物理化学课件：§2.8 标准摩尔反应焓的计算.ppt

1、12-8 2-8 标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算1. 标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓基础热数据：标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓基础热数据：标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓 在温度为在温度为T 的标准态下，由稳定相态的单质生成化学计的标准态下，由稳定相态的单质生成化学计量数量数 B=1的的 相态的化合物相态的化合物B( )，该生成反应的焓变即，该生成反应的焓变即为该化合物为该化合物B( )在温度在温度T 时的标准摩尔生成焓时的标准摩尔生成焓 （1）定义）定义1 1k kJ Jm m o ol l- -单位单位: )(THmf，2自身自身0fmfmH稳定单质：稳定单质：O2, N2, H2(

2、g)，Br2(l) C(石墨石墨)，S(斜方晶斜方晶) (s)写化学反应计量式时，要注明物质的相态写化学反应计量式时，要注明物质的相态例：例：)g(OH)g(O2/1)g(H2P,T22 )g,O2H(mfmrH)T(H 3例：例：25， p 下：下： rHmCH3OH(g)CO(g) + 2H2(g)C + ( 1/2)O2 + 2H2 fHm(CO)2 fHm(H2) fHm(CH3OH)（注（注: 可直接写公式计算，不必写上面的过程）可直接写公式计算，不必写上面的过程）(2) 由由 计算计算 rHm：mfH）（）（）（）（）（COHOHCHHHHCOHOHCHHHmfmfmfmfmfmr

3、323225, p 下的下的 可直接查表可直接查表）（）和（COHOHCHHmfmf34通常可查得通常可查得298.15K下各物质的标准摩尔生成焓下各物质的标准摩尔生成焓, , 来计来计算算该温度下该温度下任一反应的标准摩尔反应焓。任一反应的标准摩尔反应焓。 BB0B52. 标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓在温度为在温度为T 的标准态下，由化学计量数的标准态下，由化学计量数 B= 1的的 相相态的物质态的物质B( )与氧进行完全氧化反应时与氧进行完全氧化反应时 ，该反应的焓变，该反应的焓变即为该物质即为该物质B( )在温度在温度T 时的标准摩尔燃烧焓时的标准摩尔燃烧焓 （1）定义）定义1 1k k

4、J Jm m o ol l- -单位单位: )(THmC，6“完全氧化完全氧化”是指在没有催化剂作用下的自然燃烧是指在没有催化剂作用下的自然燃烧含含C元素：完全氧化产物为元素：完全氧化产物为 ， 而不是而不是含含H元素：完全氧化产物为元素：完全氧化产物为 ，而不，而不是是含含S元素：完全氧化产物为元素：完全氧化产物为 ，而不是，而不是含含N元素：完全氧化产物为元素：完全氧化产物为 2 2C OgC Og（ ）C OgC Og（ ）2 2H OH O （l）2 2H OH O （g）2 2SOSO（g）3 3SOSO（g）2 2N N（g）完全氧化物的完全氧化物的 0mCH725， p 下：下：

5、 rHmCH3OH(g)CO(g) + 2H2(g)CO2+ 2H2O cHm(CO)2 cHm(H2) cHm(CH3OH)+1.5O2+1.5O225, p 下的下的 cHm可直接查表可直接查表（注（注: 可直接写公式计算，不必写上面的过程）可直接写公式计算，不必写上面的过程）（2） 由由 计算计算 rHm：mCH）（）（）（）（）（）（OHCHHHHCOHHHCOHOHCHHHmcmcmcmcmcmcmr3223228即即298.15 K下的标准摩尔反应焓等于同样温度下下的标准摩尔反应焓等于同样温度下参与反应的各组分标准摩尔燃烧焓与其计量数乘积参与反应的各组分标准摩尔燃烧焓与其计量数乘积

6、的代数和的负值的代数和的负值 BB0B9298.15K, 下的下的 可直接由手册查出可直接由手册查出 计算计算prmrmH f fm mH c cm mH 但其它温度的但其它温度的 如何计算？如何计算？rmrmH 3. 随温度的变化随温度的变化 -基希霍夫基希霍夫(Kirchhoff)公式公式 r rm mHT 1021)15.298()(HHKHTHmrmr已知：已知：待求：待求：标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态标准态 A aT B b A a B bTTT298.15 K298.15 K298.15 K298.15 K Y y Y

7、y Z z Z z1H2H)(THmr)15.298(KHmr11基希霍夫定律基希霍夫定律TKmprmrmrdTCKHTH15.298,)15.298()(KTmpmpdTBbCAaCH15.298,1),(),(TKmpmpdTZzCYyCH15.298,2),(),(BmpBmpmpmpmpmprBCBbCAaCZzCYyCC),(),(),(),(),(,12其它其它T、p下的反应：下的反应：设计过程：设计过程：25、 p 下的下的 rHm + pVT变化变化对于理想气体、液态、固体：对于理想气体、液态、固体：压力压力 p 的影响可忽略，可只考虑温度的影响可忽略，可只考虑温度 T 的影响

8、的影响(基希霍夫定律基希霍夫定律)微分式：微分式：mprmrCdTHd,不随不随T变化变化rmrmH 0,mprC0,常数mprC)15.298()(KHTHmrmr)15.298()15.298()(,KTCKHTHmprmrmr134. 非恒温反应过程热的计算举例非恒温反应过程热的计算举例1) 燃烧反应的最高火焰温度燃烧反应的最高火焰温度状态函数法：设计包含状态函数法：设计包含298.15 K、标准态下的反应途、标准态下的反应途径径以非恒温反应以非恒温反应绝热反应为例予以介绍绝热反应为例予以介绍: 2) 爆炸反应的最高温度、最高压力爆炸反应的最高温度、最高压力Qp = H = 0 ( (恒压绝热恒压绝热) )QV = U = 0 ( (恒容绝热恒容绝热) )例例30Homework:27,28,29