物理化學(xué)Ⅱ28-熱力學(xué)第一定律和熱化學(xué)(八)-幾種重要的焓變計(jì)算課件

物理化學(xué)物理化學(xué)12常溫下幾種熱效應(yīng)燃燒焓生成焓溶解焓和稀釋焓由鍵焓估算反應(yīng)和生成焓物理化學(xué)II

幾種重要的焓變計(jì)算2常溫下幾種熱效應(yīng)燃燒焓生成焓溶解焓和稀釋焓由鍵焓估算反應(yīng)和23燃燒焓（EnthalpyofCombustion）下標(biāo)“c”表示combustion上標(biāo)“

”表示處于標(biāo)準(zhǔn)壓力下標(biāo)“m”表示反應(yīng)進(jìn)度為1mol或1mol物質(zhì)燃燒1mol的物質(zhì)在指定條件下完全燃燒時(shí)放出的熱量稱為燃燒焓。規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，反應(yīng)溫度時(shí)，物質(zhì)B完全燃燒生成相同溫度的指定產(chǎn)物時(shí)的焓變稱為標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓（Standardmolarenthalpyofcombustion）用符號

表示。物理化學(xué)II3燃燒焓（EnthalpyofCombustion）下34指定產(chǎn)物通常規(guī)定為：顯然，規(guī)定的指定產(chǎn)物不同，焓變值也不同，查表時(shí)應(yīng)注意。298.15K時(shí)的燃燒焓值有表可查。例如，

CH298.15

(CH3COOC2H5)(l)=-2251kJ，表示

CH3COOC2H5(l)＋5O2(g)

4CO2(g)+4H2O(l)物理化學(xué)II4指定產(chǎn)物通常規(guī)定為：顯然，規(guī)定的指定產(chǎn)物不同，焓變值也不同45利用燃燒焓求化學(xué)反應(yīng)的焓變化學(xué)反應(yīng)的焓變值等于各反應(yīng)物燃燒焓的總和減去各產(chǎn)物燃燒焓的總和。反應(yīng)物產(chǎn)物CO2,H2O,SO2,N2…

rH

CHm

(反)

CH

m

(產(chǎn))

rH

=

CHm

(反)－

CHm

(產(chǎn))物理化學(xué)II5利用燃燒焓求化學(xué)反應(yīng)的焓變化學(xué)反應(yīng)的焓變值等于各反應(yīng)物燃燒56或用通式表示為：例如：在298.15K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，有反應(yīng)：

（A）（B）（C）(D)則：物理化學(xué)II6或用通式表示為：例如：在298.15K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，有反67顯然，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的定義，所指定產(chǎn)物如 等的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓，在任何溫度T時(shí)，其值均為零。

例如：在298.15K及標(biāo)準(zhǔn)壓力下：CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)則物理化學(xué)II7顯然，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的定義，所指定產(chǎn)物如 等的標(biāo)準(zhǔn)摩78標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓（standardmolarenthalpyof

formation）

在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，反應(yīng)溫度時(shí)，由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下一摩爾物質(zhì)的焓變，稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，用下述符號表示： 沒有規(guī)定溫度，一般298.15K時(shí)的數(shù)據(jù)有表可查生成焓僅是個(gè)相對值，穩(wěn)定單質(zhì)的焓值等于零物理化學(xué)II下標(biāo)“f”表示formation8標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓（standardmolarenthal89例如：在298.15K時(shí)反應(yīng)焓變?yōu)椋?/p>

這就是HCl(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓：

(298.15K)=-92.31kJ·mol-1(298.15K)=-92.31kJ·mol-1物理化學(xué)II9例如：在298.15K時(shí)反應(yīng)焓變?yōu)椋哼@就是HCl(g)910生成焓用途：利用各物質(zhì)的摩爾生成焓求化學(xué)反應(yīng)焓變穩(wěn)定單質(zhì)反應(yīng)物產(chǎn)物

fHm

(反)

fHm

(產(chǎn))

rH利用蓋斯定律：

rH

=

fHm

(產(chǎn))－

fHm

(反)物理化學(xué)II10生成焓用途：利用各物質(zhì)的摩爾生成焓求化學(xué)反應(yīng)焓變穩(wěn)定單質(zhì)1011

為計(jì)量方程中的系數(shù)，對反應(yīng)物取負(fù)值，生成物取正值。利用各物質(zhì)的摩爾生成焓求化學(xué)反應(yīng)焓變：在標(biāo)準(zhǔn)壓力

和反應(yīng)溫度時(shí)（通常為298.15K）物理化學(xué)II11為計(jì)量方程中的系數(shù)，對反應(yīng)物取負(fù)值，生成物取正值。利1112生成焓與燃燒焓的關(guān)系：某物質(zhì)的生成焓等于組成該物質(zhì)的所有元素穩(wěn)定單質(zhì)的燃燒焓減去該物質(zhì)的燃燒焓

fH

=

cHm

(元素)－

cH

m

(物質(zhì))元素物質(zhì)CO2,H2O,SO2,N2…

fH

cHm

(元素)

cH

m

(物質(zhì))物理化學(xué)II12生成焓與燃燒焓的關(guān)系：某物質(zhì)的生成焓等于組成該物質(zhì)的所有1213利用燃燒焓求生成焓

用這種方法可以求一些不能由單質(zhì)直接合成的有機(jī)物的生成焓。該反應(yīng)的反應(yīng)焓變就是 的生成焓，則：例如：在298.15K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下：物理化學(xué)II13利用燃燒焓求生成焓用這種方法可以求一些不能由單質(zhì)1314離子生成焓

因?yàn)槿芤菏请娭行缘?，正、?fù)離子總是同時(shí)存在，不可能得到單一離子的生成焓。

所以，規(guī)定了一個(gè)目前被公認(rèn)的相對標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)壓力下，在無限稀薄的水溶液中，

的摩爾生成焓等于零。其它離子生成焓都是與這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)比較的相對值。例：H+(aq,)+OH-(aq,)=H2O(l)ΔfHm

[OH-(aq,)]=ΔfHm

[H2O(l)]－ΔfHm

[H+(aq,)]－ΔrHm

=(-285.85)－0－(-55.9)=-229.95kJ/mol物理化學(xué)II14離子生成焓因?yàn)槿芤菏请娭行缘?，正、?fù)離子總是同時(shí)142023/9/1315溶解焓積分溶解焓：T,p下，一定量溶質(zhì)溶于一定量溶劑至某濃度的熱量。

Δ溶H積

＝f(n質(zhì)，n劑，T,p...）

可正可負(fù)微分溶解焓：T,p下，指定濃度溶液加入1mol溶質(zhì)而溶液濃度不變時(shí)的熱量Δ溶H微＝(

ΔH/n2)n1,T,p物理化學(xué)II2023/7/3115物理化學(xué)II152023/9/1316稀釋焓積分稀釋焓：T,p下，一定量溶劑加到一定量溶液中產(chǎn)生的熱量

Δ稀H積

＝f[n劑加，n劑，n質(zhì)，T,p...]

可正可負(fù)微分稀釋焓：T,p下，指定濃度溶液加入1mol溶劑而溶液濃度不變時(shí)產(chǎn)生的熱量

Δ稀H微＝(

ΔH/n1)n2,T,p稀釋焓與溶解焓關(guān)系：Δ溶H積

＝f(n質(zhì)，n劑）dΔ溶H積=(

ΔH/n1)n2,T,pdn1+(

ΔH/n2)n1,T,pdn2=Δ稀H微dn1＋Δ溶H微dn2物理化學(xué)II2023/7/3116稀釋焓物理化學(xué)II1617自鍵焓估算生成焓

一切化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上都是原子或原子團(tuán)的重新排列組合，在舊鍵破裂和新鍵形成過程中就會有能量變化，這就是化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。鍵的解離能將化合物氣態(tài)分子的某一個(gè)鍵拆散成氣態(tài)原子所需的能量，稱為鍵的解離能即鍵能，可以用光譜方法測定。顯然同一個(gè)分子中相同的鍵拆散的次序不同，所需的能量也不同，拆散第一個(gè)鍵花的能量較多。鍵焓在含有若干個(gè)相同鍵的多原子分子中，鍵焓是若干個(gè)相同鍵解離能的平均值。在雙原子分子中，鍵焓與鍵能數(shù)值相等。物理化學(xué)II17自鍵焓估算生成焓一切化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上都是原1718

例如：在298.15K時(shí)，自光譜數(shù)據(jù)測得氣相水分子分解成氣相原子的兩個(gè)鍵能分別為：則O-H（g）的鍵焓等于這兩個(gè)鍵能的平均值物理化學(xué)II18例如：在298.15K時(shí)，自光譜數(shù)據(jù)測1819

美國化學(xué)家L·Pauling假定一個(gè)分子的總鍵焓是分子中所有鍵的鍵焓之和，這些單獨(dú)的鍵焓值只由鍵的類型決定。