反应热与温度的关系―基尔戈夫方程

1、反应热与温度的关系基尔戈夫方程有时候反应在非298K下进行，由于反应热效应 rH是温度和压强的函数，所以不同温度的反应热有不同的数值，求非298K的反应热是必须的。解决这个问题，正是利用H是状态函数这一性质，设计一个途径设定压下AHml即让反应物A经过一个变温过程到达298K,过程的热效应为 H.1,Mi 沁二pCpm(A)dT接着在298K下反应，反应热为 rHe m生成产物B,再将B从298K变温到TK过程热为 H.2据状态函数的性质，原过程的焓变等于现在三个分过程的焓变的代O数和:4日歙加)二2刃黑(29站)+()-斗筒M并二SO“ (丘)一迟7并(1 25)称为热容差。TKTK4H：m

2、 = H(298r)+ rmdT所以，-:亠(1 46)此式称为基尔戈夫(基尔霍夫)方程，是定积分式，可以用来求非 298K下的反应热，最常用。注意，在反应物和产物变温过程中，假如有相变过程，应该将相变 热加进代数和中。基尔霍夫方程另有微分式和不定积分。接下来的问题是如何应用基尔戈夫方程。若各Cp.m不是温度的函数，或者变温区间不大，可将CP.m看成常数,则计算就比较简单。Wd 二 (2984-7-298)(|-47丿【例题9试求1千克石墨在333K和1 p 下与过量CQ(g)反应,完全生成CO(g)的反应热。【解】C(s) + C02(g)2C0(g)(148)查表 你298) 0 393.

3、5 -110.5 kJ/molCp.m(298) 8.6 37.1 29.1 J/(K*mol)A rH n(298) = 110.5*2 + 395 = 172.5 kJ/mol =仃2500J/molA CP.m = 29.1*2 8.6 37.1= 12.5 J/(K*mol)=纠曰囂29站)+厶0中(7298)=172500 +12.5(333 - 298) = 1729007/题目是求1千克，所以“七琢）=叫砖删斫辔】.73盼1.44呻）若反应温度离298K较大，则CP不能看成常数，基尔戈夫定积分公 式要复杂一些。CP与T的函数关系式有两种2 Cp.m= a + bT+ cTTK2“

4、dr 二 2kz(r-298) + Cp.m=a+ bT+ cT-2式中,(1-50)【例题10】试求下面反应在400K和1pe的反应热GH5OH(g) + HCI(g) =C 2H5CI(g) +H 2O 解： fH 298 ) -235.3 -92.3 -112.3 -241.8 kJ/mol a 19.07 26.53 13.07 30.00b*1E3 212.7 4.6 188.5 10.71c*1E6 -108.6 1.09 -71.94 0.33A rH m= -112.3-241.8+235.3+92.3= -26.5kJ/mol= -26500 J/molA a =13.07+

5、30 - 19.07 - 26.53= - 2.53A b=(188.5+10.71 -212.7 - 4.6)*1E-3 =- 18.1E-3A c=( - 71.94+.33+108.6 - 1.09)*1E-6 = 35.9E-6所以 rHe m (400K) = 26500 2.53(400 298)(18.1E-3)/2(400 22982) + (35.9E-6)/3(4003-2983) = 26950 J/mol【例题11】试求下面反应在773K和1p时的反应热1/2N2(g) + 3/2H 2(g) =NH3(g)fH m (298) 0 0 -46.19 kJ/mola 28.58 27.28 29.75b*1E3 3.76 3.26 25.10c*1E-5 -0.5 0.5 -1.55用第二个公式 , _rH m (773K)= 46190 + (29.75 0.5*28.58 1.5*27.28)(773298) + 0.5(25.