《无机化学》课件-2.8.2-反应热的计算.pptx

第 2 讲 化学热力学基础 知 行 合 一 、 经 世 致 用 2.8 反应热的计算2.8 Calculation of Reaction Heat 知 行 合 一 、 经 世 致 用知识回顾 赫斯定律 - 由易测反应的热效应求 难测反应的热效应； - 由已知的反应热效应数 据求未知的反应热效应。 知 行 合 一 、 经 世 致 用 标准生成热 standard heat of formation 在给定温度及标准压力（ p ）下，由 稳定单质 生成 1 mol 物质的生成反应的热效应 叫 做 标 准 摩 尔 生 成 热 ， 简 称 标准生成热 ， 用 符 号? f H m (B,T) 表示。---f ： 表示生成（ formation ）B ： 表 示 生 成 的 物 质T ：表示反应温度? f H m (B,T) 标准生成热概念的几个关键点 温度没有对温度做出规定。 压力标准压力 （ p ， 100 kPa ） 稳定单质要求稳定单质参加反应。 1 mol 产物要求生成 1 mol 产物。 知 行 合 一 、 经 世 致 用 稳定单质 stable simple substance- 在给定的温度和标准压力下能够稳定存在的单质。 - 在 298 K 、 p 下， C( 石墨 ) 、 O 2 (g) 、 H 2 (g) 、 S( 斜 方 ) 、 Br 2 (l) 等均为 稳定单质 ，而 C( 金刚石 ) 、 O 2 (l) 、 S( 单斜 ) 、 Br 2 (g) 等则不是稳定单质。 - 热 力 学 规 定 ， 稳 定 单 质 的 标 准 生 成 热 为 0 。 由标准生成热计算反应热 （以葡萄糖在体内氧化供给能量的反应 ① 为例）① C 6 H 12 O 6 (s) + 6O 2 (g) = 6CO 2 (g) + 6H 2 O(l)? r H m,1 = ？② 6C( 石墨 ) + 6H 2 (g) + 3O 2 (g) = C 6 H 12 O 6 (s)③ O 2 (g) = O 2 (g)④ C( 石墨 ) + O 2 (g) = CO 2 (g)⑤ H 2 (g) + 1/2O 2 (g) = H 2 O(l) ? r H m,2 = ? f H m [C 6 H 12 O 6 (s)]? r H m,3 = ? f H m [O 2 (g)]? r H m,4 = ? f H m [CO 2 (g)]? r H m,5 = ? f H m [H 2 O(l)]生成物反应物 ① = （④ × 6+ ⑤× 6 ） ? （②× 1 + ③× 6 ）根据赫斯定律，①式的反应热为： ? r H m,1 = ( 6? r H m,4 + 6? r H m,5 ) ? ( ? r H m,2 + 6? r H m,3 ) = { 6? f H m [CO 2 ( g)] + 6? f H m [H 2 O(l)] } ? { ? f H m [C 6 H 12 O 6 (s)]+6? f H m [O 2 (g)] } 说明知 行 合 一 、 经 世 致 用? 反 应 热 ? r H m 与 反 应 温 度 有 关 ， 但 受 温 度 影 响 很 小 。? 在无机化学课程中近似认为 ： ? r H m (T) ≈ ? r H m (298.15 K) 某一化学反应：a A + d D = e E + f F在标准态下的反应热为： ? r H m (T) = [ e ? f H m (E,T) + f ? f H m (F,T)] ? [ a ? f H m (A,T) + d ? f H m (D,T)]以上两式均为 利用标准生成热计算标准反应热 的公式。或：? r H m (T) = ∑ υ i ? f H m ( 生成物 ) ? ∑ υ i ? f H m ( 反应物 ) i i 知 行 合 一 、 经 世 致 用已知 298 K 时反应 ：3Fe(s) ＋ 4H 2 O(g) ＝ Fe 3 O 4 (s) ＋ 4H 2 (g)Δ f H m / kJ·mol -10?242?11170解： 试判断在此条件下该反应吸热还是放热？根据题意可首先计算出该反应的标准生成热。 ? r H m = [? f