-摩尔反应焓的计算

1、1. 标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓由单质生成化合物的反应称为由单质生成化合物的反应称为生成反应生成反应. .标准摩尔反应焓的计算标准摩尔反应焓的计算2022-1-12对一定相态的物质对一定相态的物质B, 其其标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓 fHB ( ,T) 仅是仅是温度的函数温度的函数, 298.15K时的值可以从手册查出时的值可以从手册查出, 是是基础热数据之一基础热数据之一. P.292固体单质常有多种晶型固体单质常有多种晶型(相态相态), 如如碳的稳定态是：碳的稳定态是：石墨石墨. 硫的稳定态是：硫的稳定态是：正交硫正交硫.磷的稳定态是：以前用磷的稳定态是：以前用白磷，白磷，现用现用红磷

2、红磷.稳定态单质自身的标准摩尔生成焓为稳定态单质自身的标准摩尔生成焓为零零 单质单质1(稳定相稳定相)+单质单质2(稳定相稳定相)+ 1mol化合物化合物B ( 相相)(标准态标准态, T) (标准态标准态, T) (标准态标准态, T) )(mfTH 2022-1-13同一种物质相态不同同一种物质相态不同, 不同不同,例如例如:fmH 1285 83 gfmH.kJ mol298.15K下下H2O(l)298.15K下下H2O(g)fmH.kJ mol 1241 82g写化学计量式时写化学计量式时,要注明物质的相态要注明物质的相态!C(金刚石金刚石)C(石墨石墨)fmH 0fmH.kJ mo

3、l 11 985g2022-1-142. 由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓 rm21fmfmfmfm( )( )( )( )( ) H THHyH YzHZaHAbH B产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物标准摩尔生成焓之和产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物标准摩尔生成焓之和.通常可查得通常可查得298.15K下各物质的标准摩尔生成焓下各物质的标准摩尔生成焓, 来计算来计算该温度下该温度下任一反应的标准摩尔反应焓任一反应的标准摩尔反应焓. P.292 )()()()(15.298 zZyYbBaAK 2022-1-15 例例: 计算下列反应的标准摩尔反应焓计算

4、下列反应的标准摩尔反应焓 r Hm (298K) : 4 NH3(g) + 5 O2(g) = 4 NO(g) + 6 H2O(g)已知已知25时时, fHm NO(g)= 90.4 kJ/mol fHm H2O(g)= - 241.8 kJ/mol fHm NH3(g)= - 46.1 kJ/mol解解: rHm = 4 fHm NO(g) + 6 fHm H2O(g) - 4 fHm NH3(g) - 5 fHm O2(g) = 4 90.4 + 6 (-241.8) - 4 (-46.1) - 0 = - 905 kJ/mol2022-1-161mol 化合物化合物B ( 相相) + O

5、2(g) 完全氧化产物完全氧化产物 (标准态标准态, T) (标准态标准态, T) (标准态标准态, T) cHm(B, )对一定相态的物质对一定相态的物质B, 其其 标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓 cHm, 仅是温度的函数仅是温度的函数, 298.15K时的值可以从手册查出时的值可以从手册查出, 是是基础热数据之一基础热数据之一. 完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓为完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓为零零 完全燃烧产物完全燃烧产物指指: C CO2(g); H H2O(l); S SO2(g); N N2; CH4(g) + 2O2 (g) 2CO2(g) +2H2O(l) cHm(CH4,g)C2H5

6、OH(l) + 3O2 (g) 2CO2(g) + 3H2O(l) cHm(C2H5OH,l )3. 标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓2022-1-174. 由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓通常可查得通常可查得298.15K下物质的标准摩尔燃烧焓下物质的标准摩尔燃烧焓, 来计算来计算该温度下该温度下任一反应的标准摩尔反应焓任一反应的标准摩尔反应焓. P.296 例例35例例24 例例25 H THHaHAbH ByH YzHZ rm12cmcmcmcm( )( )( )( )( )反应物的标准摩尔燃烧焓之和减去产物标准摩尔燃烧焓之和反应物的标准摩尔燃烧焓之和减去

7、产物标准摩尔燃烧焓之和.)()()()(15.298 zZyYbBaAK 2022-1-18例例35： 已知（已知（p 298K） H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) rHm(T)= - 285.830kJ.mol-1 求：求： fHm (H2O，l , 298K) = ？ cHm(H2, g , 298K)= ？ rHm(298K) = fHm (H2O，l , 298K) = cHm(H2, g , 298K)= - 285.830kJ.mol-1解：解：5. 标准摩尔反应焓随温度的变化标准摩尔反应焓随温度的变化基希霍夫公式基希霍夫公式已知已知298.15K下化学反应的下化学反

8、应的 rHm(298.15K), 欲求取欲求取温度温度T 下的下的 rHm(T) . rHm(T)aA() T 标准态标准态bB() T 标标准态准态yY() T 标准态标准态zZ() T 标准态标准态+ 1H 2HTdBbC(A)aCHmpT 98.15K2 mp1)(, TppHyCzCT 2,m,m 298.15K(Y)(Z)dHHHTH21mrmr)K15.298()( aA() 298.15K 标准态标准态bB() 298.15K 标准态标准态yY() 298.15K 标准态标准态zZ() 298.15K 标准态标准态+ rHm(298.15K)HHHTH12mrmrK)15.298

9、()(式中式中)()()()(,BbCAaCZzCYyCCmpmpmpmpp,mr 以上公式称作以上公式称作基希霍夫公式基希霍夫公式TppppHHyCzCaCbCT 21,m,m,m,m 298.15K(Y)(Z)(A)(B)d2022-1-111例：求水蒸气和石墨反应例：求水蒸气和石墨反应 H2O(g) + C( (石墨石墨) ) = H2(g) + CO(g)的 r Hm (298K), r Um (298K)及 r Hm (600K), 假定气体假定气体均可看作理想气体。已知：均可看作理想气体。已知： f HmH2O(g),298K 241.8 kJ.mol-1, f HmCO(g),298K 110.53 kJ.mol-1,平均热容平均热容 Cp,mC( (石墨石墨) )10.46 J.K.mol-1, H2O(g), H2(g)及 CO(g)的平均热容均按的平均热容均按 Cp,m = 29.29 J.K.mol-1计。计。2022-1-112解解: : H2O(g) + C(石墨石墨) = H2(g) + CO(g)(1) r Hm (298K) f HmCO(g),298K f Hm H2O(g),298K - 110.53 - (- 241.8) 131.27 kJ.mol-1(2) r Um(298K) = r Hm(298K) - (g