物理化学Ⅱ28-热力学第一定律和热化学(八)-几种重要的焓变计算课件

物理化学2常温下几种热效应燃烧焓生成焓溶解焓和稀释焓由键焓估算反应和生成焓物理化学II

几种重要的焓变计算3燃烧焓（EnthalpyofCombustion）下标“c”表示combustion上标“

”表示处于标准压力下标“m”表示反应进度为1mol或1mol物质燃烧1mol的物质在指定条件下完全燃烧时放出的热量称为燃烧焓。规定在标准压力下，反应温度时，物质B完全燃烧生成相同温度的指定产物时的焓变称为标准摩尔燃烧焓（Standardmolarenthalpyofcombustion）用符号

表示。物理化学II4指定产物通常规定为：显然，规定的指定产物不同，焓变值也不同，查表时应注意。298.15K时的燃烧焓值有表可查。例如，

CH298.15(CH3COOC2H5)(l)=-2251kJ，表示

CH3COOC2H5(l)＋5O2(g)4CO2(g)+4H2O(l)物理化学II5利用燃烧焓求化学反应的焓变化学反应的焓变值等于各反应物燃烧焓的总和减去各产物燃烧焓的总和。反应物产物CO2,H2O,SO2,N2…rH

CHm

(反)CH

m(产)rH=CHm(反)－

CHm(产)物理化学II6或用通式表示为：例如：在298.15K和标准压力下，有反应：

（A）（B）（C）(D)则：物理化学II7显然，根据标准摩尔燃烧焓的定义，所指定产物如 等的标准摩尔燃烧焓，在任何温度T时，其值均为零。

例如：在298.15K及标准压力下：CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)则物理化学II8标准摩尔生成焓（standardmolarenthalpyof

formation）

在标准压力下，反应温度时，由最稳定的单质生成标准状态下一摩尔物质的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓，用下述符号表示： 没有规定温度，一般298.15K时的数据有表可查生成焓仅是个相对值，稳定单质的焓值等于零物理化学II下标“f”表示formation9例如：在298.15K时反应焓变为：

这就是HCl(g)的标准摩尔生成焓：

(298.15K)=-92.31kJ·mol-1(298.15K)=-92.31kJ·mol-1物理化学II10生成焓用途：利用各物质的摩尔生成焓求化学反应焓变稳定单质反应物产物fHm(反)

fHm

(产)rH利用盖斯定律：rH=

fHm

(产)－fHm(反)物理化学II11

为计量方程中的系数，对反应物取负值，生成物取正值。利用各物质的摩尔生成焓求化学反应焓变：在标准压力

和反应温度时（通常为298.15K）物理化学II12生成焓与燃烧焓的关系：某物质的生成焓等于组成该物质的所有元素稳定单质的燃烧焓减去该物质的燃烧焓fH

=

cHm

(元素)－cH

m(物质)元素物质CO2,H2O,SO2,N2…fH

cHm

(元素)cH

m(物质)物理化学II13利用燃烧焓求生成焓

用这种方法可以求一些不能由单质直接合成的有机物的生成焓。该反应的反应焓变就是 的生成焓，则：例如：在298.15K和标准压力下：物理化学II14离子生成焓

因为溶液是电中性的，正、负离子总是同时存在，不可能得到单一离子的生成焓。

所以，规定了一个目前被公认的相对标准：标准压力下，在无限稀薄的水溶液中，

的摩尔生成焓等于零。其它离子生成焓都是与这个标准比较的相对值。例：H+(aq,)+OH-(aq,)=H2O(l)ΔfHm

[OH-(aq,)]=ΔfHm

[H2O(l)]－ΔfHm

[H+(aq,)]－ΔrHm=(-285.85)－0－(-55.9)=-229.95kJ/mol物理化学II2023/6/715溶解焓积分溶解焓：

T,p下，一定量溶质溶于一定量溶剂至某浓度的热量。

Δ溶H积

＝f(n质，n剂，T,p...）

可正可负微分溶解焓：T,p下，指定浓度溶液加入1mol溶质而溶液浓度不变时的热量Δ溶H微＝(ΔH/n2)n1,T,p物理化学II2023/6/716稀释焓积分稀释焓：T,p下，一定量溶剂加到一定量溶液中产生的热量

Δ稀H积

＝f[n剂加，n剂，n质，T,p...]

可正可负微分稀释焓：T,p下，指定浓度溶液加入1mol溶剂而溶液浓度不变时产生的热量

Δ稀H微＝(ΔH/n1)n2,T,p稀释焓与溶解焓关系：

Δ溶H积

＝f(n质，n剂）

dΔ溶H积

=(ΔH/n1)n2,T,pdn1+(ΔH/n2)n1,T,pdn2=Δ稀H微dn1＋Δ溶H微dn2物理化学II17自键焓估算生成焓

一切化学反应实际上都是原子或原子团的重新排列组合，在旧键破裂和新键形成过程中就会有能量变化，这就是化学反应的热效应。键的解离能将化合物气态分子的某一个键拆散成气态原子所需的能量，称为键的解离能即键能，可以用光谱方法测定。显然同一个分子中相同的键拆散的次序不同，所需的能量也不同，拆散第一个键花的能量较多。键焓在含有若干个相同键的多原子分子中，键焓是若干个相同键解离能的平均值。在双原子分子中，键焓与键能数值相等。物理化学II18

例如：在298.15K时，自光谱数据测得气相水分子分解成气相原子的两个键能分别为：则O-H（g）的键焓等于这两个键能的平均值物理化学II19

美国化学家L·Pauling假定一个分子的总键焓是分子中所有键的键焓之和，这些单独的键焓值只由键