2.7标准摩尔反应焓及8
2-8标准摩尔反应焓的计算
★ 8C (石墨) + H2(g)
cHm(石墨)
C6H5 · 2H3(g) C
cHm(H2,g)
cHm(C6H5· 2H3,g) C
8CO2 (g)+ 4H2O(l)
v
B
B
O O O O f H m (B, β, T ) f H m (C6 H5 C2 H3 , β, T ) r H m (T ) vB c H m (B, β, T ) B
CO + ½O2(g) = CO2(g)
r H m f H m (CO2)
H2(g) + 0.5O2(g) = H2O (g)
c H m(CO,g)
r H m f H m (H2O,g) c H m (H2,g)
2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l)
12
★C(石墨) + O2 (g)＝CO2 (g) 与 H2(g) + 1/2O2 (g)＝H2O (l) 两反应的fHm与cHm有何特点？
fHm(CO2,g) = cHm (石墨,s) fHm(H2O,l) = cHm (H2,g)
13
例2.8.1： 已知25 ℃时：
c Hm (C2H5OH, l) 1366.8kJ mol1
H2O(l) -285.83 H2O(g) 33.58
CO2(g) -393.51 CO2(g) 37.10
H2(g) 0 H2(g) 28.82
CH4(g)
Cp, m /J· -1· -1 35.31 mol K
已知298.15K时，水的摩尔蒸发焓为44.01kJ· -1 mol
22
方法一——设计过程 T1 =1000K T2=298.15K
标准摩尔反应焓计算
标准摩尔反应焓计算摩尔反应焓是指在标准状态下，反应中物质的摩尔焓变化。
在化学反应中，摩尔反应焓的计算对于研究反应热力学性质具有重要意义。
本文将介绍如何通过化学方程式和热力学数据来计算标准摩尔反应焓。
首先，我们需要了解标准状态的定义。
在化学反应中，标准状态是指物质的温度为298K，压力为1atm，浓度为1mol/L的状态。
在标准状态下，物质的摩尔焓被定义为标准摩尔焓。
接下来，我们以简单的化学反应为例，来说明如何计算标准摩尔反应焓。
以氢气和氧气生成水的反应为例：2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)。
首先，我们需要编写该化学方程式，并确定反应物和生成物的摩尔数。
在本例中，氢气和氧气的摩尔数均为2，而水的摩尔数为2。
其次，我们需要查找反应物和生成物的标准摩尔焓数据。
在这个例子中，氢气的标准摩尔焓为0kJ/mol，氧气的标准摩尔焓为0kJ/mol，水的标准摩尔焓为-286kJ/mol。
最后，我们可以通过以下公式来计算标准摩尔反应焓：ΔH° = Σn(products)ΔH°f(products) Σn(reactants)ΔH°f(reactants)。
其中，ΔH°表示标准摩尔反应焓，Σn(products)ΔH°f(products)表示生成物摩尔焓的总和，Σn(reactants)ΔH°f(reactants)表示反应物摩尔焓的总和。
将具体数值代入公式中，即可得到该化学反应的标准摩尔反应焓。
在这个例子中，标准摩尔反应焓为-483kJ/mol。
通过以上步骤，我们可以计算出任何化学反应的标准摩尔反应焓。
这对于研究反应的热力学性质和进行工业生产具有重要意义。
总之，标准摩尔反应焓的计算是化学热力学研究中的重要内容，通过化学方程式和热力学数据的分析，我们可以准确地计算出反应的热力学性质，为化学反应的研究和应用提供了重要的理论支持。
2.7 化学反应焓
标准摩尔反应焓
T, pӨ
+
2mol H2
纯态
T, pӨ 1mol O2
纯态
rHmӨ
===
T, pӨ 2mol H2O(l)
纯态
注意：1. 仅为温度的函数 ∆rHmӨ (T) = f (T) 2. 反应各组分均处于温度T的标准态下，均为纯态
同温度下标准摩尔反应焓与摩尔反应焓的关系
始态
aA
T、ppӨ
例： nA nB nE nF
A
B
E
F
解：
-1
- 0.5
二、摩尔反应焓
T, p 0 T, p dξ
aA + bB = eE + fF yA yB yE yF yA yB yE yF
dH = H生成产物 – H消耗反应物
= (dnEHE + dnFHF – dnAHA – dnBHB)
= (eHE + fHF – aHA – bHB) dξ
r Cp,m CB p, m(B, )
解：r Hm (298K) = - f Hm (C2H5OH , g , 298K) - f Hm (HCl , g , 298K) + f Hm (C2H5Cl , g , 298K) + f Hm (H2O , g , 298K) = －19.23 kJ·mol1
r Hm f Hm (CO) 2f Hm (H2 ) f Hm (CH3OH)
r Hm f Hm (CH3OH) f Hm (CO) 2f Hm (H2 )
通式： r Hm Bf Hm (B, )
B
即T(298.15 K)下的标准摩尔反应焓等于同样温度下 参与反应的各组分标准摩尔生成焓与其计量数乘积 的代数和
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。
标准摩尔反应焓
标准摩尔反应焓摩尔反应焓是化学反应中一个重要的物理量，它描述了化学反应在恒定压力下的热力学过程。
在化学工程和热力学领域，摩尔反应焓的计算和应用具有重要的意义。
本文将介绍摩尔反应焓的概念、计算方法和应用。
摩尔反应焓是指在摩尔数单位下，化学反应所产生或消耗的热量变化。
它可以用来描述化学反应的热力学特性，包括反应放热还是吸热、反应的热效应大小等。
摩尔反应焓的计算方法一般是通过热力学实验测得反应热量，然后除以摩尔数得到摩尔反应焓。
在化学工程中，摩尔反应焓的应用非常广泛。
例如，在工业生产中，需要计算反应的热效应来控制反应过程的温度和热平衡，以确保产品质量和生产效率。
此外，摩尔反应焓还可以用来优化化工过程，提高能源利用效率，减少能源消耗和环境污染。
摩尔反应焓的计算方法主要有两种，一种是通过热力学实验直接测定反应热量，然后除以摩尔数即可得到摩尔反应焓；另一种是通过热力学数据和计算方法来估算摩尔反应焓。
无论采用哪种方法，都需要准确的实验数据和严谨的计算过程。
在实际应用中，化学工程师和热力学研究人员通常会利用摩尔反应焓来设计和优化化工过程，以实现能源节约和环境保护。
通过精确计算和控制反应热效应，可以提高化工产品的质量和产量，降低生产成本，实现可持续发展。
总之，摩尔反应焓是化学反应热力学过程中的重要物理量，它对化学工程和热力学研究具有重要意义。
通过准确计算和应用摩尔反应焓，可以实现化工过程的优化和可持续发展，为人类社会的发展做出贡献。
以上就是关于标准摩尔反应焓的介绍，希望对您有所帮助。
如果您对摩尔反应焓还有其他疑问或者需要进一步了解，可以继续阅读相关资料或者咨询专业人士。
谢谢阅读！。
标准摩尔反应焓
标准摩尔反应焓摩尔反应焓是指在一定条件下，反应物之间发生化学反应时，所释放或吸收的热量。
标准摩尔反应焓是指在标准状况下，1摩尔反应物在反应中所释放或吸收的热量。
标准状况是指温度为298K（25℃），压强为1atm，物质的浓度为1mol/L。
标准摩尔反应焓可以通过实验测定得到，也可以通过热力学数据计算获得。
在化学反应中，摩尔反应焓的计算是非常重要的。
它可以帮助我们了解反应的热力学特性，预测反应的热效应，指导工业生产中的化学反应过程等。
在实际应用中，我们经常需要计算和利用标准摩尔反应焓来解决问题。
计算标准摩尔反应焓的方法有多种，其中一种常用的方法是利用热力学数据进行计算。
热力学数据包括了各种物质在标准状态下的热力学性质，如标准生成焓、标准反应焓等。
通过这些数据，我们可以利用化学方程式和热力学定律来计算标准摩尔反应焓。
另外，实验测定也是确定标准摩尔反应焓的重要手段。
通过实验，我们可以测定反应前后系统的热量变化，从而得到反应的热效应。
通过实验测定得到的标准摩尔反应焓可以与理论计算结果进行对比，验证计算的准确性。
在工程实践中，我们经常需要利用标准摩尔反应焓来指导化工生产。
例如，在工业生产中，通过计算反应的标准摩尔反应焓，可以确定反应的热效应，从而确定反应的放热或吸热特性。
这对于控制反应过程、提高生产效率具有重要意义。
总之，标准摩尔反应焓在化学领域具有重要的意义。
它不仅可以帮助我们理解化学反应的热力学特性，还可以指导工程实践中的化学反应过程。
通过理论计算和实验测定，我们可以准确地获得标准摩尔反应焓的数值，为化学工程领域的发展和应用提供重要支持。
标准反应焓
标准反应焓标准反应焓是化学反应中的一个基本概念，它表示在一定条件下，化学反应所释放或吸收的热量。
很多化学反应在进行的过程中会伴随着热量的变化，这些热量变化对于确定反应的热力学特征非常重要。
标准反应焓的概念是基于在一定条件下，化学反应所释放或吸收的热量，而这些条件包括一定温度、一定压力和一定反应组分浓度。
标准反应焓常用于化学工程中的热力学计算和工业反应的设计。
一、标准反应焓的定义和描述标准反应焓是指在固定状态下，1mol物质反应到所需摩尔的产物释放或吸收的热量，其单位为焦耳/mol。
标准反应焓可以通过热量计实验或计算得到。
标准反应焓通常用ΔH 表示，表示反应的焓变化，其值可以是负数、正数或零，负数表示反应放热，正数表示反应吸热，零表示反应不吸放热。
标准反应焓的值取决于反应的条件，包括温度、压力和浓度等。
通常情况下，标准反应焓的条件被定义为298K、1atm和1mol/L，这被称为标准态条件。
在标准态下，反应的物质的浓度是1mol/L，压力是1atm。
标准反应焓在化学工程设计中的作用非常重要，尤其是对于涉及大量热量变化的反应，标准反应焓的计算和确定是核心问题。
标准反应焓的计算方法有多种，其中最常用的方法是通过热量计实验来测定反应的焓变化，然后根据摩尔反应热来计算标准反应焓。
摩尔反应热是指在一定条件下，单位摩尔反应（或生成）的热量。
另一种计算标准反应焓的方法是基于反应物和产物的标准生成焓和标准反应前焓的差值来计算。
标准生成焓是指在标准状态下，100％形成1摩尔的一种物质所释放的热量。
标准反应前焓是指在标准状态下，反应物和产物之间的差异所涉及的热量。
标准反应焓的测定方法需要在灌测定体内将反应物混合，然后通过热量计测量出实际发生的焓变化。
在实际操作中，反应物的摩尔数可能会受到限制，因此需要对测量结果进行调整，以反映出标准条件下反应的热量变化。
标准反应焓对于化学工程中的计算和设计非常重要。
热力学计算和反应路径优化都需要标准反应焓的数据。
标准摩尔反应焓变
标准摩尔反应焓变摩尔反应焓变是指在标准状态下，化学反应中物质的焓变化量。
在化学反应中，物质的焓变化量可以帮助我们了解反应的热力学性质，对于理解反应的热力学过程和进行热力学计算都具有重要意义。
本文将介绍标准摩尔反应焓变的相关概念和计算方法。
首先，我们来了解一下标准状态的定义。
在化学中，标准状态是指物质的温度为298K（25摄氏度），压强为1 atm（标准大气压），浓度为1 mol/L。
在标准状态下，物质的热力学性质可以被准确地描述和比较。
对于化学反应A + B → C + D，其标准摩尔反应焓变ΔrHθ可以通过以下公式计算得出：ΔrHθ = ΣnCΔfHθ(C) ΣnDΔfHθ(D) ΣnAΔfHθ(A) +ΣnBΔfHθ(B)。
其中，ΔfHθ(C)、ΔfHθ(D)、ΔfHθ(A)、ΔfHθ(B)分别表示生成物C、D和反应物A、B在标准状态下的摩尔生成焓，nC、nD、nA、nB分别表示生成物C、D和反应物A、B的摩尔数。
通过上述公式，我们可以计算出化学反应在标准状态下的焓变化量。
这个值可以告诉我们反应是放热还是吸热，以及反应的热力学稳定性。
对于燃烧、合成等重要的化学反应过程，标准摩尔反应焓变的计算具有重要的意义。
此外，对于复杂的化学反应，我们也可以利用已知反应的标准摩尔反应焓变来推导其他反应的焓变。
这对于理论研究和实际工程应用都具有重要意义。
总之，标准摩尔反应焓变是化学热力学中重要的概念之一，它可以帮助我们理解化学反应的热力学性质，进行热力学计算，推导其他反应的焓变等。
通过学习和掌握标准摩尔反应焓变的相关知识和计算方法，我们可以更好地理解和应用化学热力学的原理，为化学工程和科学研究提供重要的理论支持。
希望本文对您了解标准摩尔反应焓变有所帮助，谢谢阅读！。
2.7 化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓
r H m r H vB H m* ( B)
B
2.7化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓
4.标准摩尔反应焓
标准压力：
p 100kPa
气体的标准态：在标准压力下表现出理想气体性质的状态。 液态、固体的标准态：标准压力下纯液体、纯固体状态。 一定温度下，化学反应的标准反应焓：任何物质均处于温度T 的标准状态下的摩尔反应焓。 定义：
nN2 vN2 1mol (1) 1
而
1 3 N 2 (g)+ H 2 (g) == NH3 (g) 2 2
v(N2 ) -1 2, v(H2 ) -3 2, v(NH3 ) 1 nN2 vN2 1mol (0.5) 2
2.7化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓 3.摩尔反应焓
积分得到
d dnB vB
0 nB vB
思考题：
同一化学反应方程式写法不同，同一物质的化学计量数和 反应进度相同吗？ 答：不同，如Δ n(N2) = -1 时 对反应 N2 (g)+3H2 (g) == 2NH3 (g)
v(N2 ) -1, v(H2 ) -3, v(NH3 ) 2
r H m vB H m ( B)
B
H m ( B) ：参与反应的物质B(反应物及生成物)的标准摩尔焓。
2.7化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓 1.化学计量数
将任意方程式 写作 并表示成
aA+bB== yY+zZ
0 aA-bB+yY+zZ0来自vBBB
式中B表示化学反应中的分子、原子或离子，
vB
则为数字或简分数，称为B的化学计量数。
2.9-标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓
2.8 由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓
注意：
此温度及标准压力下 稀有气体的稳定单质为单原子气体 He(g)，Ne(g)，Ar(g)，Kr(g)，Xe(g)，Rn(g); 氢，氧，氮，氟，氯的稳定单质为双原子气体 H2(g)，O2(g)，N2(g)，F2(g)，Cl2(g)； 溴和汞的稳定单质为液态Br(l)和Hg(l)；
r H m vB c H m ( B)
B
此式表明：在一定温度下有机化学反应的标准摩尔反应焓， 等于同样温度下反应前后各物质的标准摩尔燃烧焓与其化学 计量数的乘积之和的负值。
2.8 由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓
注意： 室温下C的规定燃烧产物CO2(g)， H的燃烧产物为H2O(l)， N的燃烧产物为N2(g)。 其它物的燃烧产物S的燃烧产物为SO2(g)， Cl的燃烧产物为一定组成的盐酸水溶液HCl(aq)等 等。
p69
2.8 由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓
4. 恒容反应热与恒压反应热之间的关系
没有气态物质参加的凝聚态之间的化学反应： Q U H 有气态物质参加的化学反应： r H m rU m vB ( g ) RT B 其中
vB ( g )
CO2(g):1mol N2(g):15.05molH2O( g):2mol
100kPa，298K
H1
O2(g)：2mol
CO2(g):1mol N2(g):15.05molH2O( g):2mol H2
B
为气态反应物及气态产物化学计量数之和，显然
vB ( g ) 0
B
时
时
r H m rU m
最新 标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓
其余元素的稳定单质均为固体。
碳的稳定态为石墨，而非金刚石；
硫的稳定单质为正交硫即S（正交），而非单斜硫。
2.8 由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓
2.标准摩尔燃烧焓
定义：一定温度下化学计量数vB=-1的有机物质B与氧气进行
完全燃烧反应生成规定的燃烧产物时的标准摩尔反应焓，称 为物质B在该温度下的标准摩尔燃烧焓。
2.8 由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓
3.标准摩尔反应焓随温度的变化——基希霍夫公式
r
H
m
(T2
)
r
H
m
(T1)
T2 T1
rC
θ
p,m
dT
其中
r
Cθ p,m
vACpθ,m
(
A)
vBCpθ,m
(B)
vY
Cθ p,m
(Y
)
vZ
Cθ p,m
(Z
)
p69
2.8 由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓
4. 恒容反应热与恒压反应热之间的关系
没有气态物质参加的凝聚态之间的化学反应： Q U H
有气态物质参加的化学反应：
r Hm rUm vB (g) RT
B
其中 vB(g) 为气态反应物及气态产物化学计量数之和，显然
H=0 恒压，绝热
100kPa，298K
H1
O2(g)：2mol
CO2(g):1mol N2(g):15.05molH2O( g):2mol
2.8标准摩尔反应焓的计算
解：∑νB Cp, m(B) = －Cp, m(C,石墨 )－2Cp, m(H2,g ) + Cp, m(CH4,g ) 石墨,s 石墨 － = [－46.5 + 67.7×10−3(T / K) －15.06×10−6(T / K)2 ] J·K−1·mol−1 － × × ∆fHm (CH2 , g, T ) = ∆H0 + Cp, m(B) d T ∆ fHm (CH4,g, T ) / J·mol−1 = ∆H0 / J·mol−1－46.5(T / K)+ 33.9×10−3(T / K)2 + × 5.02×10−6 (T / K)3 × 将T = 298 K 及 ∆fHm (CH4 , g , 298K) = －75.25 J·K−1·mol−1 代入得 ∆H0 = －64 270 J·mol−1 故 ∆ fHm (CH4 , g , T) / J·mol−1 =－64 270－46.5(T / K) + 33.9×10−3(T / K)2 + 5.02×10−6 (T / － － × × 将 K)3 T= 500 K 代入 得 ∆ fHm (CH4 , g , 500 K ) / J·K−1·mol−1 = －79.67
∆ f H m [H 2O(l ), T ] = ∆ c H m [H 2 , T ]
θ
∆ c H m [H 2O(l ), T ] = 0
θ
$ $ (2)由 ∆ C H m 计算 ∆ r H m 由
p -νAA + 纯态
p -νBB 纯态
∆H1
p νYY + $ → ∆ r Hm 纯态 +xO2 +xO2 ∆H2
－1 286 kJ·mol−1 －0.758.314×10−3×298 K × = －1 288 kJ·mol−1
标准摩尔反应焓的定义
标准摩尔反应焓的定义
标准摩尔反应焓是指在标准状态下，化学反应中物质的摩尔焓变化。
在标准状
态下，温度为298K，压强为1 atm，物质处于标准状态。
标准摩尔反应焓的定义对于研究化学反应的热力学性质具有重要意义，可以帮助我们了解反应的热力学过程和热能变化。
在化学反应中，反应物转化为生成物的过程中，伴随着热能的变化。
这种热能
的变化可以用摩尔焓变化来描述。
摩尔焓变化可以通过热量计等实验手段来测定，从而得到反应的热力学性质。
标准摩尔反应焓的定义就是在标准状态下，反应中物质的摩尔焓变化。
标准摩尔反应焓可以用来计算反应的热力学性质，例如反应焓、反应熵、反应
自由能等。
通过这些热力学参数，我们可以了解反应的热力学特性，判断反应的可行性，预测反应的方向等。
在实际应用中，标准摩尔反应焓的定义对于工业生产、环境保护、新材料研发
等领域具有重要意义。
通过对反应的热力学性质的研究，可以指导工业生产过程中的优化设计，提高生产效率，减少能源消耗和污染排放。
同时，对于新材料的研发，也可以通过热力学参数的计算和分析，选择合适的反应条件，提高材料的性能和稳定性。
总之，标准摩尔反应焓的定义是化学热力学研究的重要内容，对于理解化学反
应的热力学性质、指导工业生产和新材料研发具有重要意义。
通过对标准摩尔反应焓的研究，可以更好地理解化学反应的热力学过程，为实际应用提供科学依据。
标准摩尔反应焓
标准摩尔反应焓
摩尔反应焓是指在标准状态下，1摩尔化合物的生成或分解所吸收或释放的热量。
它是描述化学反应热力学性质的重要参数，对于理解和预测化学反应过程至关重要。
在化学反应中，摩尔反应焓可以通过热量变化来表示。
当化合物在标准状态下
生成或分解时，所吸收或释放的热量即为其摩尔反应焓。
摩尔反应焓的正负值可以表明反应是吸热还是放热的，从而可以推断反应的方向和性质。
摩尔反应焓的计算通常需要利用热化学方程式和热化学数据。
通过热化学方程式，我们可以知道反应中涉及的物质的摩尔比，从而可以计算出反应的摩尔反应焓。
而热化学数据则提供了化合物在标准状态下的反应焓值，可以直接用于计算摩尔反应焓。
在实际应用中，摩尔反应焓可以用于计算反应的热效应、燃烧热、生成热等重
要热力学参数。
通过摩尔反应焓的计算，我们可以了解化学反应的热力学性质，为工业生产和实验室研究提供重要参考。
此外，摩尔反应焓还可以用于分析和比较不同化合物的热力学性质。
通过比较
不同化合物的摩尔反应焓，我们可以了解它们的稳定性、热稳定性和热化学性质，为新材料的设计和合成提供重要依据。
总之，摩尔反应焓是描述化学反应热力学性质的重要参数，它可以帮助我们了
解和预测化学反应的热力学行为，为工业生产和科学研究提供重要参考。
通过对摩尔反应焓的深入研究和应用，我们可以更好地理解化学反应的热力学本质，推动化学领域的发展和创新。
标准摩尔反应焓的计算
1．标准摩尔生成焓（1）定义：在T 的标准态下，由稳定相态的单质生成化学计量数νB =1的β相态的化合物B(β)，该生成反应的焓变即为该化合物B(β)在T 时的标准摩尔生成焓符号：稳定相态单质：①25℃及标准压力下；②希有气体的稳定单质为单原子气体；③氢，氧，氮，氟，氯的稳定单质为双原子气体；④溴和汞的稳定单质为液态Br 2(l)和Hg(l)；⑤其余元素的稳定单质均为固态；但碳的稳定态为石墨即C(石墨)，非金刚石；硫的稳定态为正交硫即S(正交)，非单斜硫。
●稳定相态单质标准摩尔生成焓为零●同一物质，相态不同，标准摩尔生成焓不同f m ∆(B,β,)H T \（kJ·mol -1）r m f m 2r m f m 24r m f m 22∆=∆(CO ,g)∆=∆(H SO ,l)∆=∆(Hg Cl ,s)H H H H H H \\\\\\由状态函数法得知:（2）由计算f m ∆H \r m∆H \●溶液中离子的标准摩尔生成焓从稳定单质生成无限稀释水溶液中1mol 该离子时的焓变人为规定氢离子H ＋（aq ）的标准摩尔生成焓为零符号：f m ∆(,aq)H ∞\2、标准摩尔燃烧焓（1）定义在温度为T 的标准态下，由化学计量数νB = －1的β相态的物质B(β)与氧进行完全氧化反应时，该反应的焓变即为该物质B(β)在温度T 时的标准摩尔燃烧焓。
单位：kJ·mol －1※“完全氧化”是指在没有催化剂作用下的自然燃烧，即燃烧物中C 变为CO 2(g); H 变为H 2O(l); N 变为N 2(g);S 变为SO 2(g)。
C(石墨)＋O 2(g) = CO 2(g)C(石墨)＋O 2(g)＝CO 2(g)C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)=2 CO 2(g) ＋3H 2O(l)符号：c m ∆H \※CO 2(g)、H 2O(l)、N 2(g)、SO 2(g) 、O 2(g)的c m ∆0H =\r m c m ∆=∆(,298.15K)H H \\石墨r mc m 25C H OH ∆=∆(,g,298.15K)H H \\H 2(g) + 1/2 O 2(g) = H 2O(l)c m 2f m 2∆(H ,g, 298.15K)∆(H O,l, 298.15K)H H =\\※c m f m 2∆[C(),s, 298.15K]∆(CO ,g, 298.15K)H H =石墨\\※（2）由标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔反应焓2m r 1H H H ∆+∆=∆21m r H H H ∆−∆=∆∴()反应物m c 1H H ∆=∆∵()产物m c 2H H ∆=∆∵r m c m 25∆∆(C H OH,l)H H =\\由状态函数法得知:r m r m 12∆()∆(298.15K)∆∆H T H H H =++\\298.15K 1,m ,m ∆(A,)(B,)d p p T H aC bC T α⎡⎤=+⎣⎦∫β)](B,+)(A,[-)],(+)(Y,[=m ,m ,m ,m ,m ,r βαδγp p p p p C b C a Z C z C y C ∆B ,B (B,)p m νC =∑β基希霍夫公式r m r m r ,m 298.15K ∆()∆(298.15K)∆d T p H T H C T =+∫\\2,m ,m 298.15K ∆(Y,)(Z,)d T p p H yC zC T ⎡⎤=+⎣⎦∫γδr m ∆()H T \r m ∆(298.15K)H \讨论：①若摩尔定压热容是温度的函数②公式的适用范围：※所讨论的温度区间所有反应物及产物均不发生相变化※若发生相变化，按照状态函数法，设计途径，分段积分，求算另一温度下的标准摩尔反应焓。
2.8标准摩尔反应焓的计算
(1).定义
在温度T的标准态下由稳定单质生成化学计量数
νB=1的β相态的物质B的反应焓变，称为物质B (β) 在该
温度下的标准摩尔生成焓
f
H
。
m
显然，稳定态单质的标准摩尔生成焓等于零。
文献给出298K和100kPa下的f Hm ,在此温度和压力下， 稀有气体的稳态单质为单原子气体He、Ne、Ar、Kr、
13 4
1 2
rH,
4
=
－112.0
kJ5·mol1
2
；
求反应 C2H5Cl(g) + O2 == Cl2(g) + 2CO2(g) + H2O(g)
的 H (298 K)， U (298 K)。
解： (1)式－(4)式 + (3)式 － 1 (2)式 得：
2
C2H5Cl(g) +
13 4
O2
通过在不同温度间设计途径可推导得到
AA BB rHTm2T2 YY+ ZZ
△H1
△H2
AA BB rHTm1T1 YY ZZ
r Hm (T2 ) r Hm (T1)
T2 T1
rC
p,mdT
其中
rC p,m
BC p,m (B)
B
dr Hm T dT rCp,m
例. 已知：25℃时，乙炔C2H2(g)的标准摩尔生成 焓fHm (C2H2 g) =－2267 kJ·mol1，标准摩尔燃烧 焓c Hm (C2H2 g) =－12996 kJ·mol1，及苯C6H6(l) 的标准摩尔燃烧焓c Hm (C6H6 l) =－32675kJ·mol1 。求25℃时苯的标准摩尔生成焓 fHm (C6H6 l)。
第八节标准摩尔反应焓的计算
3C2 H2 (g)
r H m
C6 H6 (g)
3f Hm {C2H2 (g)}
H 2
f Hm {C6H6 (g)}
H 1
6C(石墨)+3H2 (g)
r H m H1－H 2 f Hm {C6H6 (g)} 3f Hm {C2H2 (g)}
B f H m ( B)
3C Hm {C2H2 (g)}
3C2H2 (g) C6H6 (g)
r H m
6CO2 (g)+3H2O(l)
C6 H6 (g) +7.5O2 (g)
C Hm {C6H6 (g)}
r Hm 3C Hm {C2H2 (g)} C Hm {C6H6 (g)}
r H m (298.15 K) Bc H m (B,298.15 K)
CH 3COOH(l) 2O2 (g) 2CO 2 (g) 2H 2O(l) r Hm 870.3 kJ 298.15 K) 870.3 kJ mol-1
强调：
1）完全燃烧生成指定氧化产物，指定产物通常规定为：
C CO2 (g)
2.31 已知25℃甲酸甲酯的标准摩尔燃烧焓 Ө △cHm ( HCOOCH3,1)为-979.5 kJ· mol-1，甲酸 ( HCOOH,1) 、甲醇(CH3OH,1) 、水(H2O,1) 及二氧化 碳(CO2,g)的标准摩尔生成焓△f Hm分别为-424.72 kJ· mol-1，-238.66 kJ· mol-1，-258.83 kJ· mol-1及 -393.509 kJ· mol-1。应用这些数据求25℃时下列反应 的标准摩尔反应焓。 HCOOH(1) + CH3OH(1) = HCOOCH3(1) + H2O(1)
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13
例2：计算25℃下列反应的标准摩尔反应焓 。
3NO2(g) + H2O(g) = 2HNO3(l) + NO(g)
已知25℃下：
f
H
m
(
NO2
,
g)
33.18kJ
.mol
1;
f
H
m
(
NO ,
g)
90.25kJ .mol
1;
f
H
m
(
H
2O,
g)
241.82kJ
.mol
r
H
m
。
4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(g)
已知25℃下：
f
H
m
(
NH
3
,
g
)
46.11kJ
.mol
1;
f
H
m
(
NO
,
g
)
90.25kJ
.mol
1
;
f
H
m
(
H
2O,
g
)
241.82kJ
.mol
1
解：
r
H
m
4
f
H
m
压 氧 气 中
热 计
放从 出水 的温
水 量
热的 热
量变 计
化
可
得
知
样
品
8
•
化学反应标准摩尔生成焓的计算
标准摩尔生成焓
生成反应:由单质生成化合物的反应.
•KCl生成反应
•HCl的生成反应 无色HCl遇水蒸汽 变成白色酸雾
• MgO的生成反应 •焰火是各种金属粉 末与氧气的化合
9
标准摩尔生成焓
物质的标准摩尔生成焓 f Hm (B, ,T) : 一定温度下由最稳
注意：通过这个例子可以看出，求出标准摩尔反应焓ΔrHmӨ 的关键在于知道参与反应的各个物质的标准摩尔焓HmӨ (B); 然后代入公式（1）就可以。
7
反应焓的实验测量
•
化从 可冰 得熔
冰 量
知化 热
系引 计
统起
放水
出的
的体
热积
量变
•
得温恒样 反度容品 应的燃在
氧 弹
热升烧高 量
,
高 值 可 求
由 水 浴
(
A
)
b f
H
m
(
B
)
y f
H
m
(
Y
)
z f
H
m
(
Z
)
r
H
m
B
f
H
m
(
B)
公式2
B
通常可查得298.15K下各物质的标准摩尔生成焓, 来计算
该温度下任一反应的标准摩尔反应焓.
12
例题：由 f Hm 计算r Hm
例1：计算25℃下列反应的标准摩尔反应焓
6
标准摩尔反应焓
上述反应的ΔrHmӨ标准摩尔反应焓为：
r
H
m
(T
)
H
m
(CO2
,
T
)
H
m
(CO,T
)
1 2
H
m
(O2
,T
)
所以任一化学反应的标准摩尔反应焓可用下式表示：
r Hm (T ) B Hm (B,T ) 公式1
根据上式，任一反应的ΔrHmӨ(T)仅仅为温度的函数。
根据公式：
r
H
m
B
f
H
m
(
B)
B
r HmӨ(298 K) =－f HmӨ(环丙烷, g) + f HmӨ(丙烯, g)
=－3323 kJ·mol1.
20
例2: 已知 25℃时乙炔C2H2(g)的标准摩尔生成焓fHmӨ(C2H2, g) =－2267 kJ·mol1, 标准摩尔燃烧焓cHmӨ(C2H2 g) =－12996 kJ·mol1, 及苯C6H6(l)的标准摩尔燃烧焓cHmӨ(C6H6, l ) = – 32675kJ·mol1. 求25℃时苯的标准摩尔生成焓 fHmӨ(C6H6, l).
1;
f
H
m
(
HNO
3
,
l
)
174.1kJ
.mol
1
解：
r
H
m
3
f
H
m
(
NO
2
,
g
)
f
H
m
(
H
2O,
g
)
2
f
H
m
(
HNO
3
,
l
)
f
H
m
(
NO,g)rH m
{3 (33.18) (241.82)
2 (174.1)
90.25}kJ .m ol1
C
H
m
。
C
H
m
物质的标准摩尔燃烧焓
: 一定温度下由1mol 物质有
机物B 与氧气发生完全燃烧反应生成规定的燃烧产物时的标准
摩尔反应焓。与物质特性和温度有关。
规定的燃烧产物: C CO2(g); H H2O(l); S SO2(g); N N2 (g); Cl HCl (aq); ……
N2 1; H2 3; NH3 2
0
1 2
N
2
(g)
3 2
H
2
(g)
NH
3
(g)
N2
1; 2
H2
3; 2
NH3
1
3
9.2 反应进度
反应进度 : 用来衡量反应进行到何种程度的量。
nB ( ) nB (0) nB
B
定单质生成 1 mol 的物质B 的标准摩尔反应焓即物质的标准摩
尔生成焓。与物质特性和温度有关。β表示化合物B的相态，T 表示反应温度。
如常温 298.15K 下,
C(石墨) + O2(g) = CO2(g)
f Hm (CO2, g)
H2(g) + S(正交) + 2O2(g) = H2SO4(l) f Hm (H2SO4, l)
B
对微量反应有 d = dnB /B • 的大小与选择哪种物质(B)来表示无关. • 的大小与反应方程式的写法有关. • =1mol时, nB =B, 即每种物质变化了计量数摩尔.
例如：对理气反应CO(g) ＋1/2 O2 (g) = CO2(g) 当反应掉1mol 的CO(g) 和0.5 mol 的O2 (g) 以及生成了1 mol
化学反应伴随热效应图片
系统发生化学反应, 引起各物种的物质的量(系统 性质之一, 状态函数)发生变化, 从而使系统的各种状态 函数发生改变(如U, H), 并产生热效应(如 QV, Qp).
• 放热反应
2Na + 2H2O = 2NaOH(酚酞变红) +H2 2K + 2H2O = 2KOH + H2(燃烧)
(纯态)
r Hm$
yY
zZ
pӨ, T + pӨ, T
(纯态)
(纯态)
H1
有关稳定单质
pӨ, T (纯态)
H2
H1 a f Hm ( A) b f Hm (B)
r
H
m
H 1
H 2
H2 y f Hm (Y ) z f Hm (Z)
a f
H
m
2Hg(l) + Cl2(g) = Hg2Cl2(s)
• 对一定相态的物质B, f Hm
f Hm ( Hg2Cl2, s)
仅是温度的函数。
• 298.15K时的值可以从手册查出。
• 规定：稳定态单质的标准摩尔生成焓为零。
• 生成产物的物质的量必定为1mol。
10
标准摩尔生成焓
当某单质在温度T下有不同的相态时，应该采用该温度下最
同样可由物质的标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓:
r
H
m
B
C
H
m
(
B
)
公式3
B
17
10.3 标准摩尔燃烧焓及其应用
有机物质燃烧反应进行的比较完全，且副反应较少，摩 尔燃烧焓数值较大，测定的准确度很高，所以主要用来计 算物质的标准摩尔生成焓。工业上比燃烧焓是煤、天然气、 石油等燃料及奶粉等生活用品的一个重要指标。
例如理气反应： CO(g) ＋ 1/2 O2(g) =
T,pӨ
T,pӨ
CO2(g) T,pӨ
纯，Pg
纯，Pg
纯，Pg
HӨm(CO,T) HӨm(O2,T) HӨm(CO2,T)
反应方程式中的CO(g)、O2(g)、CO2(g)皆各自处在温度为 T的标准状态下。
若反应进行了1mol的反应进度，反应系统焓的变化值称为 标准摩尔反应焓ΔrHmӨ 。
要计算反应焓，则必须熟练运用化学反应热的基础数 据——标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓。