第二章矿石浸出过程基本理论每三学时加一间隔课件.pptVIP

2、矿石浸出过程基本理论 2.1 化学反应进行的方向和程度 2.1.1 标准生成热或标准生成焓 化学反应中除物质种类的变化外，还有能量的变化，这种由于发生化学反应而放出或吸收的热量，叫反应的热效应。 在298K（25C0）和1大气压下，由稳定的单质生产1摩尔化合物是时所吸收或放出的热量叫准生成热或标准生成焓，用△Hf0记之。 说明：①、稳定单质的生成焓（热）为0，但单质自身发生结构变化时，也存在热效应，如： C(石墨) C（金刚石） △Hf0＝1.9Kj.mol-1 ②、许多化合物的△Hf0可在化学手册中查到。 ③、焓变△H（或△Hf0）＝△Hf0生成物－△Hf0反应物 如：CH4(g)=C(石墨)+2H2（g） △Hf0＝74.8 Kj.mol-1 ④、热化学方程式 注明了反应物和生成物的状态和摩尔数、在反应方程式的右边用△H表示体系能量变化的方程式。 如：CaO(s)+H2O(l)=Ca(HO)2(s) △H=－65.3 Kj.mol-1 CaCO3(S)=CaO(S)+CO2(g) △H=－178.0 Kj.mol-1 即：热化学方程式不仅记录了化学反应中物质的变化，也记载了化学反应中能量的变化，它既质量守恒定律，也符合能量守恒定律。 2.1.2、热效应的计算 ①直接测定法：H2O(l)=H2O(g) △H=44.0 Kj.mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=－285.8 Kj.mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5 Kj.mol-1 CO（g）+O2(g)= CO2(g) △H=－283 Kj.mol-1 C(石墨)+O2(g)= CO(g) △H=？ 因石墨与O2反应不可能控制它只生成CO而不生成CO2，故很难测定，这类反应用盖斯定律计算。 ②、间接计算法 a 盖斯定律：化学反应的热效应只与反应物和生成物的种类、状态和物质变化的量有关而与化学变化的途径无关。 例2.1：△H1＝△H2＋△H3 已知：△H1＝－393.5Kj △H3=－283.0Kj 求△H2＝？ △H2＝△H1－△H3 △H2 △H3 以碳与氧气反应生成CO为例： △H1 △H＝（－393.5）－（－283.0） ＝－110.5Kj 对照炭燃烧生成CO2的反应可知，C(石墨)+O2(g)＝ CO(g) △H＝－110.5 Kj.mol-1 例2.2 、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H＝？ 解：可以把反应分解为： CH4(g)＝C(石墨)+2H2(g) △H＝74.8 Kj.mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g) △H＝－393.5 Kj.mol-1 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) △H＝2×（－241.8）＝－483.6 Kj.mol-1 2H2(g)+ O2(g) C(s)+O2(g) △H 2 △H4 △H3 CH4 △H1 2H2O＋CO2 △H1＝△H 2＋△H3＋△H4＝74.8＋（－393.5）＋（－483.6）＝－802.3Kj b 用标准生成焓（热）计算 例2.3、计算 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=？ 从手册查得：＝－74.8 Kj.mol-1 ＝－393.5 Kj.mol-1 ＝－241.8 Kj.mol-1 △H＝△Hf0生成物－△Hf0反应物 △H＝〔－393.5＋2×（－241.8）〕－(－74.8)＝－802.3 Kg.mol-1 即：已知反应物和生成物的生成热（焓）就很容易求得反应的热效应，进而用于判断化学反应进行的方向和程度。 2.2化学反应进行的方向2.2.1 熵 熵： 体系内质点混乱程度的一种量度，混乱程度越大熵值越高，熵是温度T和热的函数。用S记之。 对同一种物质如水：固体冰的熵值小于液态水的熵值，而液态水的又小于气态水蒸汽的熵值。 绝对熵：假定完整晶体的纯物