热力学第二定律3方案.ppt

2.7.3 Hess 定律 Hess 俄国化学家 （ 1802 — 1850 ） 他出生于瑞士，后随父亲定居莫斯科。 在 1838 年由于在化学上的卓越贡献被选为俄 国科学院院士。 1836 年经过许多次实验，他总结出一条 规律： 在任何化学反应过程中的热量，不论 该反应是一步完成的还是分步进行的，其总 热量变化是相同的。 Hess 定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基 础。当一个不能直接发生的反应要求反应热时，便可以用分 步法测定反应热并加和起来而间接求得，故而 Hess 也是热化 学的奠基人。 Hess 在 1840 年指出： 在相同的反应条件下，反应无论是一步还是分 几步完成，反应的热效应相同，这称为 Hess 定律。 例如 m 3 2 r , 1 (3) C(s) O (g) CO(g) 2 H ? ? ? Hess 定律的意义： 利用实验易测量，来计算实验不易测的量 不易测 2 m 2 r ,1 (1) C(s) O (g) CO (g) H ? ? ? 易测 r m,2 2 2 1 (2) CO(g) O (g) CO (g) 2 H ? ? ? 易测 (1) (2) (3) ? ? r m,1 r m,2 r m,3 H H H ? ? ? ? ? 热力学第一定律建立后， Hess 定律就成了必然结果 2.7.3 Hess 定律 为什么要引入标准摩尔生成焓？ 因为焓的绝对值不知道，要引入一个相对标准。 标准摩尔生成焓的文字表述： 在标准压力 和反应温度 时，由稳定单 质生成计量系数为 1 的产物 B 时的标准摩尔焓变。 p T f m (B, ) , H P T ? 焓的变 化值 formation 对应计量方程反 应进度为 1 mol 反应温度 标准态 相态 2.7.4 标准摩尔生成焓 1 r m (298 K) 285.8 kJ mo l H ? ? ? ? ? 2 2 2 1 H (g, ) O (g, ) H O(l, ) 2 p p p ? ? 在 298K 时，有如下反应： 则 1 f m 2 (H O,l,298 K) 285.8 kJ mol H ? ? ? ? ? 2 2 2 1 H (g, ) O (g, ) H O(g, ) 2 p p p ? ? 1 f m 2 (H O,g,298 K) 241.8 kJ mol H ? ? ? ? ? 两个标准摩尔生成焓 , 相差水的摩尔气化焓 , 可见标出物质相态的重要性。 2.7.4 标准摩尔生成焓 使用标准摩尔生成焓时注意： （ 1 ）这是一个相对值，相对于稳定单质的标准 摩尔生成焓等于零。 （ 2 ）注明摩尔生成焓的温度，若不注明就是指 298 K 。热力学数据表上列出的通常是 298 K 时的 数值。 （ 3 ）注明 B 物质的相态，同一物质而不同相态， 其标准摩尔生成焓的值不等。 2.7.4 标准摩尔生成焓 标准摩尔生成焓的用途： 利用热力学数据表列出的标准摩尔生成焓的 值， 计算化学反应的标准摩尔焓变 设任意反应为 计量系数对反应物取负值，对生成物取正值。 B B 0 B ? ? ? r m B f m B (298 K) (B, , 298 K) H H P ? ? ? ? ? 即用生成物标准摩尔生成焓的加和减去反应 物标准摩尔生成焓的加和。 2.7.4 标准摩尔生成焓 利用标准摩尔生成焓，计算化学反应的标准 摩尔焓变的图示 r m B f m B (298 K) (B, , 298 K) H H P ? ? ? ? ? 反应物 A B ? C D ? 生成物 稳定单质 (1) (2) (3) (1) f m { } H ? 反应物 (2) f m { } H ? 生成物 (3) r m H ? (3) (2) (1) ? ? 据状态函数的性质 2.7.4 标准摩尔生成焓 有能量交换 环境 无物质交换 封闭系统 第 2 章 热力学第一定律 2.1 热力学概论 2.2 热力学的一些基本概念 2.3 热力学第一定律 2.4 焓和热容 2.5 理想气体的