《中山大学~无机化学基本原理~化学反应进行的方向和热力学初步~第2部分》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中山大学~无机化学基本原理~化学反应进行的方向和热力学初步~第2部分（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3-6 盖斯定律1. 盖斯定律：1840G.H.Hess(瑞士科学家）化学反应分成二步或分几步完成，总反应的 rHm 等于各分步反应的和rHm 3 rHm 1 rHm 2 rHm3 1已知：2Cu(s) O2(g) 2CuO(s) (1)2Cu(s) O2(g) Cu2O(s) (2)2Cu2O(s) O2(g) 2CuO(s) (3)rHm 1 = - 314 kJmol-1rHm 2 = - 169 kJmol-1rHm 3 = - 145 kJmol-1(1) = (2) + (3)rHm 1 = rHm 2 + rHm 3 2例如：求 C(石墨)1/2 O2(g) CO(g)的热 效应
2、？已知：C(石墨) O2(g) CO2(g) (1)CO(g) 1/2O2(g) CO2(g) (2)rHm 1 = - 393.5 kJmol-1rHm 2 = - 283.0 kJmol-1(1) - (2)得 C(石墨) 1/2 O2(g) CO(g) (3)rHm 3 rHm 1 rHm 2 32应用条件：注意： 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； 要消去某同一物质时，不仅要求物质的种类相同，其物质的聚集状态也相同。4盖斯定律：rHm rHm 1 rHm 23. 计算化学反应 的焓变fHm, (C) = fHm, (O2) = 0
3、,rHm1 fHm,CO2(g)rHm2 fHm,CO(g)反应CO(g)1/2O2(g) CO2(g) 的焓变 rHm 为：rHm fHm,CO2(g) - fHm,CO(g)C(石墨) O2(g) CO2(g) rHm1C(石墨) 1/2 O2(g) CO(g) rHm25H2(g) + 1/2O2(g) H2O (l)，可以两种不同途径进行rHH2(g) + 1/2O2(g) H2O (l) rH = -285.8 kJmol-1H1 H2 H4H32H (g) + O(g) H2O(g)显然，rH = H1 + H2 + H3+ H4= -285.8kJmol-16例3-4 ： 已知
4、Sn (s) + Cl2 (g) = SnCl2 (s) rHm = 349.8 kJmol-1SnCl2(s) + Cl2(g) = SnCl4 (l)rHm = 195.4 kJmol-1 求: Sn(s)+ 2Cl2(g) = SnCl4(l) 的反应热rHm解：Sn (s) + Cl2 (g) = SnCl2 (s) rH1 (1) SnCl2(s) +Cl2(g) = SnCl4 (l) rH2 (2) (1) + (2) 得 Sn(s) + 2Cl2(g) = SnCl4(l) rHm rHm = rH1 + rH2 = 349.8 + (195.4) = 545.2 kJmol-
5、1 7例3-5 已知 C(石墨) + 1/2O2(g) = CO(g) 的反应热rHm难以用实验测定，试利用C(石墨)及CO(g)的燃烧热求该反应的反应热。解：燃烧热: 指1mol物质在热力学标准态下完全燃烧, C生成CO2(g)，H生成H2O(l)，N生成NO2(g)S生成SO2(g)，Cl生成HCl(g), 所产生的热效应8 C(石墨) + O2(g) = CO2(g) rHm= 393.5 kJmol-1 (1) CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) rHm = 283.0 kJmol-1 (2)(1) (2) 得 C(石墨) + 1/2O2(g) = CO(g) rHm
6、rHm = 393.5 (283.0) = 110.5 kJmol-19例3-6:已知甲醇和甲醛的燃烧热分别为726.64kJmol-1及563.58kJmol-1，求反应CH3OH(l) + 1/2O2(g) HCHO(g) + H2O(l)的反应热。 10解 CH3OH(l) +1/2O2(g) HCHO(g) + H2O(l) ?HCHO(g) + O2 (g) = CO2 (g) + H2O(l) rH1 = 563.58kJmol-1 CH3OH(l) +3/2O2(g) =CO2 (g) +2H2O (l) rH2 = 726.64 kJmol-1 - 得 ：CH3OH(l) +
7、1/2O2(g) = HCHO(g) + H2O (l) rHm = 726.64 (563.58) = 163.06 kJmol-111例3-7 试利用标准生成热数据计算乙炔的燃烧热解：乙炔燃烧反应：C2H2(g) +5/2O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l) fHm / kJmol-1 226.8 393.5 285.3rHm = 2 (393.5) + (285.3) (226.8)= 1299.7 kJmol-1 12例、求下列反应的反应热rHm ？ 解： 2Na2O2(s) + 2H2O(l) 4NaOH(s) + O2(g)rHm /kJmol-1 -513.2 -28
8、5.83 -426.73 04.利用标准焓计算化学反应的反应热rHm fHm,(生成物) - fHm,(反应物) 4 fHm,NaOH(s) - 2 fHm, 2Na2O2(s) - 2 fHm,H2O(l) = 4 (-426.73) - 2 (-513.2) -2 (-285.83)= - 108.9 kJmol-1 13例2、已知反应 HCl(g) + H2O H+ (aq) + Cl-(aq) 的rHm -74.7 kJmol-1fHm(HCl,g) = -92.5 kJmol-1 , 求fHm,Cl-(aq) = ?fH (H+，aq) = 0.00rHm= 74.7 = 0 +fH
9、m(Cl ,aq) - fHm(HCl,g) fHm (Cl ， aq) = 167.2 kJmol-1 145. 熔解热：将定量溶质溶于定量溶剂时的热效应与温度、压力、溶剂种类及溶液浓度有关无限稀释溶液：指当向溶液加入溶剂时，不再产 生热效应时的溶液， 表示15Na(s) + 1/2Cl2(g) = Na+(aq) + Cl-(aq) rHm = - 407.2kJ mol-1 离子生成热： 热力学标准态下，由稳定单质生成1mol溶于足够大量水，形成相应的离子的无限稀释溶液时产生的热效应。相对值：以H+(，aq)的生成热为零16例3、已知反应 Ag+(aq) + Cl-(ag) AgCl (
10、s) 的 rHm - 65.3 kJmol-1 , fHm, Ag+(aq) = 105.4 kJmol-1 , fHm,Cl-(aq) = - 167.3 kJmol-1 ,求fHm,AgCl(s) = ?Ag(s) + 1/2Cl2 = AgCl(s)17解：设计Ag + 1/2Cl2 = AgCl(s)反应热力学循环Ag(s) + 1/2Cl2 = AgCl(s)rHAg+(aq) + Cl (aq)fH (Ag+， aq) = 105.4 kJmol-1fH (Cl ，aq) = 167.3 kJmol-1 AgCl(s)的生成热为： fHm=fH(Ag+,aq)+fHm(Cl , a
11、q) + rH= 105.4 + (167.3) + (65.3) = 127.2 kJmol-1186 键焓： 298K及105Pa下，气态分子断开 1mol化学键的焓变。用B.E.表示。键焓大小表示了化合物中原子间结合力的强弱H2O(g) H(g) + OH(g) rH = 502 kJmol-1HO(g) H(g) + O(g) rH = 426 kJmol-1由键能估算反应热rHm 反应物键能生成物键能 19例3-9 已知反应H2(g) + F2(g) = 2HF(g) 的fH (HF，g) = 268.6 KJmol-1，试求HF键焓。 解：设计热力学循环：rHmH2(g) + F2
12、(g) = 2HF(g)H 1= B.E.(反) H2= B.E.(生)2H(g) + 2F(g)rHm= B.E.(反) B.E.(生) rHm= 2fH (HF,g) fHm (H2，g) fHm (F2,g)= 268.6 2 = 537.2 kJmol-1rHm = H 1 H2 2 537.2 = 436 + 155 H2 2H2 = 1/2（436 + 155 + 537.2）= 564.1kJmol-1即，HF键的键焓为64.1kJmol-1。 20小结： 焓变的计算公式反应：m A + n B x C + y DrHm fHm,(生成物) - fHm,(反应物) x fHm,c + y fHm,d -m fHm,a + n fHm,b21.标准焓的定义fHm表示，单位：为kJ mol-1 同一物质不同聚集态时，其标准焓数值不同只有最稳定单质的标准焓才为零 表中数据是298K时的数据，但标准焓在不同温度下数据相差不大，可用298 K的数据近似计算22由燃烧热计算反应热 燃烧热的概念 由燃烧热计算反应热公式： rHm cHm,
