復(fù)旦大學(xué)范康物理化學(xué)熱力學(xué)第一定律和熱化學(xué)_第1頁(yè)
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物理化學(xué)2/4/20231復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系§11?0熱力學(xué)研究?jī)?nèi)容和特點(diǎn)

㈠什么是熱力學(xué)?研究物質(zhì)狀態(tài)變化與其熱功能關(guān)系的科學(xué)。㈡研究的主要問(wèn)題:

熱運(yùn)動(dòng)中能量平衡運(yùn)動(dòng)變化的方向和限度㈢熱力學(xué)的意義:

第一次給出了“運(yùn)動(dòng)方向”概念無(wú)序化趨向:墨水?dāng)U散(經(jīng)典熱力學(xué),熵增)有序化趨向:自組織和生命體(現(xiàn)代熱力學(xué),開(kāi)放體系)

方向的判斷,控制的物理量是什么?2/4/20232復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系特點(diǎn):

宏觀方法研究宏觀性質(zhì)

1)不研究?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)

2)不涉及反應(yīng)速率和機(jī)理

3)只研究大量分子集體宏觀行為特色:

1)只知其然而不知所以然

2)只知趨勢(shì)而不問(wèn)實(shí)現(xiàn)

3)不涉及分子具體行為基本方法:以熱力學(xué)原理為基礎(chǔ),以演繹法為基本方法解釋化學(xué)現(xiàn)象和相關(guān)物理現(xiàn)象。普適性2/4/20233復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系

體系與環(huán)境例:甲醇揮發(fā)環(huán)境:體系外其他部分,與體系往往有能量、物質(zhì)交換其劃分隨需要而變體系:研究的對(duì)象,根據(jù)需要,劃分的部分。 (物質(zhì)+空間)§11?1熱力學(xué)第一定律㈠熱力學(xué)基本概念2/4/20234復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系三種體系2/4/20235復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系X=F(狀態(tài))熱力學(xué)體系=宏觀可測(cè)物理量性質(zhì)和狀態(tài)狀態(tài)函數(shù)為狀態(tài)單值函數(shù)狀態(tài)定,函數(shù)定;函數(shù)變,狀態(tài)變。性質(zhì):反映體系狀態(tài)的各個(gè)物理量狀態(tài):所有物理量的總和狀態(tài)函數(shù):體系的性質(zhì)隨體系狀態(tài)變化廣度性質(zhì):X=f(n),e.g.,V,U,H,G,A…強(qiáng)度性質(zhì):

X=f(n),e.g.,T,p,Vm,ρ...兩類(lèi)性質(zhì):2/4/20236復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系過(guò)程和途徑過(guò)程:狀態(tài)=f(t)

等溫過(guò)程,等容過(guò)程等壓過(guò)程,絕熱過(guò)程循環(huán)過(guò)程

途徑:變化的具體方式經(jīng)歷哪些過(guò)程?始態(tài):變化前狀態(tài)終態(tài):變化后狀態(tài)2/4/20237復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系

所有性質(zhì)均不隨時(shí)間變化環(huán)境與體系脫離接觸,體系各點(diǎn)性質(zhì)不變經(jīng)典熱力學(xué)是基于平衡態(tài)研究過(guò)程前后均為平衡態(tài)或者可以用可逆過(guò)程連接的變化熱力學(xué)平衡熱平衡:體系內(nèi)各部分溫度相等力學(xué)平衡:體系內(nèi)、體系與環(huán)境無(wú)不平衡力,宏觀無(wú)物質(zhì)移動(dòng)相平衡:體系內(nèi)各相的分布不變化學(xué)平衡:體系內(nèi)各相的組成不變2/4/20238復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系發(fā)現(xiàn):18世紀(jì),熱質(zhì)論:熱是物質(zhì)中一種流體1798,CRunford

服役巴伐利亞軍隊(duì)制造炮筒:摩擦生熱1840s’

JMayer

德國(guó)醫(yī)生,消化食物維持體溫1840s’Joule,熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)

1cal=4.18J

證明能量轉(zhuǎn)換關(guān)系能量守恒定律:

能量多種形式,不生不滅,互相轉(zhuǎn)化。(二)熱力學(xué)第一定律的表述2/4/20239復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系體系內(nèi)能增加=體系從環(huán)境吸熱+環(huán)境對(duì)體系作功第一定律:宏觀體系,以熱和功表達(dá)能量守恒定律數(shù)學(xué)表達(dá)式:伴隨著第一次工業(yè)革命:蒸汽機(jī)U-內(nèi)能(J)W-環(huán)境對(duì)體系做功(+)Q-體系從環(huán)境吸熱(+)積分式微分式2/4/202310復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系但我們關(guān)心的:內(nèi)能:體系中一切形式能量(熱力學(xué)范疇絕對(duì)值不可知)分子、原子、基本粒子間一切能量但不包括力場(chǎng)中整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)、勢(shì)能內(nèi)能只與始終態(tài)有關(guān),與過(guò)程無(wú)關(guān)內(nèi)能是狀態(tài)函數(shù),否則違背能量守恒能量變化:功和熱=對(duì)我們貢獻(xiàn)(三)內(nèi)能的概念2/4/202311復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系對(duì)簡(jiǎn)單變化,只需兩個(gè)熱力學(xué)函數(shù)確定,體系狀態(tài)確定,其他函數(shù)確定。固定物質(zhì)量(封閉)單相無(wú)化學(xué)變化無(wú)外場(chǎng)無(wú)表面效應(yīng)任何一個(gè)熱力學(xué)函數(shù)的變化

=其他兩個(gè)熱力學(xué)函數(shù)變化例如:2/4/202312復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系

功:體系和環(huán)境間以物質(zhì)分子宏觀有序運(yùn)動(dòng)傳遞能量的方式熱:以分子無(wú)序運(yùn)動(dòng)相互碰撞傳遞能量的方式與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程有關(guān)從同一始態(tài)至終態(tài),過(guò)程不同,數(shù)值不同不是狀態(tài)函數(shù)?。ㄋ模┕蜔?/4/202313復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系(五)熱力學(xué)第一定律的統(tǒng)計(jì)解釋宏觀表現(xiàn):熱力學(xué)第一定律大量分子平均:統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)內(nèi)能=體系內(nèi)各能級(jí)粒子能量之和對(duì)封閉體系微小變化其中2/4/202314復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系內(nèi)能的統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)計(jì)算獨(dú)立等同可辨粒子體系獨(dú)立等同不可辨粒子體系2/4/202315復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系功的定義:對(duì)體積變化(汽缸)膨脹過(guò)程:反抗外壓作功=體系失去降低壓縮過(guò)程:外壓作功=體系獲得能量(六)體積功的計(jì)算和可逆過(guò)程物理:dW=Fdl

力對(duì)物體的貢獻(xiàn)2/4/202316復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系膨脹次數(shù)越多,體系以功形式失去能量越大始態(tài):1dm3,101325Pa,250C終態(tài):10dm3,10132.5Pa,250C例子:膨脹(反抗外壓作功)(0)自由向真空膨脹

p外=

0Pa,W0=0J(1)一次膨脹(恒外壓膨脹)

p外=10132.5Pa,V終=10dm3

W1=-p外ΔV=-91.19J(2)兩次膨脹

p外a=50662.5Pa,Va=2dm3

p外b=10132.5Pa,V終=10dm3

W

2=Wa+Wb=-131.7J(3)五次膨脹

W5=?(自己計(jì)算)2/4/202317復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系(4)無(wú)數(shù)次膨脹

Wn

=-233.4J(可逆膨脹)恒溫等壓過(guò)程:分無(wú)數(shù)次緩慢膨脹時(shí)體系作功失能最大2/4/202318復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系圖示:無(wú)數(shù)次膨脹面積絕對(duì)值最大2/4/202319復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系A(chǔ)壓縮次數(shù)越多,體系以功的形式得能越小壓縮(環(huán)境壓力對(duì)體系作功)(1)一次壓縮

p外=101325Pa,V終=1dm3

W1’=-p外ΔV=911.9J(2)兩次壓縮

p外a=50662.5Pa,Va=2dm3

p外b=101325Pa,V終=1dm3

W

2’=Wa+Wb=506.6J(3)五次壓縮

W5’=?(請(qǐng)計(jì)算)始態(tài):10dm3,10132.5Pa,250C終態(tài):1dm3,101325Pa,250C2/4/202320復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系恒溫可逆壓縮:分無(wú)數(shù)次緩慢壓縮時(shí)體系以功的形式得能最小恒溫等壓(101325Pa)壓縮過(guò)程最小功Wmin=233.4J(4)無(wú)數(shù)次壓縮

Wn

=-233.4J2/4/202321復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系無(wú)數(shù)次壓縮面積(藍(lán)色)最小2/4/202322復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系對(duì)比膨脹和壓縮過(guò)程操作次數(shù)越多,二者差距越小,無(wú)窮多次,二者相等一個(gè)特殊過(guò)程2/4/202323復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系即:當(dāng)體系以無(wú)窮多次緩慢操作一個(gè)來(lái)回,體系對(duì)環(huán)境凈功=0,凈熱=0體系和環(huán)境同時(shí)恢復(fù)原狀

可逆過(guò)程如果無(wú)窮次膨脹和壓縮構(gòu)成一個(gè)循環(huán):功數(shù)值相等,符號(hào)相反W總=W膨+W壓=0

ΔU總=0(循環(huán)復(fù)原)

Q總=0

(第一定律)2/4/202324復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系可逆過(guò)程定義:能夠通過(guò)原過(guò)程的反過(guò)程(或任一過(guò)程)使體系復(fù)原,同時(shí)環(huán)境無(wú)痕跡。體系始終無(wú)限接近平衡,當(dāng)條件稍微改變即可使過(guò)程反向,體系環(huán)境同時(shí)復(fù)原。形象的表示:反過(guò)來(lái)放電影,過(guò)程仍然合理。不可逆過(guò)程:任意過(guò)程均不可使體系和環(huán)境同時(shí)復(fù)原的過(guò)程2/4/202325復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系可逆過(guò)程特點(diǎn):1、無(wú)限小變化,每一步均無(wú)限接近平衡2、無(wú)限慢,完成有限過(guò)程需要無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間3、反向變化后,環(huán)境和體系同時(shí)復(fù)原(定義)4、自然界不存在,但可逼近。是理想過(guò)程用途1、平衡態(tài)=熱力學(xué)函數(shù)確定值,而可逆過(guò)程是一系列近平衡態(tài)的組合,因此可逆過(guò)程可以計(jì)算熱力學(xué)函數(shù)的變化。2、因?yàn)闊崃W(xué)函數(shù)只和始終態(tài)有關(guān),不可逆過(guò)程計(jì)算通過(guò)設(shè)計(jì)可逆過(guò)程計(jì)算。2/4/202326復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系H=U+pV為什么引入焓?

計(jì)算等壓過(guò)程方便自然界大多數(shù)過(guò)程為恒壓,只做體積功過(guò)程?!?1?2焓和熱容

(一)焓的概念2/4/202327復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系焓的討論:1)H是狀態(tài)函數(shù)

H=f(U、p、V)2)恒壓無(wú)其它功(p1=p2=p外=p)ΔH=Qp

=

ΔU+pΔV

3)任意變化均有焓變

ΔH=Δ(U+pV)=ΔU+Δ(pV)

2/4/202328復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系(二)熱容的概念平均熱容(JK-1)熱容比熱容(JK-1kg-1)摩爾熱容(JK-1mol-1)C=f(途徑),因?yàn)镼=f(途徑),須規(guī)定途徑才有確定值恒容熱容恒壓熱容2/4/202329復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系(三)理想氣體的熱容能量均分定理:對(duì)多質(zhì)點(diǎn),牛頓定理適用體系每一自由度(f)的能量項(xiàng)能平均值相等:非線形多原子分子,平動(dòng)(f=3),轉(zhuǎn)動(dòng)(f,=3),振動(dòng)(f=3n-6)

Cv,m=[3+3+2(3n-6)]/2R,常溫:Cv,m=6/2R單原子分子,平動(dòng)(f=3),Cv,m=3/2R雙單原子分子,平動(dòng)(f=3),轉(zhuǎn)動(dòng)(f=2),振動(dòng)(f=1)

Cv,m=7/2R,常溫:Cv,m=5/2R線形多原子分子,平動(dòng)(f=3),轉(zhuǎn)動(dòng)(f=2),振動(dòng)(f=3n-5)

Cv,m=[3+2+2(3n-5)]/2R,常溫:Cvm=5/2R

2/4/202330復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系(四)實(shí)際氣體的熱容(五)Cp&Cv關(guān)系2/4/202331復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系焦耳實(shí)驗(yàn)缺欠:不精確實(shí)際上只有理想氣體符合現(xiàn)象:打開(kāi)活塞,ΔT=0分析:Q=0,W=0(向真空膨脹)ΔU=0推導(dǎo):因?yàn)閐T=0,dU=0所以(U/V)TdV=0,(U/V)T=0

只要T不變,氣體U不變焦耳實(shí)驗(yàn)§11?3理想氣體的熱力學(xué)過(guò)程

(一)焦?fàn)枌?shí)驗(yàn)2/4/202332復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系4個(gè)推論:1)理想氣體:H也只是T的函數(shù):2)理想氣體,恒溫可逆,3)4)理想氣體任意過(guò)程(無(wú)化學(xué)變化,僅體積功)2/4/202333復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系含義:δQ=0,

體系發(fā)生變化時(shí)與環(huán)境無(wú)熱量交換絕熱膨脹:V升,作功,內(nèi)能降,T降;反之,溫度升特點(diǎn):dU=δW可逆絕熱過(guò)程

不可逆絕熱過(guò)程:理想氣體(二)絕熱過(guò)程2/4/202334復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系理想氣體的幾種典型的絕熱過(guò)程絕熱自由膨脹

(p外=0,Q=0)

W=0,ΔU=0,ΔT=0,ΔH=0

=等溫向真空膨脹絕熱可逆膨脹絕熱可逆理想氣體積分2/4/202335復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系代入三個(gè)理想氣體絕熱可逆過(guò)程方程式絕熱不可逆過(guò)程(例:恒外壓)2/4/202336復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系等溫&絕熱的p-V圖等溫:p降V增絕熱:p降V增,T降推導(dǎo)

>12/4/202337復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系熱機(jī):無(wú)序運(yùn)動(dòng)(熱)定向運(yùn)動(dòng)(功)蒸氣機(jī):

水為工作物質(zhì)η=-W/Q吸熱源冷源作功部件關(guān)心問(wèn)題:效率?(三)理想氣體的卡諾循環(huán)吸收的熱量中有多少比例可以用于對(duì)環(huán)境做功2/4/202338復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系卡諾循環(huán):1824(法),理想的假想熱機(jī)

工作物質(zhì):理想氣體工作方式:等溫可逆膨脹,絕熱可逆膨脹等溫可逆壓縮,絕熱可逆壓縮從高溫能源獲取能量,作功,殘能排入低溫能源法國(guó)工程師沙第.卡諾第一個(gè)對(duì)蒸汽機(jī)的效率進(jìn)行了精密的物理和數(shù)學(xué)分析。建立卡諾原理。2/4/202339復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系I、恒溫可逆膨脹(AB)理想氣體:II、絕熱可逆膨脹(BC)III、恒溫可逆壓縮(CD)IV、絕熱可逆膨脹(DA)2/4/202340復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系不必考慮改變介質(zhì)最大效率可知I,III為絕熱可逆過(guò)程結(jié)論:1)TH=TL,η=0,作功必須溫差,2)η<1,因TL>0(第三定律)3)熱機(jī)效率與工作物質(zhì)無(wú)關(guān),4)卡諾熱機(jī)效率最大2/4/202341復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系卡諾循環(huán)熱溫商和為0另一角度

W=WI+WII+WIII+WIV=W1+WIII=-QI-QIII=-(QH+QL)2/4/202342復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系δW左=-(p1+dp)dVW左=p1V1δW右=-(p2-dp)dVW右=-p2V2總功W=-p2V2+p1V1,總熱Q=0U2-U1=ΔU=W=p1V1-

p2V2

U2+p2V2=U1+p1V1

H1=H2環(huán)境對(duì)體系作功體系對(duì)環(huán)境作功§11?4焦耳-湯姆遜效應(yīng)(1802)節(jié)流膨脹(恒焓過(guò)程)2/4/202343復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系實(shí)驗(yàn):

μJ-T:三種均有:

制冷段(區(qū))μJ-T<0

反轉(zhuǎn)溫度點(diǎn)(線)μJ-T=0

變熱段(區(qū))μJ-T>0>=<節(jié)流后,H2=H1,p2<p1,V2>V1,

但T上升?下降?不變?

μJ-T=(T/p)H0?J-T系數(shù)2/4/202344復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系推導(dǎo):理想氣體μJ-T=0非理想氣體:μJ-T>/=/<02/4/202345復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系定義:研究化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的化學(xué)用途:吸熱反應(yīng)--需供熱(熄火)放熱發(fā)應(yīng)--需移熱(飛溫)反應(yīng)偶聯(lián)理論基礎(chǔ):第一定律§11?5化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)2/4/202346復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系(一)熱化學(xué)方程式和標(biāo)準(zhǔn)態(tài)反應(yīng)熱:反應(yīng)放出或吸收熱量

Qr=f(各物種狀態(tài),反應(yīng)溫度,反應(yīng)壓力....)=不定值恒壓反應(yīng)熱:恒壓下,反應(yīng)后當(dāng)反應(yīng)混合物回到反應(yīng)物起始溫度的反應(yīng)熱(ΔrH)恒容反應(yīng)熱:恒容下,反應(yīng)后當(dāng)反應(yīng)混合物回到反應(yīng)物起始溫度的反應(yīng)熱(ΔrU)熱化學(xué)方程式:注明反應(yīng)物、產(chǎn)物狀態(tài)、壓力、溫度和熱效應(yīng)的化學(xué)方程式。

2SO2(理想氣體,p)+O2(理想氣體,p)-->2SO3(理想氣體,p)

ΔrH(298.15K)=-2X98.29kJ/mol298.15K處于p下且不相混合的理想氣體2molSO2和1molO2反應(yīng)生成2molp下SO3理想氣體放熱2X98.29kJ2/4/202347復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系標(biāo)準(zhǔn)態(tài):

規(guī)定的熱力學(xué)狀態(tài)的相對(duì)的參考態(tài)。由于熱力學(xué)函數(shù)的絕對(duì)值不可知或很難知,為有共同標(biāo)準(zhǔn)而公認(rèn)的狀態(tài)定義:

氣體:某溫度,p=

p=101.325kPa=1atm

純氣體純液體:某溫度,p=

p=101.325kPa=1atm

純固體:某溫度,p=

p=101.325kPa=1atm

溶體:見(jiàn)溶液

注意:p=p,而T無(wú)規(guī)定,因此必須指出。2/4/202348復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系e.g.,CO+2H2=CH3OH反應(yīng)量表示:-dnCO,-dnH2,dnCH3OH不相等?

如何表示反應(yīng)進(jìn)行程度?

B-B的化學(xué)計(jì)算數(shù)

nB(0):t=0時(shí)B物種量

nB(t):t=t時(shí)B物種量

d對(duì)任一個(gè)物種均相等d=dnB()/B(二)反應(yīng)進(jìn)度2/4/202349復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系反應(yīng)焓變和內(nèi)能變化含義:

dH=產(chǎn)H產(chǎn)dn產(chǎn)-反H反dn反

=BHBBd=(BBHB)

d(H/)T,p=BBHB

=產(chǎn)產(chǎn)H產(chǎn)-反反H反

=ΔrHm

含義:反應(yīng)進(jìn)度為1mol或反應(yīng)按反應(yīng)方程式反應(yīng)一次的熱效應(yīng)

ΔrHm=(

Hm/)T,p=BBHB,m

ΔrUm=(Um/)T,V=BBUB,m

aA+bB->cC+dD

ΔrHm=?2/4/202350復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系(三)恒壓反應(yīng)熱和恒容反應(yīng)熱關(guān)系

---如何由恒容反應(yīng)熱求恒壓反應(yīng)熱

恒壓:Qp

,r=

ΔrH

恒容:Qv

,r=

ΔrU

(無(wú)體積功)

關(guān)系:H=U+pV

ΔrH

=ΔrU

+Δ(pV)=ΔrU

+Δ(ngRT)

(忽略液固體體積變化)2/4/202351復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系(四)蓋斯定律

--如何測(cè)定難于實(shí)現(xiàn)反應(yīng)熱效應(yīng)?

1840,Hess

不管反應(yīng)是一步還是幾步進(jìn)行,只要反應(yīng)物和產(chǎn)物狀態(tài)相同,反應(yīng)熱相同。因此不可測(cè)反應(yīng)=幾步可測(cè)反應(yīng)之和。

雖然發(fā)現(xiàn)早于第一定律,但是其推論。

H=f(狀態(tài))煤氣廠:

C(s)+(1/2)O2(g)=CO(g)

ΔrH=?無(wú)法直接得到!

CO(g)+(1/2)O2(g)=CO2(g)C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔrH=HCO-HC-0.5HO2=(HCO2-HC-HO2)

-(HCO2-0.5HO2-HCO)

ΔrH=ΔrH

2-ΔrH12/4/202352復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系1858Kirchoff(基爾霍夫)定律設(shè)計(jì)過(guò)程根據(jù)

ΔH=f(始終態(tài))

ΔrHm(T1)=ΔHm反(T1至T2)+ΔrHm(T2)+ΔHm產(chǎn)(T2至T1)

=ΔrHm(T2)+T1,T2

Cp,m(反)dT+

T2,T1

Cp,m(產(chǎn))dT

=ΔrHm(T2)+T2,T1

Δ

Cp,mdT

微分:

(ΔrHm/T)p=ΔCp,m(五)反應(yīng)焓變與溫度的關(guān)系2/4/202353復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系(一)燃燒焓

ΔCHm

定義:指定T,標(biāo)態(tài)物質(zhì)與標(biāo)態(tài)氧完全

燃燒生成原溫度標(biāo)態(tài)產(chǎn)物的焓變。完全燃燒:化合物元素變?yōu)樽罘€(wěn)定物質(zhì)。用途:求某反應(yīng)焓變

n-C40=i-C4=(平衡)ΔrH

CH3CH2CH2CH3(g)=CH3(CH3)CHCH3(g)

4CO2(g)+5H2O(l)

由蓋斯定律ΔrH=ΔcH

m

(n)-ΔCHm

(i)

推廣:

ΔrH=ΔcH

m

(反)-

ΔCHm

(產(chǎn))

C:CO2(g)H:H2O(l)S:SO2(g)N:N2(g)

Cl:HCl(aq)§11?6幾種重要的焓變計(jì)算2/4/202354復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系(二)生成焓(熱)

ΔfHm

定義指定T,由標(biāo)態(tài)單質(zhì)生成標(biāo)態(tài)1mol化合物的焓變。用途:求反應(yīng)熱利用蓋斯定律:ΔrH=

ΔfHm

(產(chǎn))

-ΔfH

m

(反)

離子生成焓:定義:指定T,生成標(biāo)態(tài)某離子焓變。問(wèn)題:離子成對(duì)生成。規(guī)定:H+(aq,)離子生成焓=0。例:H+(aq,)+OH-(aq,)=H2O(l)

ΔfHm

[OH-(aq,)]=ΔfHm

[H2O(l)]-ΔfHm

[H+(aq,)]-ΔrHm=(-285.85)-0-(-55.9)=-229.95kJ/

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