无机化学中标准摩尔反应焓变的计算

热力学是无机化学课程的重要组成部分，它是以热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律为基础，主要解决化学反应中能量转化及化学反应进行的方向和程度问题，其中焓变计算是解决等压情况下反应中能量转化问题、进行吉布斯自由能变变计算进而判断反应进行程度和方向的基础。

在无机化学课程中，通常忽略温度、压力对焓变的影响，同时，对于非标准状态下的反应来说，反应焓变还没有一定的计算公式。

本文对无机化学中标准状态下反应焓变的计算方法进行了归纳和总结，便于学生更好地理解和掌握。

一、计算标准摩尔反应焓变的理论基础
计算标准摩尔反应焓变的理论基础是Hess定律，即在恒容或恒压条件下，一个化学反应不论是一步完成或分几步完成，其反应热（即摩尔反应焓变）完全相同。

Hess定律的实质是指出了反应只取决于物质的初、终状态，而与经历的具体途径无关。

其重要意义在于能使热化学方程式像代数方程式一样进行加、减运算，从而可以应用已知化学反应的热效应，间接算得未知化学反应的热效应，解决那些难以测量或根本不能测量的反应热效应问题。

应用时要注意：将已知的热化学方程式进行线性组合的结果必须与欲求的未知化学反应的状态完全相同，包括温度、压力及各物质的相态，并且这些化学反应都是在等温、等压或等温、等容条件下进行的，都不做其他功能[1]。

焓的绝对值是无法确定的，但可以采用相对焓值。

焓是状态函数，状态函数的最主要特点是其变化值只取决于系统的始态和终态，而与系统变化的途径无关。

因此，以Hess定律为理论基础，可以求得反应的摩尔焓变。

二、标准摩尔反应焓变（驻r H⊖m）的计算方法
（一）利用热化学方程式的组合计算Δr H
⊖
m
已知一些分反应的标准摩尔反应焓变，利用热方程式的组合可以求得总反应的标准摩尔反应焓变。

例如计算碳和氧气反应生成CO2的反应焓变。

碳和氧可以一步直接生成CO2，也可以先生成CO，再使CO与氧气继续反应生成CO2，根据Hess定律，这二种途径的反应热效应是完全相同的。

如图1所示[2]。

Δr H
⊖
m，1
=Δr H
⊖
m，2
+Δr H
⊖
m，3
饰和解释，使句意的表达更加完整和严谨，避免出现歧义和误解。

2.多用被动语态。

被动语态的使用充分体现正式、礼貌、委婉、客观的特点。

维和行动常常涉及两个或多个国家的分队之间的交流和合作，所以其常用公文就应该非常客观，注意外事礼貌程度。

被动语态的使用可以避免直呼其名或直接提及对方，维护交际双方的尊严，显得礼貌而得体。

3.词汇特征。

（1）广泛使用缩略语。

维和公文的词汇首先具有军事英语词汇的特点，那就是广泛使用缩略语。

缩略语既简练又可以保密，可以提高信息传递的速度和效率。

缩略语包括首字母缩略，如CO（commanding officer），BP （blood pressure），HR（heart rate），还包括单词前几个字母组成的缩略语，如Lt.Col（Lieutenant Colonel），Pakengr （Pakistan Engineer）等。

（2）多用正式词汇（大词、雅词）。

在用词上，维和公文常用一些大词、雅词，这是与英语非正式文体用词上的一个重大区别。

如在上面的邀请函中，连续
用了immense pleasure（无比快乐），earnestly require（恳请），esteemed presence（大驾光临）等几个非常正式又雅致的词汇，凸显了邀请人的礼貌和文化涵养。

三、结束语
维和公文是英语应用文体的一种，是在维和及其他与外军合作环境中的日常的书面信息交流工具。

当前，应用性人才培养已经成为军队院校尤其是任职教育院校教学发展的趋势，因此各学科的教学力求在“应用型”上做文章。

英语教学也不例外，在课程设置、教学内容、教学环节和评价机制等方面也要与军事专业挂钩，培养学员运用英语知识和英语语言能力获取军事专业前沿信息、进行学术和对外文化交流等口头和书面信息交流的能力。

对维和公文类型和文体特征的介绍旨在抛砖引玉，为扩展军事专业英语教学内容，培养学员用英语进行书面交流信息的能力做出一点尝试和努力。

参考文献：
[1]李琴.英语外交文书的文体特征及翻译[J].中国ESP研究，2010，（1）：44-51.
无机化学中标准摩尔反应焓变的计算
余彩莉1，张发爱2，刘峥1
（1.桂林理工大学化学与生物工程学院，广西桂林541004；
2.桂林理工大学材料科学与工程学院，广西桂林541004）
摘要：本文介绍了无机化学中标准摩尔反应焓变计算的理论基础——
—Hess定律的定义和实质，在此基础上对标准摩尔反应焓变的计算方法进行了归纳和总结。

根据已知条件的不同，可以分别采用热化学方程式组合、标准摩尔生成焓、标准
摩尔燃烧焓和键能等数据进行计算。

这些归纳和总结有助于大学生理解和掌握焓变的计算方法。

关键词：Hess定律；标准状态；摩尔反应焓变
中图分类号：0642.11文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）01-0190-02
，2
图1C（s）+O2（g）=CO2（g）的反应热计算【专题研讨】
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即Δr H ⊖m =∑Δr H ⊖m （i ）（1）
需要注意的是：在方程式的组合过程中，把相同物质消去时，不仅物质种类必须相同，而且状态也要相同，否则不能相消。

（二）利用标准摩尔生成焓计算Δr H ⊖m 对任一化学反应，利用各种反应物和生成物的标准摩尔生成焓变的数据，就可以求得该反应的标准摩尔反应焓变（Δr H ⊖m ）。

物质的标准摩尔生成焓变的数值可从各种化学、化工手册或热力学数据手册中查到。

可以通过设置路径来计算反应的摩尔焓变。

对任何一个化学反应来说，其反应物和生成物的原子种类和个数是相同的，因此可以用同样的稳定单质来生成反应物和生成物。

例如对反应dD+eE=gG+hH ，设置路径如图2所示[3]。

根据Hess 定律，若把参加反应的各稳定单质定为始态，把反应的生成物定为终态，则途径1和途径2的反应焓变应相等，所以：Δr H m ，2Δr H ⊖m =Δr H m ，2-Δr H m ，1因Δr H m ，1=d Δf H ⊖m （D ）+e Δf H ⊖m （D ）（E ）Δr H ⊖m ，2=g Δf H ⊖m （G ）+h Δf H ⊖m （H ）
所以Δr H ⊖m ={g Δf H ⊖m （G ）+h Δf H ⊖m （H ）}-{d Δr H ⊖m （D ）
+e Δf H ⊖m （E ）}（2）Δr H ⊖m =B ∑{υB Δr H ⊖m （B ）}（2）即一定温度下，化学反应的标准摩尔反应焓变，等于同温度下产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物的标准摩尔生成焓之和。

（三）利用标准摩尔燃烧焓计算Δr H ⊖
m 有机物难于直接从单质合成，其标准摩尔生成焓数据难以得到，但有机物容易燃烧，可利用燃烧焓的数据来求算某些反应的焓变。

对于一个化学反应来说，其反应物和生成物的原子种类和数目相同，它们完全燃烧的产物也势必相同[3]。

可设置路径如图3所示。

根据Hess 定律，若把反应物作为始态，燃烧产物作为终态，则Δr H ⊖m =i ∑υi ΔC H ⊖m （反应物）-j
∑υj ΔC H ⊖m （生成物）-B
∑υB ΔC H ⊖m （B ）（3）
即化学反应的标准摩尔焓变等于反应物的标准摩尔燃烧焓之和减去产物的标准摩尔燃烧焓之和。

（四）利用水合离子的标准摩尔生成焓计算Δr H ⊖m 对于水溶液中有离子参加的反应，如果知道水合离子的标准摩尔生成焓，就可求得该反应的标准摩尔反应焓变（Δr H ⊖
m ）。

由于离子都是成对存在的，无法测定单一离子的生成焓，为此必须规定一个相对标准，在此基础上求得其
他水合离子生成焓的相对值。

因此人为地规定氢离子的标准摩尔生成焓为零，即Δf H ⊖m （H +，ag ，∞）=0，由此可以获得其他水合离子生成焓的相对值。

可按（4）计算反应焓变Δr H ⊖
m =B
∑{υB Δf H ⊖m （B ）}（4）
（五）利用键能估算Δr H ⊖
m 对于那些缺少标准摩尔生成焓数据的反应，可由键能
来近似计算反应的焓变。

键能计算反应焓变只适用于气相反应，有固体或液体
参加的反应，不能直接用键能来计算其反应焓变，而应该将固体或液体先变成气体，然后才能进行计算[4]。

由键能计算所得的数值准确度并不高，这是由键能数据本身的局限性所决定的。

对双原子分子而言，键能就是键的解离能。

对多原子
分子，键能实际上是平均键能。

用键能可估算化合物的标准摩尔生成焓变。

可以假设这样一个过程，即将稳定单分子的键断开成为气态原子，
然后再将气态原子组合成这个化合物的各种键。

Δr H ⊖m =∑D （断键）-∑D （成键）（5）即气相反应的焓变等于破坏键所需要的能量之和减去形成键所放出的能量之和。

或者气相反应的焓变等于反应物的键能之和减去产物的键能之和[5]。

Δr H ⊖m =∑Δr H ⊖m （反应物，g ）-∑Δb H ⊖m （生成物，g ）（6）三、结语
标准摩尔反应焓变的计算是无机化学热力学部分计
算的基础，焓的绝对值不可测，只能测其相对值，其概念多、计算公式多，学生掌握起来有一定的难度。

通过以上的归纳和总结，使化学反应标准摩尔焓变的计算系统化，有助于大学生对焓变计算的理解和掌握，有助于提高无机化学课程教学的质量。

参考文献：
[1]朱传征，褚莹，许海涵.物理化学[M].北京：科学出版社，2008：
48-49.
[2]钟福新，余彩莉，刘峥.大学化学[M].北京：清华大学出版社，2012：39.
[3]金继红.大学化学[M].北京：化学工业出版社，2006：39-40.
[4]南京大学《无机与分析化学》编写组.无机与分析化学[M].北
京：高等教育出版社，2006：29.
[5]大连理工大学无机化学教研室.无机化学[M].北京：高等教育出版社，2001：36.
基金项目：2011年新世纪广西高等教育教改工程项目（2011JGA051）
，2图2用标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓反应物生物
成i ∑υi ΔC H ⊖m （反应物）J υj ΔC H ⊖
m 生成物）图3用标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓【专题研讨】
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