第八节标准摩尔反应焓的计算

1、 MgO的生成反应的生成反应 焰火是各种金属粉焰火是各种金属粉末与氧气的化合末与氧气的化合Ba(OH)28H2O + 2NH4NO3 = Ba(NO3)2 + 2NH3 + 10H2O一、标准摩尔生成焓一、标准摩尔生成焓（standard molar enthalpy of formation）及由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓及由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓 在在标准压力下标准压力下，反应温度时，由，反应温度时，由稳定稳定相态单质相态单质合成合成标准状态下标准状态下单位量单位量物质物质B的反应焓变。的反应焓变。fmH（物质物质B，相态，温度），相态，温度）2.8 标准摩尔反应焓的计算标

2、准摩尔反应焓的计算用下述符号表示：用下述符号表示：例：例：298.15 K221122H (g,)Cl (g,)HCl(g,)ppp-1rm(298.15 K)92.31 kJ molH-1 92.31 kJ molmf(HCl, g, 298.15 K)H1.标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓强调：强调：1)碳的稳定态为碳的稳定态为，磷的稳定态为，磷的稳定态为；2)稳定相态单质稳定相态单质的的标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓等于等于？；3）化合物的标准摩尔生成焓是个）化合物的标准摩尔生成焓是个相对值相对值，是相对，是相对于于标准压力标准压力，同温度下同温度下所对应所对应稳定单质稳定单质的相对焓；的相对

3、焓；4）要把某化合物（或单质）的）要把某化合物（或单质）的标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓与其与其定义中的化学反应相结合，即同时也是该反应的定义中的化学反应相结合，即同时也是该反应的标准标准摩尔反应焓摩尔反应焓。298.15 K时的生成焓值有表可查时的生成焓值有表可查。磷磷rmH22663C H (g)C H (g)223C H (g)66C H (g)26C()+3H (g)石墨fm223C H (g)Hfm66C H (g)HrmH例如有反应例如有反应2H1H62f2mfm6C H (gC H3(g)HHfm( )BBHB12HH 为计量方程中的系数，对反应物取负值，生成物取为计量方程中的系数

4、，对反应物取负值，生成物取正值。正值。B2.利用各物质的标准摩尔利用各物质的标准摩尔生成焓生成焓求标准摩尔求标准摩尔反应焓反应焓1.标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓用符号用符号 (物质、相态、温度物质、相态、温度)表示。表示。cmH二、二、 标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓 和由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓和由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓在标准压力下，反应温度时，在标准压力下，反应温度时，1mol物质物质B与氧完全燃烧与氧完全燃烧成相同温度的指定氧化产物时的焓变。成相同温度的指定氧化产物时的焓变。 例如：在例如：在298.15 K及标准压力下：及标准压力下：O(l)2Hg)(2COg)(2OC

5、OOH(l)CH2223-1rm870.3 kJ molH cm3(CH COOH, l, 298.15 K)H则则 -1870.3 kJ mol强调：强调： 1）完全燃烧生成指定氧化产物，指定产物通常规定为：完全燃烧生成指定氧化产物，指定产物通常规定为：2）对于对于完全氧化产物完全氧化产物如如CO2(g)，H2O(l)，SO2(g)的的标准标准摩尔燃烧焓摩尔燃烧焓为？；为？；氧气氧气是助燃剂，是助燃剂，燃烧焓燃烧焓等于？。等于？。 3）把把标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓与相对应的反应的与相对应的反应的标准摩尔反应标准摩尔反应焓焓相联系。相联系。 22C+Og =COg石墨rmHamcH石墨 4

6、）查表查表 H2(g)，C(石墨石墨)的的标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓等于等于 ?g)(COC2O(l)HH22SSO (g)g)(NN22mfCO ,gH rmHa298.15 K时的燃烧焓值有表可查时的燃烧焓值有表可查。查表时应查表时应注意注意氧化产物氧化产物相态相态。Cm22Cm66rm3C H (g)C H (g)HHH22663C H (g)C H (g)223C H (g)66C H (g)226CO (g)+3H O(l)Cm223C H (g)HCm66C H (g)HrmH例如有反应例如有反应27.5O (g)+2+7.5O (g)2.利用标准摩尔燃烧焓求标准摩尔反应焓利用标

7、准摩尔燃烧焓求标准摩尔反应焓 化学反应的焓变值等于化学反应的焓变值等于各各反应物反应物燃烧焓的总和燃烧焓的总和减去减去各各产物产物燃烧焓的总和燃烧焓的总和。rmBcmB(298.15 K)(B,298.15 K)HH3.利用标准摩尔燃烧焓求标准摩尔生成焓利用标准摩尔燃烧焓求标准摩尔生成焓求一些求一些不能由单质直接合成不能由单质直接合成的有机物的生成焓。的有机物的生成焓。应用：应用：C(石墨石墨)+2H2(g)+1/2O2(g)=CH3OH(l)f Hm (CH3OH,l) = r Hm= c Hm ( C,石墨石墨) + 2c Hm (H2,g) - c Hm (CH3OH,l) 例如：在例如

8、：在298.15 K和标准压力下，有反应：和标准压力下，有反应：l)(O2Hs)()(COOCHOH(l)2CHs)(COOH)(22332（A） （B） （C） (D)rmHcmcmcmcm(A)2(B) (C) 2(D)HHHH 4.根据定义，将根据定义，将反应焓反应焓与与生成焓、燃烧焓生成焓、燃烧焓相结合相结合2231C()2H (g)O (g)CH OH(l)2石墨cmcm2cm3(,s)2(H ,g)(CH OH,l)HHH 石墨例：在例：在298.15 K和标准压力下：和标准压力下：rmHfm3(CH OH,l)Hcmfm2()(CO)HH 石墨，s，gcm2fm2(H)(H O)

9、HH ，g，gcm2fm2(N)(2NO)HH ，g，gcm2fm2(O)(H O)HH ，g，l1rm1() DEFG:HTdeTfg 2rm2() DEF:G HTTdefg (1)H(2)Hrm2rm1()( )(1)(2)HTHTHH 1.Kirchhoff 公式公式r,mB,mB(B)ppCC21rm2rm1r,m()( )dTpTHTHTCT 2211,m,m(1)(D)d(E)dTTppTTHdCTeCT已知已知2211,m,m(2)(F)d(G)dTTppTTHfCTgCT得得(反应物、产物在反应物、产物在T1T2温度范围内只发生温度范围内只发生p、V、T变化变化)三、三、 随

10、随 T 的变化的变化 基希霍夫公式基希霍夫公式r Hm 21rm2rm1r,mTpTHTHTCdT 积分式积分式微分式微分式rmr,mpdHCdT r,m,mpBpBCCB 如温度变化范围不大，如温度变化范围不大， 可看作常数，可看作常数，则则r,mpCrm2rm1r,m21()( )()pHTHTCTT 21rm2rm1r,m()( )dTpTHTHTCT 如果在该温度区间内有物质发生如果在该温度区间内有物质发生相变相变，就要进行，就要进行分段积分，加入相变焓分段积分，加入相变焓。四、非恒温反应过程热的计算四、非恒温反应过程热的计算1.有惰性物质参加有惰性物质参加 反应后，随着系统的温度发生

11、变化，惰性物质也反应后，随着系统的温度发生变化，惰性物质也吸收或放出热量。吸收或放出热量。2.最高最高火焰温度火焰温度指在指在绝热绝热条件下，条件下，恒压恒压燃烧反应所能达到的温度燃烧反应所能达到的温度 。 3.最高最高爆炸温度爆炸温度指指恒容绝热过程恒容绝热过程0HQrp0UQrV2.27 25下，密闭恒容的容器中有下，密闭恒容的容器中有10 g固体萘固体萘C10H8(s)在过量的在过量的O2 (g)中完全燃烧成中完全燃烧成CO2 (g)和和H2O (l)。过程放热过程放热401.727 kJ。求：。求：（1）C10H8 (s) + 12O2 (g)=10CO2 (g) + 4H2O (1)

12、的反的反应进度；应进度；（2）C10H8 (s)的的cUm ；（3）C10H8 (s)的的cHm 。2.28 应用附录中有关物质在应用附录中有关物质在25的标准摩尔生成焓的的标准摩尔生成焓的数据，计算下列反应在数据，计算下列反应在25时的时的rUm 及rHm 。(1) 4NH3 (g) + 5O2 (g) = 4NO (g) + 6H2O (g)(2) 3NO2 (g) + H2O (1) = 2HNO3 (1) + NO (g) (3) Fe2O3 (s) + 3C(石墨石墨) = 2Fe (s) + 3CO (g)2.29 应用附录中有关物质的热化学数据，计算应用附录中有关物质的热化学数据，计算25时时反应反应2CH3OH (1) + O2 (g) = HCOOCH3 (1) + 2H2O (1)的的标准摩尔反应焓，要求：标准摩尔反应焓，要求：(1)应用应用25的标准摩尔生成焓数据；的标准摩尔生成焓数据；f Hm ( HCOOCH3 ,1) = - 379.07 kJmol-1；(2)应用应用25的标准摩尔燃烧焓数据。的标准摩尔燃烧焓数据。2.31 已知已知25甲酸甲酯的标准摩尔燃烧焓甲酸甲酯的标准摩尔燃烧焓cHm ( HCOOCH3,1)为为-979.5 kJmol-1，甲酸，甲酸( HCOOH,1) 、甲醇、甲醇(CH3OH,1) 、水、水