热力学第一定律热化学化学反应方向.pptVIP

5. 摩尔焓变反应热（摩尔反应热） 按给定的方程式，当反应进程 时的焓变叫摩尔焓变（摩尔反应热）。 记作 。 思考： N2 ＋3H2 ＝2NH3 和 　　　　的摩尔反应热是否相同？ 利用焓变计算内能改变量 在101.3 kPa 和100 °C 条件下，反应： H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(g) 的 ?H = -241.8 kJ/mol， 求?U. 解：?U = ?H – P?V 恒温、恒压过程， P?V = ?ng RT ?ng 为产物和反应物气体的量之差。 ?U = ?H – ?ng RT = -241.8 –[(1 –1.5)×8.31 ×10-3 ×373] = -241.8 – (-1.50) = -240 (kJ/mol) 可以看出， ?ng RT项相对于?H 项数值小得多，一般来说可以用?H 来近似估算?U。（Qp ? Qv) 二、热化学方程式— 标明反应热效应的方程式 C(石墨) + O2(g) = CO2(g) T:298K, r: reaction (化学反应） m: mol (摩尔） 注意：? 标明物质的聚积状态（g，l，s），要注明反应的温度和压强条件，如果是在298K和1.013×105Pa下进行的，习惯上可不注明； ? 反应物、产物要配平，配平系数只表示计量数，不表示分子数。 ? 反应的焓变（热变化），是指“1 mol 反应”， 与反 应式的写法有关。 热效应的计算 有些化学反应的?H 是无法 直接测定的，需计算，方法： 反应热加合定律（Hess定律） 标准生成焓 2.4 反应热加合定律（Hess定律） 一个反应若能分解成2步或几步实现，则总反应的?H等于各分步反应?H值之和。 例如： (1) C(石墨) + O2(g) = CO2(g) = -393.5 kJ/mol (2) CO(g) + O2(g) = CO2(g) = -283.0 kJ/mol (3) C(石墨) + O2(g) = CO(g) = ? 反应 (3) = 反应(1) – 反应(2) ? = – = -110.5 kJ/mol 2.5 标准生成焓（标准生成热） 在标态和 T(K) 条件下，由稳定态单质生成 1mol 化合物（或不稳定态单质或其它物质）时的焓变叫做该物质在T(K) 时的标准生成焓。记作 标态：固体和液体为纯相，溶液中mA=1mol·kg-1或1mol·dm-3。 稳定态单质：在标态及指定温度下能稳定存在的单质。稳定态单质的生成焓等于零。 如： H2(g), Hg(l), Na(s) 是 H2(l), Hg(g), Na(g) 否 C (石墨）是 C (金刚石）否 白磷 是 红磷 否 问题：H2(g，105Pa) + 1/2Br2(g，105Pa) == HBr(g) ?rHm?(298）是不是HBr(g)的生成焓？ HBr(g)的?fHm?(298）应该是什么？ H2(g，105Pa) + 1/2Br2(l，105Pa) == HBr(g) 关于标准生成焓 (1) 同一物质不同聚集态下，标准生成焓数值不同 ?fHm?（H2O，g）= - 241.8 kJ?mol-1 ?fHm?（H2O，l） = - 285.8 kJ?mol-1 (2) 只有最稳定单质的标准生成热才是零； ?fHm?（C，石墨）= 0 kJ?mol-1 ?fHm?（C，金刚石）= 1.9 kJ?mol-1 ( 3) 附录中数据是在 298.15K下的数据; (4) 同一物质在不同 温 度下有不同的标准摩尔生成热 (5) 离子生成热：指从稳定单质生成1mol溶于足够大量的水成为无限稀释溶液时的水合离子所产生的热效应. 化学反应的焓变计算 ?Hθ=??i ?Hfθ (生成物)? ??i ?Hfθ (反应物) 例1：3 Fe2O3(s) + CO(g) = 2 Fe3O4(s)