中国地质大学《大学化学》2-2-5-7.pptVIP

第二章 化学反应进行的方向及限度;2.3 焓;封闭系统等压过程中，不做非体积功时：;焓(H=U+pV)的特征：;在298.15 K，100 kPa时，1 mol 氢气和0.5mol氧气反应生成液态H2O, 放热285.83 kJ，计算此过程的W、△U 、△ H。;非等容过程，热力学能的改变不等于反应放出的热量。; 在容积一定的密闭容器（如弹式量热计）中进行的过程就是等容过程。 ; 一些反应的等压反应热可用杯式量热计测量。它的使用方法与弹式量热计类似，但不适于测量燃烧等反应的等压反应热，而只适合测量中和热、溶解热等。数据处理也与弹式量热计类似。 ;2.3.3等容热效应与等压热效应的关系;对于凝聚态物质，?（pV）2可略而不计 。; 对其他物质来说， △H3不等于零，但与由化学反应而引起的△H2比较，也可忽略不计。; Qp=QV+ △n （g） RT ;25℃进行1 mol下列反应 Qp 与QV 值是否一致？ （1）C(s)+O2（g）=CO2(g) （2）CH4（g）+2O2（g）=CO2(g)+2H2O（l） （3）6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6（s）+6O2（g） （4）Fe2+(aq)+Ag+(aq)=Fe3+(aq)+Ag(s) 解：根据 （1）△n=0, Qp=QV； （2）△n≠0, Qp ≠ QV ； △n=-2 （3） △n=0, Qp=QV； （4）由于没有气体参加反应，Qp=QV。 ;2.4 热化学—化学反应的热效应;2.4.1 反应进度 ;反应进度的定义式：; 化学进度ξ与选用的物质无关，与物质的量有相同的单位（mol）。;t0时 nB/mol 3.0 10.0 0 0 ;反应进度必须对应具体的化学反应计量方程式。;摩尔反应焓变 ?rHm; 摩尔反应焓变的数值与所代表的化学反应式的写法有关。; 按所给反应式，进行ξ为1 mol反应时的热力学能变为?rUm。 ;苯的燃烧反应：;2.4.2 标准状态（Standard State）; 溶质的标准状态：处于水溶液中的溶质，其标准态是指在压力为 p?，活度（校正浓度）等于1 mol·kg-1（作为近似，可用溶质的质量摩尔浓度为1 mol·kg-1代替，又因溶液密度近似为1 kg·dm-3，所以又近似为其物质的量浓度为1 mol·dm-3来代替），并具有理想稀溶液（无限稀释溶液）性质的状态。;2.4.3 热化学方程式; aA + bB T，p 组成恒定，混合态; 表示化学反应与热效应关系的方程式称为热化学方程式。;书写热化学方程式应注意：;2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g),; 盖斯定律：任何一个化学反应，在不做非体积功和处于等压或等容的情况下，不管是一步完成还是分几步完成，其化学反应的热效应总值相等。;C(石墨）+O2, T, p; 利用盖斯定律，可以帮助我们计算一些难以用实验方法测定的反应热。 根据盖斯定律，热化学方程式可以像代数方程式一样处理。如果一个化学反应可以由其他化学反应相加减而得到，则在非体积功为零时, 这个化学反应的热效应也可由这些化学反应的热效应相加减而得到。 ; 应用盖斯定律进行热力学计算应注意： （1）若某化学反应是在等压（或等容）下一步完成的，在分步完成时，各分步也要在等压（或等容）下进行； （2）在应用盖斯定律计算过程中，要消去某同一物质时，不仅要求该物质的种类相同，而且其物质的聚集状态也要相同，否则不能相消。;已知25℃时 (1) (2) 求下列反应在25 ℃时的反应热。 (3) 解：2×反应式(1)得反应式(4)： 反应式(4)-反应式(2)得反应式(5)： 反应式(5)移项即是所求的反应式(3)，所以;1.标准摩尔生成焓(standard molar enthalpy of formation) ;　由标准摩尔生成焓的定义可知：在标准状???下，参考态单质的标准摩尔生成焓均为零。;;;对于任何一个化学反应：;计算下列反应在298.15 K时的标准摩尔反应焓变。 解：由附录2查得各物质的标准摩尔生成焓如下：; ;;利用标准摩尔燃烧焓 计算摩尔反应焓变;可以利用标准摩尔燃烧焓的数据，由下式计算标准摩尔反应焓：;用燃烧焓求298.15 K及标准压力时，如