标准摩尔反应焓的计算

1、标准摩尔反应焓的计算1第1页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四自身稳定单质：O2, N2, H2(g)，Br2(l) C(石墨)，S(斜方晶) (s)在298.15 K的标准摩尔生成焓对应如下反应的焓变：在298.15 K的标准摩尔生成焓对应如下反应的焓变：2第2页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四没有规定温度，一般298.15 K时的数据有表可查。生成焓仅是个相对值，相对于稳定单质的焓值等于零。写化学反应计量式时，要注明物质的相态H2 +1/2O2 H2O(l)H2 +1/2O2 H2O(g)3第3页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期

2、四(2).利用各物质的标准摩尔生成焓求化学反应焓变：aA + bBT, pygG + hHT, py稳定单质T, py4第4页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四 为计量方程中的系数，对反应物取负值，生成物取正值。5第5页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四2. 标准摩尔燃烧焓在温度为T 的标准态下，1mol的相态的物质B()与氧进行完全氧化反应时 ，该反应的焓变即为该物质B()在温度T 时的标准摩尔燃烧焓 单位: （1）定义（，T）Standard molar enthalpy of combustion6第6页，共31页，2022年，5月20日，5点11

3、分，星期四“完全氧化”是指在没有催化剂作用下的自然燃烧含C元素：完全氧化产物为 ， 而不是含H元素：完全氧化产物为 ，而不是含S元素：完全氧化产物为 ，而不是含N元素：完全氧化产物为 含Cl元素:完全氧化产物为完全氧化物的 显然，规定的指定产物不同，焓变值也不同，查表时应注意。298.15 K时的燃烧焓值有表可查。HCl(aq)7第7页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四规定产物不一定是物质燃烧所实际生成的产物只有可燃性物质才有燃烧焓8第8页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四(2).利用各物质的标准摩尔燃烧焓求化学反应焓变：aA + bBT, pygG +

4、 hHT, py稳定产物T, py9第9页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四标准摩尔燃烧焓数值较大，容易测定，准确度高， 可以用作基础热力学数据。10第10页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四(CO,g) (石墨,s)C(石墨) + O2(g) = CO(g) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l) (CO2) (CO,g)H2(g) + 0.5O2(g) = H2O (g) (H2O,g) (H2,g)(H2O,l) CO + O2(g) = CO2(g) (H2,g)11第11页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四(3)

5、标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧反应焓间的相互关系：rHm= fHm(C6H5C2H3) 8C (石墨) + H2(g)C6H5 C2H3(g)8CO2 (g)+ 4H2O(l)cHm(石墨) cHm(H2,g) cHm(C6H5C2H3,g)rHmfHmcHm说明： fHm： 指生成 1 mol 产物 cHm ：燃烧 1 mol 反应物 rHm ：按计量式进行的反应12第12页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四C(石墨) + O2 (g)CO2 (g) 与 H2(g) + 1/2O2 (g)H2O (l) 两反应的fHm与cHm有何特点？fHm(CO2,g) = cHm (石

6、墨,s) fHm(H2O,l) = cHm (H2,g)13第13页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四例2.8.1： 已知25 时：求液态乙醇在25 时的标准摩尔生成焓。 14第14页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四乙醇的燃烧反应为：解:15第15页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四3. 随温度的变化 -基希霍夫(Kirchhoff)公式 298.15K, 下的 可直接由手册查出 计算但其它温度的 如何计算？16第16页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四已知： 待求： aA()+bB()T2,标准态gG()+hH

7、()T2,标准态aA()+bB()T1,标准态gG()+hH()T1,标准态17第17页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四18第18页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四其中，基希霍夫定律注：T1T2间不能有相变问题：若反应焓不随T变化，表明？对于理想气体、液态、固体：压力 p 的影响可忽略，只考虑温度 T 的影响；19第19页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四例2.8.1：求1000K下，下列反应的已知各物质在298.15K下的热力学数据：-74.81 -241.82 -393.51 0 35.31 33.58 37.10 28.82

8、 /kJmol-1 /Jmol-1K-1 CH4(g) H2O(g) CO2(g) H2(g)20第20页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四T =1000K = 49.91Jmol-1K-1 = 164.94kJmol-1 = 199.97kJmol-1 21第21页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四例2.8.2：求1000K下，下列反应的已知298.15K，下列热力学数据：-74.81 -285.83 -393.51 0 35.31 33.58 37.10 28.82 /kJmol-1 /Jmol-1K-1 已知298.15K时，水的摩尔蒸发焓为44.

9、01kJmol-1若在温度区间 T1 到T2 范围内，反应物或产物有相变化CH4(g) H2O(g) CO2(g) H2(g)CH4(g) H2O(l) CO2(g) H2(g)CH4(g) + 2H2O(g) = CO2(g) + 4H2(g)22第22页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四T1 =1000K方法一设计过程T2=298.15KT2=298.15K状变状变相变可逆23第23页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四例：求1000K下，下列反应的-74.81 -285.83 -393.51 0 35.31 33.58 37.10 28.82 /kJ

10、mol-1 /Jmol-1K-1 已知298.15K时，水的摩尔蒸发焓为44.01kJmol-1方法二CH4(g) H2O(g) CO2(g) H2(g)298.15K CH4(g) H2O(l) CO2(g) H2(g)CH4(g) + 2H2O(g) = CO2(g) + 4H2(g)24第24页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四 = -241.82kJmol-1K-1 方法二298.15K：25第25页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四4. 非恒温反应过程热的计算举例1) 燃烧反应的最高火焰温度状态函数法：设计包含298.15 K、标准态下的反应途

11、径以非恒温反应绝热反应为例予以介绍: 2) 爆炸反应的最高温度、最高压力 （恒压、绝热）（恒容、绝热）26第26页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四 燃烧反应的最高火焰温度绝热、恒 p 反应：a + bT1=298K，pcT2 = ? , p绝热、恒 prHp=Qp=0cT1=298K，pH1H2rH p= H1 + H2 =0T227第27页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四 爆炸反应的最高温度绝热、恒 V 反应：a + bT1=298K，VcT2 = ? , V绝热、恒 VrUV =QV = 0U1cT1=298K，VU2rUV = U1 + U2 =0U1=H1 (pV)1 H1= rHm (方法同上)T228第28页，共31页，2022年，5月20日，5点11分，星期四例 2.8.3: 甲烷与过量100%的空气混合，于始态25C、101.325 kPa条件下燃烧，求燃烧产物能达到的最高温度。假设空气中仅有O2(g)、 N2(g) ，且两者物质的量之