普通化学普通化学(10).pdf

2.3.3.化学反应热效应的计算（1 1）利用盖斯定律来计算化学反应的热效应盖斯定律：在定容或定压条件下，任一化学反应，不论是一步盖斯定律：在定容或定压条件下，任一化学反应，不论是一步完成还是分几步完成，其热效应总是相同的。完成还是分几步完成，其热效应总是相同的。对定压的过程：Qp=H=H2-H1对定容的过程:QV=U=U2-U1反应物产物H1H2H3中间产物H是状态函数，H只与始终态有关，H1=H2+H3。C,O2CO2H1H2COH3如C(石墨)+21O2(g)=CO(g)的反应热很难测定因为CO气体很难捕获，用盖斯定律：C(石墨)+O2(g)=CO2(g)r H m（1）=393.5kJmol1 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)r H m（3）=283.0kJmol1 得：C(石墨)+1/2O2(g)=CO(g)r H m（2）=r H m（1）r H m（3）=393.5 (283.0)=110.5kJmol 1（2 2）由标准摩尔生成焓计算化学反应热）由标准摩尔生成焓计算化学反应热标准摩尔生成焓定义标准摩尔生成焓定义：在指定温度及标准态下，由元素最稳定的单质生成1mol某物质时反应的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓（标准摩尔生成热）。表示表示:其中，f（formation）表示“生成”，m表示的是生成1mol某物质。单位：Jmol1，kJmol1。用f H m规定：在指定温度及标准态下，元素的最稳定的单质fHm为零。例如:f Hm(O2,g)=0，f H m（石墨）=0，f H m（金刚石）=1.895 kJmol1反应物反应物最稳定单质最稳定单质生成物生成物(B)mBfBHRrHm（1）=?rHm（2）=rHm（3）=(B)PmBfBH根据盖斯定律:rHm（1）+rHm（2）=rHm（3）所以：rHm（1）=rHm（3）rHm（2）(B)PmBfBH(B)mBfBHR(B)mBfBH=rHm（1）式中，B为化学计量系数，对反应物取负值，产物取正值。=利用fHm计算rHma A +d D =g G +h H已知：f H m(A)f H m(D)f H m(G)f H m(H)试求：rHm=?rHm=g fHm(G)+h fHm(H)a fHm(A)+d fHm(D)例如，CH3OH(l)+23O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)rHm=393.5+(285.9)2 (238.6)023fHm/kJmol1 238.60 393.5 285.9=726.7kJmol1（3）由标准摩尔燃烧焓计算化学反应热在指定温度及标准压力下，在指定温度及标准压力下，1mol有机化有机化合物完全燃烧生成稳定产物时反应的焓变，合物完全燃烧生成稳定产物时反应的焓变，称为该化合物的称为该化合物的标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓.表示:单位：Jmol1，kJmol1。cH m规定规定：完全燃烧完全燃烧是指有机物中各元素都生成最稳定态物质。CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)，NNO2(g)，ClHCl(g)完全燃烧产物的标准摩尔燃烧热为零。O2，CO2，H2O标准摩尔燃烧焓为零，cHm（C3H8）=rHm=2220.2kJmol1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)rHm=2220.2kJmol1利用cHm 来计算r Hm反应物反应物生成物生成物最稳定产物r Hm（1）=?r Hm（2）=(B)RmBBHcr Hm（3）=(B)PmBBHc由盖斯定律，r Hm（2）=r Hm（1）+r Hm（3）rHm（1）=cHm（2）cHm（3）即，rHm（1）=(B)RmBBHc(B)PmBBHc即，rHm（1）=式中，B 为化学计量系数，对反应物取负值，产物取正值。(B)mBcBH例如，在298K，标准状态下，求下列反应的r HmC2H5OH(l)+CH3COOH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l)解：r Hm=(B)mBcBH=cHm（C2H5OH）+cHm（CH3COOH）cHm（CH3COOC2H5）2 24 4 化学反应自发性化学反应自发性2.4.1自发过程：(不需外力做功而自动进行的过程称为自发过程)。自然界：风（空气流动）h=0动力平衡态压力大 压力小pp=0热的流动温度高 温度低TT=0水的流动水位高 水位低h电的流动电势高电势低EE=0