化学竞赛-化学热力学讲解.pptVIP

若用298 K液态水与氧作用不能形成H2O2，但湿的锌片与氧作用却能产生H2O2（耦合反应）。 （1）分析反应H2O(l)＋1/2 O2(g)==H2O2(l)不能自发进行的原因；（2）通过计算说明上述反应能不能通过改变温度而实现。（3）加入锌就能使该过程实现，写出总反应的化学反应方程式。（4）分析为什么加入锌就能使该过程实现。（5）计算400 K时总反应的平衡常数。 H2O(l) H2O2(l) O2(g) Zn(s) ZnO(s) △fHmθ/kJ?mol?1 ?285.83 ?187.78 ?348.30 Smθ/J?mol?1K?1 69.91 109.60 205.03 41.63 43.60 化学竞赛-化学热力学讲解全文共65页，当前为第64页。 问题3：化学反应进行的限度（平衡常数的计算） △rGm=0 化学平衡 （1）△rG m?=?RTlnK （2）多重平衡原理： 从某一些反应的△rG m? ， 计算另一些反应的△rG m ? ： ①C(s)+O2(g) →CO2(g) ②CO(g)+1/2O2(g) →CO2(g) ①?②=③ ③C(s) +1/2O2(g) →CO (g) （3）同一反应不同温度下平衡常数的关系 lnK2/K1=(?rHm?/R)(T2–T1)/T1T2 化学竞赛-化学热力学讲解全文共65页，当前为第65页。 293.15 K： 293.15 K [H2O(l)+KCl(s)]→288.26 K [H2O(l)+KCl(aq)]→293.15 K [H2O(l)+KCl(aq)] 0.000+79.51*?T+3.782*?T*(50*18+74.55) =1.841*104 J.mol?1 288.26 K： 288.26 K [H2O(l)+KCl(s)]→293.15 K [H2O(l)+KCl(s)]→288.26 K [H2O(l)+KCl(aq)] 79.51*?T+0.6954*?T*74.55+50*18*?T*4.184+0.000=1.906*104 J.mol?1 化学竞赛-化学热力学讲解全文共65页，当前为第32页。 五、几种热效应 热化学方程式——表示化学反应及其热效应关系的化学方程式。 2H2( p? ,g) + O2 (p? , g) = 2H2O ( p? ,g)  意义：在温度为298.15 K时，各气体压力均为标准压力p? 时，在等压条件，反应进度ξ=1 mol 时，该反应的标准摩尔焓变为?483.64 kJ·mol?1。 注明反应的温度和压力，若反应的各物质均处于标准状态下进行，凡未注明温度的，就指298.15 K的摩尔反应焓。 化学竞赛-化学热力学讲解全文共65页，当前为第33页。 1、物质B的标准摩尔生成焓 在标准压力(p?=100 kPa)和温度T 下，由参考状态的单质生成物质B (νB=+1) 反应的标准摩尔焓变，叫做物质B 在 T 时的标准摩尔生成焓。 参考状态一般指每种单质在所讨论的温度T及标准压力p?下最稳定的状态 如:碳有石墨、金刚石、C60 等，石墨是最稳定的单质，又如 O2 (g) , H2(g), Br2 (l) , I2 (s) , Hg(l) 等是T(=298.15 K)，p? 下相应元素最稳定的单质。 化学竞赛-化学热力学讲解全文共65页，当前为第34页。 例外:磷的参考状态的单质是白磷P4 (s,白)，而不是更稳定的红磷。 标准摩尔生成焓的单位: kJ·mol?1 符号： ΔfHm? 在298 K时, CO2(g)的标准摩尔生成焓：C(s)+O2(g)= CO2(g) 由B 的标准摩尔生成焓定义可知，参考状态下各最稳定的单质(或指定的单质)的标准摩尔生成焓在任何温度T 时为零。但非稳定(或指定)的单质的生成焓不为零。 化学竞赛-化学热力学讲解全文共65页，当前为第35页。 标准摩尔生成焓的应用 （1）由各物质的标准摩尔生成焓求反应的标准摩尔焓 反应的标准摩尔焓变等于生成物的标准摩尔生成焓的总和减去反应物的标准摩尔生成焓的总和。 一般数据手册上的标准摩尔生成焓都是在298.15 K时数据。教材p426~430，附表8。 练习：求下列反应的标准摩尔焓(298K)： 2Na2O2(s)+2H2O(l)=4NaOH(s)+O2 (g) 化学竞赛-化学热力学讲解全文共65页，当前为第36页。 （2）离子的标准摩尔生成焓 在标准状态下，由稳定的单质溶于大量水[形成无限稀释溶液(∞ aq)]中生成化学计量数νB=