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3. 键能(Bond Energy, B.E.)(续) (2)应用——估算反应热 例:由键焓数据估算反应热 : H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl (g) 该反应中,断开1个H-H键(吸热),1个Cl-Cl键(吸热),生成2个H-Cl键(放热),但B.E.均取正值. △rH ? m = ∑vi B.E.(反应物) - ∑vi B.E. (生成物) ( vi 是相应化学键的数目) △rH ? m = B.E.(H-H) + B.E.(Cl-Cl) - 2 B.E.(H-Cl) = 436 + 243 - 2 ×431 = - 183 kJ·mol-1 3. 键能(Bond Energy, B.E.)(续) 也可以由实验测定的某反应热数据和一些键能数据,估算某未知键能数据。 注意: ①“键焓”从微观角度阐明了反应热实质; ②“键焓”数值是平均值,计算是近似的。 ③“键焓”数据不充分,供其应用范围受限制; ④“键焓”数值计算只适用于“气态”物质。 4. 燃烧热(焓)(Heat of combustion) (1)定义——在标准压力和一定温度下,1 mol 物质完全燃烧时产生的热效应,称为该物质的燃烧热。 符号: △cH ? m ;单位: kJ·mol-1 一些物质的燃烧热(298K) (kJ·mol-1) CH4(g) -590.31 CH3COOH(l) -874.54 C2H6(g) -1559.84 C6H6(l) -3267.54 C3H8(g) -2221.90 C7H8(l)甲苯 -3908.69 C2H4(g) -1410.97 C6H5COOH(l) -3226.87 CH3OH(l) - 724.64 C5H5OH(l)苯酚 -3053.48 C2H5OH(l) -1336.95 C12H22O11(s)蔗糖 -5640.87 几种物质的燃烧热(焓) 4. 燃烧热(焓) (Heat of combustion)(续) (2)应用—计算反应热 许多物质,特别是有机物,生成热难以测定,而其燃烧热易测定。 例:已知甲醇和甲醛各自的燃烧热: CH3OH (l) + 3/2 O2 (g) = CO2 (g) + 2 H2O(l) (1) △cH ? m (CH3OH (l) ) = - 726.64 kJ·mol-1 HCHO (g) + O2 (g) = CO2 (g) + H2O(l) (2) △cH ? m (HCHO (g) ) = - 563.58 kJ·mol-1 4.燃烧热(焓) (Heat of combustion)(续) 例:求下列反应的标准反应热 : CH3OH (l) + 1/2 O2 (g) = HCHO (g) + H2O(l) (3)解:(1)-(2),得题示反应: CH3OH (l) + 1/2 O2 (g) = HCHO (g) + H2O(l) (3) △rH ? m = △cH ? m (CH3OH (l) ) -△cH ? m (HCHO (g) ) = - 726.64 – (-563.58) = - 163.06 kJ·mol-1 小结: △rH ? m = ∑vi △cH ? m (反应物) - ∑vi △cH ? m (生成物) “热化学”和 “热力学第一定律”小结 核心是解决化学反应过程的能量交换(热效应)问题 1. △U = Q + W (封闭体系) 2. 许多反应的热效应可由实验测定; 3. 不能由实验测定的反应热,可设计Born-Haber cycle,利用“盖斯定律”计算; 4. 反应热还可以用物质(或离子)的标准生成焓、键焓和燃烧热等数据计算。 * 二、热化学(Thermochemistry)(续) (1)恒压反应热与焓(enthalpy) 对于一封闭体系,发生一过程,只做体积功We,不做其它功(Wf = 0),
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