热化学11《大学化学》.ppt
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1、表示化学反应与反应热之间关系的方程式。,1.3.4 热化学方程式,H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l),rHm= - 285.9 kJmol-1,表示TK 时化学反应的标准摩尔反应热, 298.15 K时T 可不写出。,指在温度T和标准压力(100kPa)下该物质 的状态,简称标准态。 标准态压力的符号为 p 。,标准状态,气体 p=100kPa,表现出理想气体性质的纯气体的状态 液体(或固体) p=100kPa,纯液体或固体的状态 溶液 p=100kPa下, c =1.0molL-1,注:标准态对温度没有限定,当某一物质B的量从开始的nB(0)变为nB()时的变化量除以其化学计量数
2、B,nB=Bmol时,=1mol,单位:mol,0=BB,某一反应,用反应进度表示反应进行的程度: 用参加反应的任何一种物质来计算反应进度,所得数值是一样的,反应进度:,注意: 1)对同一化学反应来说,反应进度的数值 与选用何种物质来计算无关; 2)反应进度的数值与反应式的写法有关。 3)的单位是mol 4)B为计量系数,产物正值,反应物负值;,H2(g)+1/2O2(g) H2O(l) 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l),“1 mol反应”: 反应进度为1mol,rHm = -241.82 kJmol-1,H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l),rHm= - 285.9kJmo
3、l-1,2H2(g) + O2(g) 2H2O(l),rHm = -571.8 kJmol-1,H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g),2H2O(l) 2H2(g) + O2(g),rHm = 571.8 kJmol-1,书写热化学方程式的注意事项,1.注明反应条件(T,p),若为100kPa, 298.15K 可不写出 2.注明物质的聚集状态 3.注意有关物质的计量系数 4.,rHm (正)= - rHm(逆),依据实验测定,指的是能直接用量热计测定的那些反应,热化学数据的获得方法,计算是获得热化学数据的重要途径,很难测定,无法保证不生成CO2,1. Hess定律,化学反应不管是一步
4、完成还是分几步完成,其反应热总是相同的。,1.3.5 化学反应热的计算,始态,终态,中间态,Qp1,Qp3,Qp1= Qp2+ Qp3,Qp2,=,=,=,C(s) + O2(g),CO(g) +1/2 O2(g),CO2(g),=(-393.51)-(-282.98) =-110.53kJ.mol-1,盖斯定律的应用,图解法,代数运算法,-,=(-393.51)-(-282.98)=-110.53kJmol-1,该反应的热效应,盖斯定律的应用,一个化学反应,可由这些反应的热效应相加减得到,C石(s) + O2(g) CO2(g),2.利用物质的标准摩尔生成焓计算,生成反应:由单质生成化合物的
5、反应。,CO(g) + 1/2O2(g) CO2(g),在标准状态下,由稳定单质生成1mol某物质时的反应热,叫做该物质的标准摩尔生成焓。单位:kJ.mol-1,298.15 K时,T可略去。,标准摩尔生成焓,A: CO2 的标准摩尔生成焓,C:298.15K时, CO2 气体的标准摩尔生成焓,B:CO2 气体的标准摩尔生成焓,稳定单质 单质的最稳定状态。,Br2(l) Hg(l) C(石) I2(s),Br2(g) Hg(g) C(金) I2(g),2H2(g) + O2(g) 2H2O(l),稳定单质的标准摩尔生成焓,H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l),C石(s) + O2(g
6、) CO2(g),=0,稳定单质,aA+ bB,gG+ hH,180.5 0 0,= -2180.5= -361kJmol-1,辛烷的燃烧反应式如下,计算每g辛烷燃烧时放出的热(298.15K),-208 0 -393.51 -285.83,=8(-393.51)+9(-285.83)-(-208)-0 =-5512.55kJ.mol-1,Q=-5512.55/114=-48.36kJ.g-1,kJ/mol-1,负值要大,负值要小,为正值更好,单位质量所释放的能量较一般燃料大的燃料。在火箭、航天等尖端技术中有十分重要的应用。,高能燃料必需满足,高能燃料,代数值越小,化合物越稳定,热化学研究与火
7、箭推进技术,例:N2H4(l) + O2(g)N2(g) + 2H2O(l),解: N2H4(l) + O2(g)N2(g) + 2H2O(l) 53.60 0 0 285.83,= 2(-285.83)- 53.60 = -622.3 kJmol-1,50.63 9.66 0 -241.84,= 4(-241.84)- 250.63-9.66,= -1078.28 kJmol-1,例:4Fe2O3(s) + Fe(s)3Fe3O4 (s), 4(-824.24)-62.2/3=-1119.7 kJmol-1,3.利用物质的标准摩尔燃烧焓计算,燃烧反应 物质与氧气进行的氧化反应称为燃烧反应。,
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