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.ppt

§3-6 盖斯定律 3. 计算化学反应 的焓变  6． 键焓： 小结： 焓变的计算公式 .标准焓的定义 由燃烧热计算反应热 §3-7 过程的自发性, 熵, 热力学第二、三定律 例3-11 试估计氯化铵溶于水反应的?rS?正负，并查表计算反应熵变?rS?m。 解： H2O(l) NH4Cl(s) NH4+ (aq) + Cl? (aq) 由于固体溶于水是熵增加的过程,因此反应的?rS?m 0,为正值。 查表： NH4Cl(s) NH4+ Cl? (aq) S?/J?K-1?mol-1 94.6 113.4 55.2 ∴ ?rS?m = 113.4 + 55.2 ? 94.6 = 74.0 J?K-1?mol-1 规律： ① 反应过程中气体计量系数增 加的反应，反应?S? 0； ② 反应过程中气体计量系数减少的反 应，反应的?S? 0 ③ 凡反应过程中气体计量系数不变的反 应，反应的?S? = 0 ④ 没有气体参加的反应，反应中物质总 计量系数增加的反应?S? 0；反应中 物质计量系数减少的反应，反应的 ?S? 0 三、熵变与过程的方向 1.热温熵 在恒温可逆过程中，体系吸收或放出的热量Qr与体系的熵变?S之间有以下关系： ?S ＝ Qr / T , ?S ：热温熵 Qr：恒温可逆过程中体系所吸收的热 2. 热力学第二定律： 孤立体系（绝热体系）的自发过程是体系熵增加的过程，即： 状态I ? 状态II， SII SI ?S = SII - SI 0 ?S 0，过程自发进行； ?S 0，逆过程自发进行； ?S = 0，平衡状态 * * 1. 盖斯定律：1840 G.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 ＋ ?rHm?3 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 kJ·mol-1 ?rHm? 2 = - 169 kJ·mol-1 ?rHm? 3 = - 145 kJ·mol-1 (1) = (2) + (3) ?rHm? 1 = ?rHm? 2 + ?rHm? 3 例如：求 C(石墨)＋1/2 O2(g) ? CO(g)的热 效应？ 已知：C(石墨) ＋ O2(g) ? CO2(g) (1) CO(g) ＋ 1/2O2(g) ? CO2(g) (2) ?rHm? 1 = - 393.5 kJ·mol-1 ?rHm? 2 = - 283.0 kJ·mol-1 (1) - (2)得 C(石墨) ＋ 1/2 O2(g) ? CO(g) (3) ?rHm? 3 ＝ ?rHm? 1 － ?rHm? 2 2．应用条件： 注意： ① 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 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。 盖斯定律：?rHm? ＝ ?rHm? 1 ＋ ?rHm? 2 ?fHm?, (C) = ?fHm?, (O2) = 0, ?rHm?1 ＝ ?fHm?,CO2(g) ?rHm?2 ＝ ?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) ?rHm