考研物化课件一律2-12课堂2 几种热效应.pptx

1、1.1.定义定义 由稳定相态的单质，生成由稳定相态的单质，生成1mol化合物时的标准反应化合物时的标准反应焓，称为该化合物的标准摩尔生成焓，用焓，称为该化合物的标准摩尔生成焓，用 fm(B,)H T表示。表示。一、标准摩尔生成焓一、标准摩尔生成焓2-12 2-12 几种热效应几种热效应1rm(298K)285.84kJ molH fm2(H O,l,298K)H)l(OH(g)O21)g(H222如如但但 )l(OH2(g)O(g)H22221rm(298K)571.68kJ molH fm2(H O,l,298K)H 说说 明明 稳定单质，如碳的三种相态：石墨、金刚石、稳定单质，如碳的三种相

2、态：石墨、金刚石、无定型碳，石墨是稳定相态。无定型碳，石墨是稳定相态。由定义知，稳定相态单质的标准生成焓为零由定义知，稳定相态单质的标准生成焓为零 如如fm2(H,g,298K)0Hfm(C,298K)0H（石）各种物质各种物质298K时的标准生成焓可查表。时的标准生成焓可查表。2.2.利用利用 求求fm(B,298K)Hrm(298K)HH1 H2 298K、p下下 同样种类、同样种类、数量的单质数量的单质rm(298K)()()()()ABLMHablm rm21(298K)HHH fmfmfmfm(L,298K)(M,298K)(A,298K)(B,298K)lHmHaHbH Bfm(B

3、,298K)vHH是状态函数，则是状态函数，则rmBfm()(B,)HTvHT例例1 已知苯的燃烧反应已知苯的燃烧反应O(l)H3(g)CO6(g)O215(l)HC2226625C时时 C6H6(l)、CO2(g)及及H2O(l)的标准生成焓分别为的标准生成焓分别为48.66,393.51和和285.83kJ mol-1。求。求25C时反应的时反应的rm(298K)?Hrm(298K)?U解：解：rmBfm(298K)(B,298K)HvHfm2fm2fm66fm26(CO,298K)3(H O,l,298K)(C H,l,298K)7.5(O,298K)HHHH 1molkJ066.48)

4、83.285(3)51.393(61molkJ21.3267即苯燃烧时单位反应放热即苯燃烧时单位反应放热3267.21 kJ mol-1rmrmB(298K)(298K)(g)UHvRT 二、标准摩尔燃烧焓二、标准摩尔燃烧焓 13molkJ10298314.8)5.76(21.32671molkJ5.32631.1.定义定义 在温度为在温度为T的标准态下，的标准态下，1mol物质完全燃烧物质完全燃烧（或完全氧化）时的标准反应焓称该物质在温度（或完全氧化）时的标准反应焓称该物质在温度T时时的标准摩尔燃烧焓，用的标准摩尔燃烧焓，用cm(B,)H T表示。表示。完全燃烧（或完全氧化）是指：完全燃烧（

5、或完全氧化）是指：CO(g)未燃烧完全未燃烧完全 由定义：完全氧化产物的的标准燃烧焓为零由定义：完全氧化产物的的标准燃烧焓为零 说说 明明(g)COC2（石）O(l)H(g)H22(g)SOS2如如 cm2(H O,l,)0HT2.2.利用利用求求cm(B,298K)Hrm(298K)Hrm(298K)2533252C H OH(l)CH COOH(l)CH COOC H(l)H O(l)H A B C DO(l)H5(g)CO422+5O2(g)+5O2(g)H1 H2rm12(298K)HHH cmcmcmcm(A,298K)(B,298K)(C,298K)(D,298K)HHHH rmB

6、cm()(B,)HTvH T 例如例如(g)COg)(OC22石）(rmfm2cm(298K)(CO,298K)(C,298K)HHH 石(g)2CO(g)2O2C22石）(rmfm2cm(298K)2(CO,298K)2(C,298K)HHH 石CO(g)(g)O21C2石）(而而对于反应对于反应rmfmcm(298K)(CO,298K)(C,298K)HHH 石O(g)H(g)O21(g)H222rmfm2cm2(298K)(H O,g,298K)(H,298K)HHH O(l)H(g)O21(g)H222rmfm2cm2(298K)(H O,l,298K)(H,298K)HHH 再如再如

7、3.3.用用 求求例例2 2 已知已知298298K苯甲酸的燃烧反应苯甲酸的燃烧反应 )O(l3H(g)7CO(g)O215COOH(l)HC22256或用或用 求求cm(B,298K)Hfm(B,298K)Hfm(B,298K)Hcm(B,298K)H已知已知1cm65(C H COOH,l,298K)3230kJ molH 1cm(,298K)394kJ molHC 石1cm2(H,298K)286kJ molH Bfm(B,298K)vH解：由题知解：由题知 1rmcm(298K)(A,l,298K)3230kJ molHH 求苯甲酸（求苯甲酸（A）的）的fm(A,l,298K)?Hfm

8、2cm1(CO,298K)(C,298K)394kJ molHH 石fm2cm21(H O,l,298K)(H,298K)286kJ molHH rmfm2fm2fm(298K)7(CO,298K)3(H O,l298K)(A,l,298K)HHHH 若已知若已知C6H5COOH的标准生成焓以及的标准生成焓以及C(石石)、H2(g)的标准燃烧焓，试求的标准燃烧焓，试求C6H5COOH的标准燃烧的标准燃烧焓？焓？问问题题-1-1-1fm3230kJ mol7(394kJ mol)3(286kJ mol)(A,l,298K)H 1fm(A,l,298K)386kJ molH 例例3 3 已知已知2

9、5时乙醇时乙醇(A)液体的燃烧焓液体的燃烧焓 水及乙醇的摩尔蒸发焓水及乙醇的摩尔蒸发焓 vapHm分别为分别为44.01及及42.6kJ mol1，C2H4(g)、H2O(g)、CO2(g)的标准摩尔生成焓分别为的标准摩尔生成焓分别为52.26、241.82及及393.15 kJ mol1，求下列反应，求下列反应 OH(g)HCO(g)H(g)HC52242 在在25时的标准反应焓。时的标准反应焓。1cm(A,l)1366.8kJ molH、由题意及已知条件、由题意及已知条件解：解：rmBfm(298K)(B,298K)HvH先求出先求出C2H5OH(g)的标准摩尔生成焓：的标准摩尔生成焓：r

10、m,1fm(A,l)222512C3H(g)O(g)C H OH(l)2HH 石OH(g)HC52fm(A,g)H)A(mvapHH是状态函数，则是状态函数，则 （1 1）fmfmvapm(A,g)(A,l)(A)HHH fmBcm(A,l)(B,298K)HvH cmcm2cm2()3(H)(A,l)HCHH 石（2 2）cmfm2vapm2cm2()3(H O,g)(H O)(A,l)HCHHH 石（3 3）（3 3）代入（）代入（2 2）中，则）中，则fmfmvapm(A,g)(A,l)(A)HHH cmfm2vapm2cmvapm2(C)3(H O,g)(H O)(A,l)(A)HHH

11、HH 石11molkJ39.234molkJ6.428.1366)01.4482.241(3)15.393(2（4 4）rmBfm(298K)(B,298K)HvH11molkJ83.44molkJ)82.241(26.5239.234fmfm2fm24(A,g)(H O,g)(C H,g)HHH（4 4）代入（）代入（1 1）中，则）中，则、设计过程求解设计过程求解 OH(l)HCOH(g)HCO(g)H(g)HC5252242O(l)3H(g)2COO(g)3H(g)2CO(g)3.5O(g)3H3C222222（石）+3O2 +3O2 +3O2 rm(298K)Hrm,4Hrm,1Hrm

12、,5Hrm,2Hrm,3HH是状态函数，则是状态函数，则 rmrm,1rm,4rm,5rm,2rm,3(298K)HHHHHH rmrm,2rm,3rm,1rm,4rm,5(298K)HHHHHH 1molkJ)8.1366(26.52)82.241()6.42()01.4482.241(3)15.393(21molkJ83.44积分溶解热：积分溶解热：一定量溶质溶解于一定量溶剂中所产生的热量一定量溶质溶解于一定量溶剂中所产生的热量 的总和。的总和。三、溶解热和稀释热三、溶解热和稀释热*(p110)1.1.溶解热溶解热 恒定温度、压力下，一定量溶质溶解于一定量恒定温度、压力下，一定量溶质溶解于

13、一定量溶剂中所产生的热效应。溶剂中所产生的热效应。微分溶解热：微分溶解热：给定浓度溶液中，加入给定浓度溶液中，加入dn2溶质时产生的微量溶质时产生的微量 热效应热效应 Q，即即1,2npTnQ2.2.稀释热稀释热 恒定温度、压力下，一定量溶剂加入到一定量恒定温度、压力下，一定量溶剂加入到一定量溶液中所产生的热效应。溶液中所产生的热效应。积分稀释热：积分稀释热：一定量溶剂加入一定量溶液中所产生的热量的一定量溶剂加入一定量溶液中所产生的热量的 总和。总和。微分稀释热：微分稀释热：给定浓度溶液中，加入给定浓度溶液中，加入dn1溶剂时产生的微量热溶剂时产生的微量热 效应效应 Q，即，即21,T p n

14、Qn 从积分溶解热数据可从积分溶解热数据可求得积分稀释热求得积分稀释热的值。的值。图示图示 H2SO4在在H2O中的中的 积分溶解热积分溶解热20406080204060103050n1/n2solH/kJ-IIIIII 将将1molH2SO4溶于不溶于不同量的水中，测出一系同量的水中，测出一系列列积分溶解热积分溶解热数据，结数据，结果如右图所示：果如右图所示：n2=1molH2SO4n1=nmolH2O当溶液从当溶液从0.50.12121nnnn稀释O)(5.0HSOHO4HO)(1.0HSOH2422242142dij)SO(molHkJ)07.28(03.58 H142)SO(molHkJ96.29微分稀释热微分稀释热2,1npTnQ可由积分溶解热图示曲线上任意一点的正切求知。可由积分溶解热图示曲线上任意一点的正切求知。微分溶解热微分溶解热1,2npTnQ绘制积分溶解热绘制积分溶解热Q与与12nn的关系曲线，同样由的关系曲线，同样由曲线上任意一点的正切可求知。曲线上任意一点的正切可求知。