无机化学：第六章 化学热力学基础.ppt

* 5. 热化学方程式的正确书写： ★ 必须写出完整的化学反应计量方程式， ★ 要标明参与反应的各种物质的状态：g，l，s和aq。如固体有不同晶型，还要指明是什么晶型。 ★ 要标明温度和压力。标准态下进行的反应要标 “?”。 298.15K下进行的反应可不标明温度。 ★ 要标明相应的反应热。正负号。 * 四、 Hess定律和反应热的计算 1. Hess定律： 在封闭系统内无非体积功的条件下发生的化学反应，不管此反应是一步完成还是分几步完成，其等容（或等压）热效应都相同。 2. Hess定律的意义: ★ 计算实验测量有困难的化学反应的反应热。 * 由已知的热化学方程式计算反应热 例 已知在298.15K下，下列反应的标准摩尔焓变 C(gra) + O2(g) = CO2(g) CO(g) + O2(g) = CO2(g) 求：(3) C(gra) + O2(g) = CO (g) 的 。 * 解： C(gra) + O2(g) CO2(g) CO(g) + O2(g) （3） （2） = + 由Hess定律: =（-393.5) - (-282.99) = -110.51 kJ﹒mol-1 = - (1) * Hess定律可以看成是“热化学方程式的代数加减法”： 反应方程式相加减，则反应热相加减。 C(gra) + O2(g) = CO2(g) CO(g) + O2(g) = CO2(g) C(gra) + O2(g) = CO (g) 反应(3)＝反应(1) - 反应(2) = - ★物质和它的状态均相同时可以合并、消去， ★移项后要改变相应物质的化学计量系数的符号。 ★若反应式乘以系数，则反应热也要乘以相应的系数。 * 由标准摩尔生成焓计算反应热 标准摩尔生成焓：在标准压力和指定的温度T下由 最稳定单质生成1mol该物质的焓变。 符号：Δf Hmθ 单位：kJ ·mol-1 最稳定单质是指在该条件下处于最稳定状态 碳的最稳定单质是石墨而不是金刚石。 例：Ag(s)+1/2Cl2(g)→AgCl(s), ΔrHmθ= -127 kJ·mol-1 Δf Hmθ[AgCl(s)]= ΔrHmθ= -127 kJ·mol-1 * 最稳定单质 (产物) 产物 (反应物) 反应物 * 例：试用标准摩尔生成焓计算其标准摩尔反应热 C6H12O6(s)+6O2(g) →6CO2(g)+6H2O(l) 解：查表得:Δf Hmθ[C6H12O6(s)]= -1273.3 kJ·mol-1 Δf Hmθ[CO2(g)]= -393.5kJ·mol-1 Δf Hmθ[H2O(l)]= -285.8 kJ·mol-1 ΔrHmθ= 6 Δf Hmθ[CO2(g)] + 6Δf Hmθ[H2O(l)] -Δf Hmθ[C6H12O6(s)] - 6Δf Hmθ[O2(g)] = -2802.5 kJ·mol-1 * ③ 由标准摩尔燃烧焓计算反应热 在标准压力和指定的温度T下由1mol物质完全燃烧(或完全氧化)生成标准态的稳定产物时的反应热称为该物质的标准摩尔燃烧焓。 “完全燃烧”或“完全氧化”是指化合物中的C元素氧化为CO2(g)、H元素氧化为H2O(l)、S元素氧化为SO2(g)、N元素变为N2(g) 。 * 反应物 (反应物) 燃烧产物 产物 * 由标准摩尔燃烧热计算反应热公式为： 例：已知在298.l5K，标准状态下乙醛加氢形成乙醇的反应为： CH3CHO(l)+H2(g)= CH3CH2OH (l) 试利用标准摩尔燃烧热计算其反应热 。 * 第三节 化学反应的方向性 一、 自发过程的特征 2. 基本特征： ★过程单向性； ★具有作功的能力； ★有一定的限度。 自发过程(spontaneous process)：不需要任何外力推动就能