=Q+W4.熱力學(xué)第一定律四、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)和焓

1、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)是指當(dāng)反應(yīng)始態(tài)與反應(yīng)終態(tài)的溫度相同時,化學(xué)反應(yīng)過程中所吸收或放出的熱量?;瘜W(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一般稱為反應(yīng)熱,通??紤]恒壓反應(yīng)熱Qp。在恒壓、不做非體積功的條件下:W=-pΔV=-p(V2–V1),Q=QP

,ΔU=U2–U1=QP-p(V2–V1),QP=(U2+pV2)-(U1+pV1),令H=U+pV,H是狀態(tài)函數(shù)則:ΔH=H2–H1=Qp(恒壓反應(yīng)熱)四、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)和焓在恒壓、不做非體積功的條件下:?

H=U+pV是熱力學(xué)函數(shù);?由于H是狀態(tài)函數(shù)U、p、V的組合,所以焓H也是狀態(tài)函數(shù)。?焓變ΔH

:吸熱反應(yīng)(endothermic),ΔH

>0

放熱反應(yīng)(exothermic),

ΔH<02.焓(enthalpy)

焓變?yōu)榛瘜W(xué)或物理過程中吸收或放出的熱量,即過程完成之后的終態(tài)物質(zhì)的焓與過程發(fā)生之前的始態(tài)物質(zhì)的焓之差。ΔH=H2

–H1?H=U+pV是熱力學(xué)函數(shù);2.焓(enthC(石墨)+O2(g)=CO2(g)=-393.5kJ.mol-1△rHm三、熱化學(xué)方程式ΔH+吸熱反應(yīng)ΔH-放熱反應(yīng)1.定義:表示化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)熱關(guān)系的方程式稱為熱化學(xué)方程式。例:(一)熱化學(xué)方程式C(石墨)+O2(g)=CO2(g)=-393.5“r”代表化學(xué)反應(yīng)(reaction)“m”代表1摩爾進(jìn)度反應(yīng)“”代表熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)(298)代表熱力學(xué)溫度(K)

的含義:標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變H2(g)+?O2(g)=H2O(l)“r”代表化學(xué)反應(yīng)(reaction)“”

物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài):在100kPa、指定溫度下該物質(zhì)的狀態(tài)。

氣體:

溶液:固體和純液體:T,p

p

=100kPa溶質(zhì)B,bB=b=1mol·kg-1或

cB=c=1mol·L-1T,p下,純物質(zhì)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài):在100kPa、指定溫度下該物質(zhì)的狀態(tài)2.熱化學(xué)方程式的書寫要求⑴要注明反應(yīng)的溫度和壓力⑵要注明物質(zhì)的狀態(tài)固體s(solid)液體l(liquid)氣體g(gas)水溶液aq(aqueoussolution)⑶反應(yīng)熱與計量系數(shù)有關(guān)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H2(g)+?Cl2(g)=HCl(g)2.熱化學(xué)方程式的書寫要求⑴要注明反應(yīng)的溫度和壓力例:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

=-92.38kJ.mol-1

2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)

=92.38kJ.mol-1

△rHm△rHm△H正

=-△H逆(4)正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值相等而符號相反。例:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)四、HeSS定律和反應(yīng)熱的計算

CA

(始態(tài))

B(終態(tài))△rHm=?△rHm(2)

△rHm(1)

途徑一:AB途徑二:ACB

不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成的,還是分幾步完成的,該反應(yīng)的熱效應(yīng)相同。四、HeSS定律和反應(yīng)熱的計算C(一)由已知的熱化學(xué)方程式計算反應(yīng)熱一個反應(yīng)若能分解成2步或幾步實現(xiàn),則總反應(yīng)的H等于各分步反應(yīng)H值之和。例如:

(1)C(石墨)+O2(g)=CO2(g)=-393.5kJ/mol(2)CO(g)+O2(g)=CO2(g)=-283.0kJ/mol(3)C(石墨)+O2(g)=CO(g)=?反應(yīng)(3)=反應(yīng)(1)–

反應(yīng)(2)=–=-110.5kJ/mol(一)由已知的熱化學(xué)方程式計算反應(yīng)熱一個反應(yīng)若能分解成2AB△rH=HB-HAH絕對值不可測定義物質(zhì)的焓值:即規(guī)定穩(wěn)定單質(zhì)的焓值為0,各化合物以單質(zhì)為參照物得到相對焓值(生成焓),利用這些相對焓值求各反應(yīng)的焓變即△rH=HB-HA=HB(相對)-HA(相對)

(二)由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓(standardmolarenthalpyofformation)計算反應(yīng)熱AB△rH=HB-HAH絕對值不

定義:在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(100kPa,TK),由穩(wěn)定單質(zhì)生成1摩爾的某物質(zhì)時的反應(yīng)熱稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,符號,f代表生成(formation)單位:kJ.mol-1.△fHm△fHm

?(T)=0kJ·mol-1例如:C(s,石墨)

的△fHm

?

為0處于標(biāo)態(tài)下的各元素所指定最穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓為0標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓(熱)定義:在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(100kPa,TK),由穩(wěn)定單質(zhì)例:①C金剛石

+O2(g)

=CO2(g)

=-395.4kJ.mol-1△rHm(1)

C(石墨)

+O2(g)

=CO2(g)

=-393.5kJ.mol-1

△rHm(2)

△fHm(CO2)

==-393.5kJ.mol-1△rHm(2)

例:①C金剛石+O2(g)=CO2(g)△r△fHm(NH3)

==-46.19kJ.mol-1△rHm(4)

③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△rHm(3)

=-92.38kJ.mol-1④1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)

△rHm(4)

=-46.19kJ.mol-1△fHm(NH3)==-根據(jù)Hess定律=(產(chǎn)物)-(反應(yīng)物)利用物質(zhì)的計算反應(yīng)的△rHm△fHm根據(jù)Hess定律=(產(chǎn)物)-(反應(yīng)物)利用物質(zhì)的解:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)查-74.890-393.5-285.8kJ.mol-1△rHm例:計算下列反應(yīng)的=-393.5+2(-285.8)-(-74.89)=-890.21kJ.mol-1

△rHm解:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2

2.

查出數(shù)據(jù)后計算時要乘以反應(yīng)方程式中物質(zhì)的系數(shù)。

1.

查△fHm的值時要

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