第八節(jié)標準摩爾反應焓的計算

1、 MgO的生成反應的生成反應 焰火是各種金屬粉焰火是各種金屬粉末與氧氣的化合末與氧氣的化合Ba(OH)28H2O + 2NH4NO3 = Ba(NO3)2 + 2NH3 + 10H2O一、標準摩爾生成焓一、標準摩爾生成焓（standard molar enthalpy of formation）及由標準摩爾生成焓計算標準摩爾反應焓及由標準摩爾生成焓計算標準摩爾反應焓 在在標準壓力下標準壓力下，反應溫度時，由，反應溫度時，由穩(wěn)定穩(wěn)定相態(tài)單質(zhì)相態(tài)單質(zhì)合成合成標準狀態(tài)下標準狀態(tài)下單位量單位量物質(zhì)物質(zhì)B的反應焓變。的反應焓變。fmH（物質(zhì)物質(zhì)B，相態(tài)，溫度），相態(tài)，溫度）2.8 標準摩爾反應焓的計算標

2、準摩爾反應焓的計算用下述符號表示：用下述符號表示：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.標準摩爾生成焓標準摩爾生成焓強調(diào)：強調(diào)：1)碳的穩(wěn)定態(tài)為碳的穩(wěn)定態(tài)為，磷的穩(wěn)定態(tài)為，磷的穩(wěn)定態(tài)為；2)穩(wěn)定相態(tài)單質(zhì)穩(wěn)定相態(tài)單質(zhì)的的標準摩爾生成焓標準摩爾生成焓等于等于？；3）化合物的標準摩爾生成焓是個）化合物的標準摩爾生成焓是個相對值相對值，是相對，是相對于于標準壓力標準壓力，同溫度下同溫度下所對應所對應穩(wěn)定單質(zhì)穩(wěn)定單質(zhì)的相對焓；的相對

3、焓；4）要把某化合物（或單質(zhì)）的）要把某化合物（或單質(zhì)）的標準摩爾生成焓標準摩爾生成焓與其與其定義中的化學反應相結(jié)合，即同時也是該反應的定義中的化學反應相結(jié)合，即同時也是該反應的標準標準摩爾反應焓摩爾反應焓。298.15 K時的生成焓值有表可查時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例如有反應例如有反應2H1H62f2mfm6C H (gC H3(g)HHfm( )BBHB12HH 為計量方程中的系數(shù)，對反應物取負值，生成物取為計量方程中的系數(shù)

4、，對反應物取負值，生成物取正值。正值。B2.利用各物質(zhì)的標準摩爾利用各物質(zhì)的標準摩爾生成焓生成焓求標準摩爾求標準摩爾反應焓反應焓1.標準摩爾燃燒焓標準摩爾燃燒焓用符號用符號 (物質(zhì)、相態(tài)、溫度物質(zhì)、相態(tài)、溫度)表示。表示。cmH二、二、 標準摩爾燃燒焓標準摩爾燃燒焓 和由標準摩爾燃燒焓計算標準摩爾反應焓和由標準摩爾燃燒焓計算標準摩爾反應焓在標準壓力下，反應溫度時，在標準壓力下，反應溫度時，1mol物質(zhì)物質(zhì)B與氧完全燃燒與氧完全燃燒成相同溫度的指定氧化產(chǎn)物時的焓變。成相同溫度的指定氧化產(chǎn)物時的焓變。 例如：在例如：在298.15 K及標準壓力下：及標準壓力下：O(l)2Hg)(2COg)(2OC

5、OOH(l)CH2223-1rm870.3 kJ molH cm3(CH COOH, l, 298.15 K)H則則 -1870.3 kJ mol強調(diào)：強調(diào)： 1）完全燃燒生成指定氧化產(chǎn)物，指定產(chǎn)物通常規(guī)定為：完全燃燒生成指定氧化產(chǎn)物，指定產(chǎn)物通常規(guī)定為：2）對于對于完全氧化產(chǎn)物完全氧化產(chǎn)物如如CO2(g)，H2O(l)，SO2(g)的的標準標準摩爾燃燒焓摩爾燃燒焓為？；為？；氧氣氧氣是助燃劑，是助燃劑，燃燒焓燃燒焓等于？。等于？。 3）把把標準摩爾燃燒焓標準摩爾燃燒焓與相對應的反應的與相對應的反應的標準摩爾反應標準摩爾反應焓焓相聯(lián)系。相聯(lián)系。 22C+Og =COg石墨rmHamcH石墨 4

6、）查表查表 H2(g)，C(石墨石墨)的的標準摩爾燃燒焓標準摩爾燃燒焓等于等于 ?g)(COC2O(l)HH22SSO (g)g)(NN22mfCO ,gH rmHa298.15 K時的燃燒焓值有表可查時的燃燒焓值有表可查。查表時應查表時應注意注意氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物相態(tài)相態(tài)。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例如有反應例如有反應27.5O (g)+2+7.5O (g)2.利用標準摩爾燃燒焓求標準摩爾反應焓利用標

7、準摩爾燃燒焓求標準摩爾反應焓 化學反應的焓變值等于化學反應的焓變值等于各各反應物反應物燃燒焓的總和燃燒焓的總和減去減去各各產(chǎn)物產(chǎn)物燃燒焓的總和燃燒焓的總和。rmBcmB(298.15 K)(B,298.15 K)HH3.利用標準摩爾燃燒焓求標準摩爾生成焓利用標準摩爾燃燒焓求標準摩爾生成焓求一些求一些不能由單質(zhì)直接合成不能由單質(zhì)直接合成的有機物的生成焓。的有機物的生成焓。應用：應用：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和標準壓力下，有反應：和標準壓力下，有反應：l)(O2Hs)()(COOCHOH(l)2CHs)(COOH)(22332（A） （B） （C） (D)rmHcmcmcmcm(A)2(B) (C) 2(D)HHHH 4.根據(jù)定義，將根據(jù)定義，將反應焓反應焓與與生成焓、燃燒焓生成焓、燃燒焓相結(jié)合相結(jié)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和標準壓力下：和標準壓力下：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(反應物、產(chǎn)物在反應物、產(chǎn)物在T1T2溫度范圍內(nèi)只發(fā)生溫度范圍內(nèi)只發(fā)生p、V、T變化變化)三、三、 隨

10、隨 T 的變化的變化 基?；舴蚬交；舴蚬絩 Hm 21rm2rm1r,mTpTHTHTCdT 積分式積分式微分式微分式rmr,mpdHCdT r,m,mpBpBCCB 如溫度變化范圍不大，如溫度變化范圍不大， 可看作常數(shù)，可看作常數(shù)，則則r,mpCrm2rm1r,m21()( )()pHTHTCTT 21rm2rm1r,m()( )dTpTHTHTCT 如果在該溫度區(qū)間內(nèi)有物質(zhì)發(fā)生如果在該溫度區(qū)間內(nèi)有物質(zhì)發(fā)生相變相變，就要進行，就要進行分段積分，加入相變焓分段積分，加入相變焓。四、非恒溫反應過程熱的計算四、非恒溫反應過程熱的計算1.有惰性物質(zhì)參加有惰性物質(zhì)參加 反應后，隨著系統(tǒng)的溫度發(fā)生

11、變化，惰性物質(zhì)也反應后，隨著系統(tǒng)的溫度發(fā)生變化，惰性物質(zhì)也吸收或放出熱量。吸收或放出熱量。2.最高最高火焰溫度火焰溫度指在指在絕熱絕熱條件下，條件下，恒壓恒壓燃燒反應所能達到的溫度燃燒反應所能達到的溫度 。 3.最高最高爆炸溫度爆炸溫度指指恒容絕熱過程恒容絕熱過程0HQrp0UQrV2.27 25下，密閉恒容的容器中有下，密閉恒容的容器中有10 g固體萘固體萘C10H8(s)在過量的在過量的O2 (g)中完全燃燒成中完全燃燒成CO2 (g)和和H2O (l)。過程放熱過程放熱401.727 kJ。求：。求：（1）C10H8 (s) + 12O2 (g)=10CO2 (g) + 4H2O (1)

12、的反的反應進度；應進度；（2）C10H8 (s)的的cUm ；（3）C10H8 (s)的的cHm 。2.28 應用附錄中有關(guān)物質(zhì)在應用附錄中有關(guān)物質(zhì)在25的標準摩爾生成焓的的標準摩爾生成焓的數(shù)據(jù)，計算下列反應在數(shù)據(jù)，計算下列反應在25時的時的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 應用附錄中有關(guān)物質(zhì)的熱化學數(shù)據(jù)，計算應用附錄中有關(guān)物質(zhì)的熱化學數(shù)據(jù)，計算25時時反應反應2CH3OH (1) + O2 (g) = HCOOCH3 (1) + 2H2O (1)的的標準摩爾反應焓，要求：標準摩爾反應焓，要求：(1)應用應用25的標準摩爾生成焓數(shù)據(jù)；的標準摩爾生成焓數(shù)據(jù)；f Hm ( HCOOCH3 ,1) = - 379.07 kJmol-1；(2)應用應用25的標準摩爾燃燒焓數(shù)據(jù)。的標準摩爾燃燒焓數(shù)據(jù)。2.31 已知已知25甲酸甲酯的標準摩爾燃燒焓甲酸甲酯的標準摩爾燃燒焓cHm ( HCOOCH3,1)為為-979.5 kJmol-1，甲酸，甲酸( HCOOH,1) 、甲醇、甲醇(CH3OH,1) 、水、水