第3章-化学反应过程中的热效应资料课件

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第三章第三章 化学反应中的热效应化学反应中的热效应1.热力学概论热力学概论2.热力学第一定律热力学第一定律3.等容热和焓等容热和焓4.标准状态标准状态5.盖斯定律盖斯定律6.反应热的求算反应热的求算第一节第一节 热力学概论热力学概论1.热力学的基本内容热力学的基本内容2.热力学的研究方法和局限性热力学的研究方法和局限性3.热力学的基本概念热力学的基本概念热力学的基本内容热力学的基本内容热热力力学学(thermodynamics)是是研研究究自自然然界界中中与与热热现现象象有有关关的的各各种种形形式式的的能能量量之之间间的的相相互互转转化化规规律律的的一一门科学。门科学。基础基础热力学第一定律热力学第一定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第三定律热力学第三定律热力学第零定律热力学第零定律热力学的基本内容热力学的基本内容化学热力学:化学热力学:将将热热力力学学中中的的基基本本原原理理用用于于研研究究化化学学现现象象以以及和化学有关的物理现象。及和化学有关的物理现象。研究内容研究内容计计算算变变化化中中的的热热效效应应(热力学第一定律)(热力学第一定律)判断变化的方向和限度判断变化的方向和限度 (热力学第二定律)(热力学第二定律)热力学的研究方法和局限性热力学的研究方法和局限性热力学方法的特点热力学方法的特点 研究对象是大量分子的集合体,研究物质的宏研究对象是大量分子的集合体,研究物质的宏观性质,所得结论具有统计意义。观性质,所得结论具有统计意义。只只考考虑虑变变化化前前后后的的净净结结果果,不不涉涉及及物物质质的的微微观观结构和变化过程中的细节(反应机理、历程)。结构和变化过程中的细节(反应机理、历程)。能判断变化发生的方向以及能进行到什么程度,能判断变化发生的方向以及能进行到什么程度,但不考虑变化所需要的时间。但不考虑变化所需要的时间。热力学的研究方法和局限性热力学的研究方法和局限性热力学方法的局限性热力学方法的局限性不不研研究究物物质质的的宏宏观观性性质质和和微微观观结结构构之之间间的的关系;关系;不知道反应的机理、历程以及速率;不知道反应的机理、历程以及速率;只只讨讨论论变变化化的的可可能能性性,无无法法指指出出如如何何将将可可能性变为现实的方法和途径。能性变为现实的方法和途径。热力学的基本概念热力学的基本概念1.系统和环境系统和环境2.系统的性质系统的性质5.热力学平衡态热力学平衡态3.系统的状态和状态函数系统的状态和状态函数4.过程和途径过程和途径系统和环境系统和环境 人人们们对对某某个个问问题题进进行行研研究究时时,首首先先必必须须确确定定所所要要研研究究的的对对象象,把把一一部部分分物物质质与与其其他他物物质质分分开开(其其界界面面可可以以是是实实际际的的,也也可可以以是是想想象象的的)。这这种种被被划划分分出出来来的的研研究究对对象象就就称称为为系系统统(以以前前也也称称为为体体系系),而而在在系系统统以以外外与与系系统统密密切切相相关关、有有相相互互作作用用或或影影响响所所能能及及的部分则称为环境的部分则称为环境。根据系统与环境之间的关系,把系统分为三类:根据系统与环境之间的关系,把系统分为三类:(1)敞开系统()敞开系统(open system)系系统统与与环环境境之之间间既既可可以以有有物物质质交交换换,也也可可以以有有能能量量交换交换。系统和环境系统和环境系统和环境系统和环境(2)封闭系统()封闭系统(closed system)系统与环境之间系统与环境之间无物质交换无物质交换,但可以有能量交换但可以有能量交换。系统和环境系统和环境(3)隔离系统(孤立系统,)隔离系统(孤立系统,isolated system)系统与环境之间系统与环境之间既无物质交换既无物质交换,又无能量交换又无能量交换。绝对绝对的隔离系统是不存在的。的隔离系统是不存在的。系统和环境系统和环境有一只注满热水的暖水瓶,将其中的水作为有一只注满热水的暖水瓶,将其中的水作为系统。系统。1.暖水瓶质量很好,塞紧瓶塞:暖水瓶质量很好,塞紧瓶塞:2.暖水瓶不保温,塞紧瓶塞:暖水瓶不保温,塞紧瓶塞:3.打开瓶塞:打开瓶塞:隔离系统隔离系统封闭系统封闭系统敞开系统敞开系统热力学中的研究对象一般都是封闭系统热力学中的研究对象一般都是封闭系统系统的性质系统的性质 用系统的一些用系统的一些宏观可测量宏观可测量来描述系统的热力学来描述系统的热力学状态,这些可测量称为系统的宏观性质。状态,这些可测量称为系统的宏观性质。广度性质:广度性质:其数值与系统的数量成正比,例如其数值与系统的数量成正比,例如强度性质:强度性质:其数值与系统的数量无关,例如:其数值与系统的数量无关,例如:系统的性质系统的性质系统的状态和状态函数系统的状态和状态函数系统的系统的状态状态是系统所有宏观性质的综合表现。是系统所有宏观性质的综合表现。当当系系统统所所有有的的宏宏观观性性质质都都不不随随时时间间而而变变化化时时,系系统统就就处处于于一一定定的的状状态态。反反之之,也也可可以以说说,当当系系统统处处于于一一定定的的状状态态时时,描描述述系系统统状状态态的的所所有有的的宏宏观观物物理理量量也也必必有有定定值值。所所以以,通通常常又又把把用用以以描描述述系系统统状状态态的的宏观性质称为称为宏观性质称为称为状态函数状态函数。热热力力学学不不能能指指出出最最少少需需要要指指定定哪哪几几个个性性质质,系系统统才才处处于于定定态态。但但广广泛泛的的实实验验事事实实证证明明:对对于于没没有有化化学学变变化化、只只含含有有一一种种物物质质的的均均相相封封闭闭系系统统,一一般般说说来来只只要要指指定定两两个个强强度度性性质质,其其他他的的强强度度性性质质也也就就随随之之而而定定了了。如如果果再再知知道了道了系统的总量系统的总量,则,则广度性质广度性质也就定了。也就定了。系统的状态和状态函数系统的状态和状态函数状态函数的特点:状态函数的特点:状态函数是系统状态函数是系统状态状态的的单单值函数值函数。当系统状态一定时,状态函数必有。当系统状态一定时,状态函数必有唯一确定唯一确定的一个数值。的一个数值。系统的状态和状态函数系统的状态和状态函数(1)状状态态变变化化时时,状状态态函函数数的的变变化化值值仅仅决决定定于于系系统统起起始始和和终终了了的的状状态态,而而与与变变化化的的过过程即变化时所经历的途径无关程即变化时所经历的途径无关。异途同归,值变相等;异途同归,值变相等;周而复始,数值还原。周而复始,数值还原。(2)无无论论经经历历多多么么复复杂杂的的变变化化,只只要要系系统统回回到到初初始始的的状状态态,状状态态函函数数的的数数值值不不变变。从从数学上可知,状态函数具有全微分的性质。数学上可知,状态函数具有全微分的性质。系统的状态和状态函数系统的状态和状态函数过程和途径过程和途径系统由始态到终态的变化可以经由一个或多系统由始态到终态的变化可以经由一个或多个不同的步骤来完成,这种个不同的步骤来完成,这种具体的步骤具体的步骤则称则称为为途径途径。在在一一定定的的环环境境条条件件下下,系系统统的的状状态态发发生生了了一一个个从从始始态态到到终终态态的的变变化化,我我们们就就称称系系统统发发生生了一个热力学过程,简称了一个热力学过程,简称过程过程。1.等等温温过过程程:系系统统始始态态和和终终态态的的温温度度相相等等,且且等等于环境温度。于环境温度。恒恒温温过过程程:系系统统在在整整个个变变化化过过程程中中温温度度都都保保持持不不变,且等于环境温度。变,且等于环境温度。过程和途径过程和途径2.等等压压过过程程:系系统统始始态态和和终终态态的的压压力力相相等等,且且等等于外压。于外压。过程和途径过程和途径恒恒压压过过程程:系系统统在在整整个个变变化化过过程程中中压压力力都都保保持持不不变,且等于环境压力。变,且等于环境压力。3.等等容容过过程程:系系统统在在整整个个变变化化过过程程中中体体积积保保持持不不变(在刚性容器中发生的变化)。变(在刚性容器中发生的变化)。4.绝绝热热过过程程:系系统统在在变变化化过过程程中中与与环环境境之之间间没没有有热的交换。热的交换。过程和途径过程和途径5.环环状状过过程程:系系统统从从始始态态出出发发,经经过过一一系系列列的的变变化后又回到原来的状态。化后又回到原来的状态。环环状状过过程程又又称称为为循循环环过过程程,经经过过此此过过程程,所所有有的的状态函数的变量都等于零。状态函数的变量都等于零。过程和途径过程和途径热力学平衡态(补充)热力学平衡态(补充)在在不不受受环环境境影影响响的的情情况况下下,如如果果系系统统的的所所有有性性质质不不随随时时间间而而改改变变,则则系系统统就就处处于于热力学平衡态热力学平衡态。此时,它必须同时满足以下此时,它必须同时满足以下四个平衡:四个平衡:热力学平衡态(补充)热力学平衡态(补充)(1)热平衡)热平衡 系统的各个部分温度相等。系统的各个部分温度相等。热力学平衡态(补充)热力学平衡态(补充)(2)力学平衡)力学平衡 系系统统各各部部分分之之间间维维持持作作用用力力平平衡衡的的状状态态。在在不不考考虑虑中中重重力力场场的的影影响响以以及及系系统统中中没没有有刚刚性性器器壁壁存存在在的的情情况况下下,力力学学平平衡衡就就是是指指系系统统中中各各个个部部分分的的压压力力都都相相等等。如如果果两两个个均均匀匀的的系系统统被被一一个个固固定定的的器器壁壁隔隔开,即使双方压力不相等,也能保持力学平衡。开,即使双方压力不相等,也能保持力学平衡。热力学平衡态(补充)热力学平衡态(补充)(3)化学平衡)化学平衡当当系系统统内内各各物物质质之之间间有有化化学学反反应应时时,反反应应达达到到平平衡衡,系系统统内内各各组组分分的的量量不不随随时时间间而而改变。改变。热力学平衡态(补充)热力学平衡态(补充)(4)相平衡)相平衡当当系系统统中中存存在在不不止止一一个个相相时时,系系统统内内部部物物质质在在各各相相之之间间的的分分布布达达到到平平衡衡,在在相相间间没没有有物物质质的的净净转转移移,即即各各相相的的组组成成和和数数量量不不随随时间而改变。时间而改变。在在后面的后面的讨论中,讨论中,说系统处于某种定态,即说系统处于某种定态,即指处于这种热力学平衡态。指处于这种热力学平衡态。第二节第二节 热力学第一定律热力学第一定律1.热热2.功功3.热力学能热力学能4.热力学第一定律热力学第一定律热热热的本质热的本质 热热是是物物质质运运动动的的一一种种表表现现形形式式,它它总总是是与与大大量量分分子子的的无无规规则则运运动动相相联联系系。当当两两个个温温度度不不同同的的物物体体相相接接触触时时,由由于于分分子子无无规规则则运运动动的的混混乱乱程程度度不不同同,它它们们就就可可能能通通过过分分子子的的碰碰撞撞而而交交换换能能量量。经经由由这这种种方方式式传传递递的的能能量量就就是是热热。换换言言之之,热热是是大大量量质质点点以以无序方式而传递的能量无序方式而传递的能量。热热热的定义热的定义 热力学的研究方法是宏观的方法,它不考虑热热力学的研究方法是宏观的方法,它不考虑热的本质,而给的本质,而给“热热”下了一个如下的定义:下了一个如下的定义:由于系由于系统与环境之间的温度差而传递的能量称为热统与环境之间的温度差而传递的能量称为热。热的种类热的种类蒸发热蒸发热凝聚热凝聚热溶解热溶解热反应热反应热升华热升华热稀释热稀释热热热热的符号与单位热的符号与单位 符号符号 Q 单位单位 J 热的取号热的取号系统吸热系统吸热 Q 0 系统放热系统放热 Q 0 系统对外做功系统对外做功 W 0 系系统统和和环环境境之之间间的的体体积积功功是是指指系系统统抵抵抗抗外外力力所所做做的的功功。因因此此,体体积积功功不不仅仅与与系系统统的的体体积积变变化化有有关关,还还与环境与环境施施加于系统的压力有关加于系统的压力有关。功功膨膨胀胀功功的的计计算算表表达达式式的的推推导导(忽忽略略活活塞塞的的重重量量以以及活塞与筒壁的摩擦力):及活塞与筒壁的摩擦力):设设 ,活塞向上发生了微小位移,活塞向上发生了微小位移dl,则,则热热力力学学能能又又称称内内能能,它它是是系系统统内内部部各各种种形形式式能能量量的的总总和和,通通常常用用符符号号U表表示示,单单位位为为J。它它包包括括了了系系统统内内分分子子运运动动的的平平动动能能、转转动动能能、振振动动能能、电电子子及及核核的的能能量量,以以及及分分子子与与分分子子相相互互作作用用的的位位能能等等能能量量的的总总和和。由由于于人人们们对对物物质质内内部部结结构构的的认认识识不不断断深深化化,热热力力学学能能究究竟竟包包括括哪哪些些能能量量暂暂时时还还说说不清。不清。热力学能热力学能热力学能热力学能的特点的特点热力学能热力学能1.从从宏宏观观上上考考虑虑,当当系系统统的的状状态态确确定定后后,热热力力学学能能就就有有一一定定的的值值:热热力力学学能能是是一一个个状状态态函函数数,它它的变化值仅决定于系统的始态和终态;的变化值仅决定于系统的始态和终态;2.其绝对值无法确定,但可以计算它的变化值;其绝对值无法确定,但可以计算它的变化值;3.是系统的广度性质。是系统的广度性质。摩尔热力学能摩尔热力学能单位:单位:Jmol-1经经验验证证明明,对对于于简简单单的的系系统统(如如只只含含有有一一种种化化合合物物的的单单相相封封闭闭系系统统),在在p、V、T中中任任选选两两个个变变量量,再加上系统的物质的量再加上系统的物质的量n,就可以确定系统的状态,就可以确定系统的状态。对于一对于一定量的单相纯物质:定量的单相纯物质:热力学能热力学能o焦耳实验证明,对于一定量的理想气体,热力学焦耳实验证明,对于一定量的理想气体,热力学能只是温度的函数。能只是温度的函数。热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒和转化定律在热是能量守恒和转化定律在热现象领域内所具有的现象领域内所具有的特殊形式特殊形式。能量守恒与转化定律能量守恒与转化定律自自然然界界的的一一切切物物质质都都具具有有能能量量,能能量量有有各各种种不不同同的的形形式式,能能够够从从一一种种形形式式转转化化为为另另一一种种形形式式,在在转转化化的过程中,不生不灭,能量的总值不变。的过程中,不生不灭,能量的总值不变。热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律的数学表达式(热力学第一定律的数学表达式(封闭系统封闭系统)对微小量变化对微小量变化热力学第一定律的文字表达热力学第一定律的文字表达(1)在隔离系统中,能量的形式可以转化,但能在隔离系统中,能量的形式可以转化,但能量的总值不变。量的总值不变。(2)第一类永动机是不可能造成的。)第一类永动机是不可能造成的。绝热壁通电一段时间后,分别以下列物质为系统判断通电一段时间后,分别以下列物质为系统判断 的符号:的符号:1、以水为系统、以水为系统2、以电炉丝为系统、以电炉丝为系统 3、以水和电炉丝为系统、以水和电炉丝为系统4、以水、电炉丝和电源为系统、以水、电炉丝和电源为系统水1.等容热等容热2.等压热和焓等压热和焓3.热力学能变化值的计算热力学能变化值的计算4.化学反应的热效应和反应进度化学反应的热效应和反应进度5.摩尔焓变摩尔焓变 第三节第三节 等容热和焓等容热和焓等容热等容热等容过程中等容过程中系统与环境之间传递的热量称为系统与环境之间传递的热量称为等容热等容热,用符号,用符号 表示。表示。等压热和焓等压热和焓等压过程中等压过程中系统与环境之间传递的热量称为系统与环境之间传递的热量称为等压热等压热,用符号,用符号 表示。表示。等压热和焓等压热和焓焓的特点:焓的特点:等压热和焓等压热和焓2.其绝对值无法确定,但可以计算它的变化值;其绝对值无法确定,但可以计算它的变化值;3.是系统的广度性质,具有能量的单位;是系统的广度性质,具有能量的单位;4.焓焓没没有有确确切切的的物物理理意意义义,之之所所以以要要定定义义出出这这个个新新的的函函数数,完完全全是是为为了了处处理理热热力力学学问问题题的的方方便便,因因为为化学反应大多都是在等压下进行的。化学反应大多都是在等压下进行的。1.焓是一个状态函数焓是一个状态函数;U=Q+W 1.绝热过程绝热过程3.等容过程等容过程2.真空膨胀真空膨胀4.等压过程等压过程热力学能变化值的计算热力学能变化值的计算化学反应的热效应和反应进度化学反应的热效应和反应进度化学反应的热效应化学反应的热效应:当当生成物与反应物的温度相同生成物与反应物的温度相同时,化学时,化学反应过程中吸收或放出的热量。反应过程中吸收或放出的热量。化学反应的热效应的计算化学反应的热效应的计算等容反应:等容反应:等压反应:等压反应:或或对于凝聚相反应对于凝聚相反应有气相参与时有气相参与时 设为理想气体设为理想气体化学反应的热效应和反应进度化学反应的热效应和反应进度化学反应是一个过程,在过程中放热(或吸化学反应是一个过程,在过程中放热(或吸热)多少与反应进行的程度有关。热)多少与反应进行的程度有关。反应进度反应进度:用以表示反应进行的程度,符号用以表示反应进行的程度,符号。化学反应的热效应和反应进度化学反应的热效应和反应进度对于任意化学反应都可以写成通式对于任意化学反应都可以写成通式式中,式中,()=-1,()=-3,()=2式中,式中,是化学计量数。是化学计量数。对于反应物其值为负,对于反应物其值为负,对对于于生生成成物物其其值值为为正正。它它的的SI单单位位为为一一,|可以是整数,也可以是简单的分数。可以是整数,也可以是简单的分数。比如比如化学反应的热效应和反应进度化学反应的热效应和反应进度式式中中,B代代表表生生成成物物和和反反应应物物,这这就就是是对对一一个个任意反应的标准缩写法。任意反应的标准缩写法。简化简化式中,式中,R代表反应物,代表反应物,P代表生成物。代表生成物。移项移项则则反应进度的反应进度的SI单位为单位为mol化学反应的热效应和反应进度化学反应的热效应和反应进度化学反应的热效应和反应进度化学反应的热效应和反应进度反应进度的特点:反应进度的特点:1.反应进度反应进度与化学反应的计量方程对应,故在使与化学反应的计量方程对应,故在使用用时时必须标明具体的反应方程式必须标明具体的反应方程式;比如:比如:当当1mol H2和和1mol Cl2经过一定时间生成经过一定时间生成2mol HCl时,用两个方程式计算得到的反应进度显然不同时,用两个方程式计算得到的反应进度显然不同化学反应的热效应和反应进度化学反应的热效应和反应进度反应进度的特点:反应进度的特点:2.用用参参加加反反应应的的任任何何一一种种物物质质计计算算,得得到到的的都都是是一样一样的;的;3.当当=1mol时时,可可以以理理解解为为反反应应按按照照给给定定的的反反应应式式进进行行了了1mol反反应应,即即有有1mol 完完全全反反应应变变成了成了1mol 。摩摩尔尔焓焓变变实实际际上上是是指指按按照照所所给给的的化化学学反反应应式式,进进行行1mol的的反反应应(不不是是生生成成1mol产产物物)时时的的焓焓变变。其其值值与温度、物质的状态有关。单位与温度、物质的状态有关。单位:Jmol-1。摩尔焓变摩尔焓变一定温度下,若某反应的反应进度变化一定温度下,若某反应的反应进度变化时,焓变时,焓变为为 ,则该反应在,则该反应在此温度下此温度下的的摩尔焓变摩尔焓变为为化学反应的热效应和焓变显然与化学反应的热效应和焓变显然与反应进度反应进度有关。有关。第四节第四节 标准状态标准状态热热力力学学能能U、焓焓H等等都都是是状状态态函函数数。同同一一系系统统的的不不同同状状态态有有不不同同的的数数值值。虽虽然然,它它们们的的绝绝对对值值都都无无法法确确定定,但但是是可可以以对对它它们们进进行行比比较较,即即通通过过外外界界环环境境的的变变化化求求得得系系统统变变化化时时状状态态函函数数的的变变化化值值(比比如如通通过过化化学学反反应应的的等等压压热热效效应应计计算算焓焓变变)。为为了了比比较较的的科科学学性性,需需要要规规定定一一个个比比较较的的标标准准(即即进进行行比比较较的的始终态都在这个标准下)。始终态都在这个标准下)。标准状态标准状态:温度:温度T和标准压力和标准压力p(100kPa)下的状态,下的状态,简称简称标准态标准态。符号是在右上角加注符号。符号是在右上角加注符号。物质的标准态:物质的标准态:纯气体纯气体标准压力下具有理想气体性质的状态标准压力下具有理想气体性质的状态纯固体纯固体标准压力下的状态标准压力下的状态纯液体纯液体标准压力下的状态标准压力下的状态标准状态标准状态标准态没有规定温度,标准态没有规定温度,IUPAC推荐选择推荐选择298.15K作作为参考温度,若未注明均指为参考温度,若未注明均指298.15K时的数据。时的数据。标准状态标准状态 参加反应的参加反应的各物质都处于标准态各物质都处于标准态时,化学反应时,化学反应的摩尔焓变称为的摩尔焓变称为标准摩尔焓变标准摩尔焓变,符号,符号 。表表示示0.5mol标标准准态态的的氢氢气气和和0.5mol标标准准态态的的氯氯气气,在在298.15K时时完完全全反反应应,生生成成1mol标标准准态态的的氯氯化氢气体时系统的焓变为化氢气体时系统的焓变为-92.3kJ。热化学方程式热化学方程式:表示化学反应与热效应关系的方程:表示化学反应与热效应关系的方程式。热效应数值与反应进度以及反应的始终态有关,式。热效应数值与反应进度以及反应的始终态有关,因此,书写时必须注意:因此,书写时必须注意:1.明确写出反应的计量关系;明确写出反应的计量关系;标准状态标准状态2.注明参加反应的各物质的状态,一般分别以注明参加反应的各物质的状态,一般分别以g,l,s表示气态、液态和固态表示气态、液态和固态,以,以aq表示水溶液表示水溶液,固态需,固态需要注明其结晶状态,溶液则需注明浓度。要注明其结晶状态,溶液则需注明浓度。标准状态标准状态3.注明反应的温度,不写表示注明反应的温度,不写表示298.15K;4.注明反应的压力。注明反应的压力。第五节第五节 盖斯定律盖斯定律盖斯定律盖斯定律 任任何何一一个个化化学学反反应应在在不不做做其其他他功功和和等等压压(或或等等容容)的的情情况况下下,该该反反应应不不论论是是一一步步完完成成还还是是分分几几步步完成,其热效应的总值相等。完成,其热效应的总值相等。U=Q+W 等容过程等容过程等压过程等压过程盖盖斯斯定律定律例如例如Hess 定律的意义:定律的意义:根据实验易测的反应热,计算难以测量的反应热。根据实验易测的反应热,计算难以测量的反应热。不易测不易测易测易测易测易测1.标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓2.标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓3.反应的标准摩尔焓变的求算反应的标准摩尔焓变的求算 第六节第六节 反应热的求算反应热的求算标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓物物质质B的的标标准准摩摩尔尔生生成成焓焓是是指指在在温温度度T下下,由由标标准准态态的的最最稳稳定定的的单单质质生生成成化化学学计计量量系系数数为为1的的标标准准态态的的产物产物B的反应的的反应的摩尔焓变摩尔焓变。焓的变焓的变化值化值formation对应计量方程反对应计量方程反应进度为应进度为 1 mol温度温度标准态标准态相态相态标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓则则则则则则标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓使用标准摩尔生成焓时注意使用标准摩尔生成焓时注意:1.由由定定义义可可知知,处处于于标标准准状状态态下下的的各各种种最最稳稳定定的的单质的标准摩尔生成焓都为单质的标准摩尔生成焓都为0;3.应应注注明明温温度度,不不写写即即表表示示298K,该该温温度度下下的的数数值可查热力学数据表;值可查热力学数据表;2.应应注注明明物物质质B的的相相态态,同同一一物物质质而而不不同同相相态态,其标准摩尔生成焓的值不等;其标准摩尔生成焓的值不等;标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓4.很很多多化化合合物物不不能能直直接接由由单单质质合合成成,但但其其标标准准摩摩尔生成焓可以通过盖斯定律间接求得。尔生成焓可以通过盖斯定律间接求得。比如,比如,298时液态乙醇的标准摩尔生成焓的求算时液态乙醇的标准摩尔生成焓的求算已知:已知:标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓 得得298K时液态乙醇的标准摩尔生成焓的求算:时液态乙醇的标准摩尔生成焓的求算:利用热力学数据表列出的标准摩尔生成焓的利用热力学数据表列出的标准摩尔生成焓的值,计算值,计算298K时化学反应的标准摩尔焓变。时化学反应的标准摩尔焓变。标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓的用途:标准摩尔生成焓的用途:标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓稳定单质稳定单质A+BC+D(3)对于任一反应对于任一反应(1)(2)标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓对于任一反应对于任一反应计量系数对反应物取负值,对生成物取正值。计量系数对反应物取负值,对生成物取正值。其其标标准准摩摩尔尔焓焓变变等等于于生生成成物物标标准准摩摩尔尔生生成成焓焓的的加加和减去反应物标准摩尔生成焓的加和。和减去反应物标准摩尔生成焓的加和。物质物质B的的标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓是指在温度是指在温度T下,下,化学计化学计量系数为量系数为1的的 标准态标准态的物质的物质B完全燃烧(或完全氧完全燃烧(或完全氧化)化)生成生成标准态标准态的的指定产物指定产物的反应的的反应的摩尔焓变摩尔焓变。标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓焓的变焓的变化值化值combustion对应计量方程反对应计量方程反应进度为应进度为 1 mol温度温度标准态标准态相态相态标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓“指定产物指定产物”一般是指一般是指由由定定义义可可知知,上上述述指指定定的的各各燃燃烧烧反反应应的的产产物物的的标标准摩尔燃烧焓(或准摩尔燃烧焓(或燃烧热燃烧热)都为)都为0。氧气是助燃剂,标准摩燃烧焓也为氧气是助燃剂,标准摩燃烧焓也为0。标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓则则则则则则 利用热力学数据表列出的标准摩尔燃烧焓的利用热力学数据表列出的标准摩尔燃烧焓的值,可以计算化学反应的标准摩尔焓变。值,可以计算化学反应的标准摩尔焓变。对于任一反应对于任一反应计量系数对反应物取负值,对生成物取正值。计量系数对反应物取负值,对生成物取正值。标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓的用途:标准摩尔燃烧焓的用途:标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓燃烧产物燃烧产物A+BC+D(3)对于任一反应对于任一反应(1)(2)标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓的另一用途:标准摩尔燃烧焓的另一用途:利用标准摩尔燃烧焓的值,计算某些不能由利用标准摩尔燃烧焓的值,计算某些不能由单质直接合成的化合物的标准摩尔生成焓。单质直接合成的化合物的标准摩尔生成焓。比如,比如,298K时液态甲醇的标准摩尔生成焓的求算时液态甲醇的标准摩尔生成焓的求算1.根据焓的定义式根据焓的定义式 反应的标准摩尔焓变的求算反应的标准摩尔焓变的求算由于标准态的气体具有理想气体性质,所以由于标准态的气体具有理想气体性质,所以忽略凝聚相体积变化忽略凝聚相体积变化3.利用标准摩尔生成焓利用标准摩尔生成焓4.利用标准摩尔燃烧焓利用标准摩尔燃烧焓反应的标准摩尔焓变的求算反应的标准摩尔焓变的求算2.利用热效应利用热效应P96 第第1,4,6(1),9,11改改动:第:第4题热化学方程式中全部化学方程式中全部为标准摩准摩尔尔焓变第第9题 改改为第第11题作业作业
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