标准 摩尔反应焓 物质的标准态

1、 定义、性质相变化、化学变化？相变化、化学变化？ 系统在等温等压下聚集态发生变化时总伴有热量交换，此时，热量的吸收和放出并不引起系统温度的改变，只是用来克服分子间的相互作用力，改变系统的状态，这种热量称为。系统相变热摩尔相变热摩尔数：恒定温度、该温度下的平衡压力vap - vaporizationfus - fusionsub - sublimationtrans - transformationHUVpWHQp, 0，恒温恒压 恒温但压力有变化 HUUQW, 0 恒温下凝聚态间相互转化的相变热在量值上等于热力学能变，恒温下凝聚态间相互转化的相变热在量值上等于热力学能变，也等于相变焓。也等于相

2、变焓。凝聚相之间的转变Vm，气体，气体 Vm，液体、固体，液体、固体恒温恒压过程：凝聚相气体 RTnHWQURTnHpVHpVHURTnpVVpWHQpgggg,g或者，非恒压过程 HQp涉及气体的转变HUVpWHQp, 0，恒温恒压 凝聚相之间的转变Vm，气体，气体 Vm，液体、固体，液体、固体恒温恒压过程：凝聚相气体 RTnHWQURTnHpVHpVHURTnpVVpWHQpgggg,g或者，涉及气体的转变2. 2. 等温等压汽化等温等压汽化1. 1. 自由蒸发自由蒸发 【例】 1.0 mol 乙醇在正常沸点（351 K , ）下蒸发成气体，求此过程的W, Q , U , H。已知乙醇正常

3、沸点下的蒸发焓为39.49 kJmol-1。 Op解：此过程是等温（351 K）、等压（ ）下的相变过程 C2H5OH (l) = C2H5OH (g) 等压过程 W = - p (V2 - V1) - p V2 1.0 mol 蒸汽的体积 V2 = RT/p2 = 27.93 dm3 代入上式得 W= - 100.027.93 / 1000 = -2.793 kJ Q = = 39.49 kJmol-1 U = Q + W = 36.7 kJ 又因此过程是在等压无非体积功条件下进行的，所以H = Qp= 39.49 kJOp1. 1. 恒压过程恒压过程 2,BTp 2,BTppTH,2m 1

4、,BTp 1mTH-2 1,BTp mH-1 mH-3 mmmmHTHHTH12 2112ddm,m,TTpmTTpmTCHTCH 2121212112dddddm,m,m,m,m,TTpTTpTTpTTpTTpmmTCTCTCTCTCHH 21dm,12TTpmmTCTHTH【例】【例】 水在 t1=100oC 时的饱和蒸气压 p1=101.325 kPa，在 t2=80oC 时的饱和蒸气压 p2=47.360 kPa。已知t1，p1时水的摩尔蒸发焓，计算t2，p2时水的摩尔蒸发焓。kPa 360.47C80O(l)H222pt1HC80mvapH-12H-2kPa 325.101C80O(

5、l)H122ptkPa 325.101C100O(l)H112ptkPa 360.47C80O(g)H222pt5H-54H-4C100mvap3HH-3kPa 325.101C80O(g)H122ptkPa 325.101C100O(g)H112pt54vap21vapC100C80HHHHHHmm【例】【例】【例】【例】p47 例2.5.2p83 2-11 21dm,12TTpmmTCTHTH适用范围适用范围化学计量数、反应进度化学计量数、反应进度标准摩尔反应焓标准摩尔反应焓标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓基本概念基本概念对任一反应对任一反应 aA + bB =

6、 yY + zZ 0 = aA bB + yY + zZ1. 化学反应计量式及反应进度化学反应计量式及反应进度BB0B反应计量通式反应计量通式B为数字或简分数，称为B的化学计量数化学计量数 。BBB20正负号BBddnBBBBB)0()(nnnznynbnanZYBAdddd 0 = aA bB + yY + zZ（单位（单位 mol） =1 mol时时, nB = B, 即即各物质物质的量的改变值分各物质物质的量的改变值分别等于相应物质的计量系数。此时，我们称该化学别等于相应物质的计量系数。此时，我们称该化学反应按指定的反应方程式发生了单位反应。反应按指定的反应方程式发生了单位反应。 1 m

7、ol，叫发生了单位反应或发生了，叫发生了单位反应或发生了1 mol反应进反应进度，若说成度，若说成“发生了发生了1 mol反应反应”，则是错误的。，则是错误的。 的大小与反应计量式的写法有关，是广度性质。的大小与反应计量式的写法有关，是广度性质。 对于不同的反应对于不同的反应 = 1 mol 的含义不同。的含义不同。 反应进度反应进度 的大小与选择哪种物质的大小与选择哪种物质(B)来表示无关来表示无关，反应进度为反应进度为 时物质时物质B的物质的量的物质的量 nB( )= nB(0) + B 。 反应进度反应进度 可趋向无穷大可趋向无穷大。说明：说明：2. 摩尔摩尔反应焓反应焓 化学反应在化学

8、反应在T、p及及yc确定确定(反应中各物质的摩尔分数不变反应中各物质的摩尔分数不变)条条件下进行单位反应引起的焓变件下进行单位反应引起的焓变 H，称为摩尔反应焓。，称为摩尔反应焓。对反应：BBB0aA + bB = yY + zZ摩尔反应焓是一定状态时系统的焓随反应进度的变化率。摩尔反应焓是一定状态时系统的焓随反应进度的变化率。(Z)(Y)(B)(A)*mZ*mY*mB*mArHnHnHnHnHBBmrnHHHJ / mol标准标准 摩尔摩尔反应焓反应焓物质的标准态标准态：标准压力标准压力kPa100p对于标准态的温度标准态的温度没有具体规定，通常是选在25。 BmBmr(B)HH非标准压力下

9、的摩尔反应焓：非标准压力下的摩尔反应焓：与同样温度下的标准摩尔反应焓数值上有所差别，但差别不大。 3. 标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓mfHf-formation一定温度下一定温度下由生成化学计量数化学计量数 的物质B的标准摩尔反应焓，称为物质B在该温度下的标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓 1B25，标准压力下：稀有气体：He(g), Ne(g), Ar(g), Kr(g), Xe(g), Rn(g);其他气体：H2(g), O2(g), N2(g), F2(g), Cl2(g);液 体：Br2(l), Hg(l);其余元素的稳定单质均为固态（一般选择最稳定的形态）： C(石墨) ；S(正交) ；一

10、般选择白磷，虽然红磷(V)更稳定。mfH（热力学稳定单质）= ？盖斯定律盖斯定律 一化学反应不管是一步完成，还是分几步完成， 该反应的热效应相同。1840 年，盖斯(Hess)大量实验结果的基础上 反应热效应只与起始状态和终了状态有关， 而与变化途径无关。 CO (g) + (1/2) O2 (g) CO2 (g)gCO,mf Hg,CO2mf H?mrHC (石墨石墨) + (1/2) O2 (g) CO (g)gCO,mfmrHHC (石墨石墨) + O2 (g) CO2 (g)g,CO2mfmrHH相同种类数量相同种类数量的稳定单质的稳定单质T (标准态标准态) 1H 2HA T (标准

11、态标准态)B T (标准态标准态)Y T (标准态标准态)Z T (标准态标准态)+)(mrTH ABYZ0-0-(Z)-(Y)0-0-(B)-(A)mfZmfY2mfBmfA1HHHHHH2mr1)(HTHHHess定律BmfBmr(B)HHC2H5OH(l) + CH3COOH(l) CH3COOC2H5(l) + H2O(l)4C(s) + 5H2 (g)+ 3/2O2(g) 1H 2H 反应方程两边的化合物所需的单质数目是相同的反应方程两边的化合物所需的单质数目是相同的 利用标准摩尔生成焓求算标准摩尔反应焓设计过程举例：4. 标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓（c-combustion）针对

12、有机物 mcH1B一定温度下化学计量数 （处于反应物位置）的有机物B在纯氧中进行完全燃烧反应生成规定的燃烧产物时的标准摩尔反应焓，成为物质B在该温度下的标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓 1mol 化合物化合物B ( 相相) + O2(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) cHB( , T)完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓为零完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓为零 C CO2(g); H H2O(l); S SO2(g); N N2(g); Cl HCl(aq) 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任一反应的标准摩尔反应焓该温度下任一反应的标准摩尔反应焓. C2H5OH(l) + CH3COOH(l) CH3COOC2H5(l) + H2O(l)+ 5O2 (g) + 5O2 (g)4CO2(g) + 5H2O(l