标准摩尔反应焓的计算.ppt
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2
C2H5Cl(g) +
13 4
O2
==
1 2
Cl2(g) + 2CO2(g) +
5 2
H2O(g)
rHm(298 K) = rHm,l －rHm,4 + rHm,3－
1 2
rHm,2 = －1 286 kJ·mol1
rUm (298 K) = rHm (298 K) －[ ∑BνB(g) ]RT = －1 286 kJ·mol1 －0.758.314×103×298 K
Xe、Rn；氢氧氮氟氯的稳定单质为双原子气体H2、O2、 N2、F2、Cl2；溴和汞的稳定单质为液态Br2和Hg，其余 元素的稳定单质均为固态。炭的稳定态为石墨，硫的稳
定态为正交硫，磷的稳定态为红磷。
(2)由
f
H
$ m
计算
r
H
$ m
p -νAA + 纯态
p -νBB 纯态
p
r H
$
m
νYY 纯态
+
↖ ΔH1
↗ΔH2
相同种类相同数量各自
处 在 标 准 压 力 p 下 的 稳 定单质
r Hm H 2 H1
Bf Hm B
B
p νZZ 纯态
例如 f Hm CH3OH,l,298.15K 是下列反应的焓变的
简写：
C 石墨 ,298.15K , p 2H 2 g ,298.15K , p
解： fHm(C6H6 l)= 3 cHm(C2H2 g) + 3cHm(C2H2 g)－c Hm (C6H6 l)
= [3 (－2267) + 3 (－12996)－(－32675)] kJ·mol1 = 488 kJ·mol1
3.标准摩尔反应焓随温度的变化 —基希霍夫公式(Kirchhoff’s Law)
7 2
O2(g)
==
2CO2(g)
+
3H2O(l)
，
rH, l = －1426.8 kJ·mol1
；
1
2
（2）H2(g) + O2(g) == H2O(g) ，
1
1
2
2
rH, 2 = －241.84 kJ·mol1 ；
（3） H2(g) + Cl2(g) == HCl(g) ，
rH, 3 = －92.3 kJ·mol1 ；
r
H
$ m
p -νAA + 纯态
p -νBB 纯态
p
r Hm$
νYY + 纯态
ΔH1
+xO2 +xO2 ΔH2
相同数量各自处在标准压力
p 下的完全燃烧产物
r Hm H1 H 2
BC Hm B
B
p νZZ 纯态
p
p
p
HCOOH 纯态
+ CH3OH 纯态
BC p,m (B)
（4）C2H6(g) + Cl2(g) == C2H5Cl(g) + HCl(g) ，
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：
= －1 288 kJ·mol1
2.标准摩尔燃烧焓
(1).定义
在温度T下化学计量数为vB=－1的β相态的物 质B与氧气进行完全氧化反应生成规定的产物时的 反应焓变，称为物质B在该温度下的标准摩尔燃烧 焓CHm 。 注意物质的完全氧化产物及聚集状态。
C→CO2(g) H→H2O(l) N→N2(g) S→SO2(g) Cl→HCl(aq)（一定组成）
通过在不同温度间设计途径可推导得到
AA BB rHTm$2T2 YY+ ZZ
△H1
△H2
AA BB rHTm$1T1 YY ZZ
r Hm (T2 ) r Hm (T1)
T2 T1
rC
p,mdT
其中
rC p,m
1.标准摩尔生成焓
(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
H
$ m
,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、
标准状态下的H2O（l），CO2(g)等规定产物 的标准摩尔燃烧焓，在任何温度T 时均为零。
f
H
m
CO2
g,T
c
H
m
C石墨,T
c
H
m
CO2
g
Fra Baidu bibliotek,
T
0
f
H
m
H
2Ol
,
T
c
H
m
H
2
,
T
c
H
m
H
2Ol
,
T
0
(2)由
C
H
$ m
计算
1
2
O2
g ,298.15K , p
CH 3OH l ,298.15K , p
最稳定单质的标准摩尔生成焓，
在任何温度T 时均为零。
例如： f Hm C,石墨,T 0
由教材和手册中可查得B的 f Hm B,298.15K 数
据(见本书附录九)。
p
p
p
4NH3 + 5O2
纯态
纯态
r H
$
m
4NO 纯态
+
↖ ΔH1
↗ΔH2
相同种类相同数量各自
处 在 标 准 压 力 p 下 的 稳 定单质2N2,6H2,5O2
p 6H2O 纯态
r Hm H 2 H1
Bf Hm B
B
例. 已知：
（1）C2H6(g) +
rHm$
HCOOCH3 + 纯态
ΔH1
+2O2 +2O2 ΔH2
相同数量各自处在标准压力p 下
的完全燃烧产物2CO2+3H2O
p H2O 纯态
r Hm H1 H 2
BC Hm B
B
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)。
C2H5Cl(g) +
13 4
O2
==
1 2
Cl2(g) + 2CO2(g) +
5 2
H2O(g)
rHm(298 K) = rHm,l －rHm,4 + rHm,3－
1 2
rHm,2 = －1 286 kJ·mol1
rUm (298 K) = rHm (298 K) －[ ∑BνB(g) ]RT = －1 286 kJ·mol1 －0.758.314×103×298 K
Xe、Rn；氢氧氮氟氯的稳定单质为双原子气体H2、O2、 N2、F2、Cl2；溴和汞的稳定单质为液态Br2和Hg，其余 元素的稳定单质均为固态。炭的稳定态为石墨，硫的稳
定态为正交硫，磷的稳定态为红磷。
(2)由
f
H
$ m
计算
r
H
$ m
p -νAA + 纯态
p -νBB 纯态
p
r H
$
m
νYY 纯态
+
↖ ΔH1
↗ΔH2
相同种类相同数量各自
处 在 标 准 压 力 p 下 的 稳 定单质
r Hm H 2 H1
Bf Hm B
B
p νZZ 纯态
例如 f Hm CH3OH,l,298.15K 是下列反应的焓变的
简写：
C 石墨 ,298.15K , p 2H 2 g ,298.15K , p
解： fHm(C6H6 l)= 3 cHm(C2H2 g) + 3cHm(C2H2 g)－c Hm (C6H6 l)
= [3 (－2267) + 3 (－12996)－(－32675)] kJ·mol1 = 488 kJ·mol1
3.标准摩尔反应焓随温度的变化 —基希霍夫公式(Kirchhoff’s Law)
7 2
O2(g)
==
2CO2(g)
+
3H2O(l)
，
rH, l = －1426.8 kJ·mol1
；
1
2
（2）H2(g) + O2(g) == H2O(g) ，
1
1
2
2
rH, 2 = －241.84 kJ·mol1 ；
（3） H2(g) + Cl2(g) == HCl(g) ，
rH, 3 = －92.3 kJ·mol1 ；
r
H
$ m
p -νAA + 纯态
p -νBB 纯态
p
r Hm$
νYY + 纯态
ΔH1
+xO2 +xO2 ΔH2
相同数量各自处在标准压力
p 下的完全燃烧产物
r Hm H1 H 2
BC Hm B
B
p νZZ 纯态
p
p
p
HCOOH 纯态
+ CH3OH 纯态
BC p,m (B)
（4）C2H6(g) + Cl2(g) == C2H5Cl(g) + HCl(g) ，
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：
= －1 288 kJ·mol1
2.标准摩尔燃烧焓
(1).定义
在温度T下化学计量数为vB=－1的β相态的物 质B与氧气进行完全氧化反应生成规定的产物时的 反应焓变，称为物质B在该温度下的标准摩尔燃烧 焓CHm 。 注意物质的完全氧化产物及聚集状态。
C→CO2(g) H→H2O(l) N→N2(g) S→SO2(g) Cl→HCl(aq)（一定组成）
通过在不同温度间设计途径可推导得到
AA BB rHTm$2T2 YY+ ZZ
△H1
△H2
AA BB rHTm$1T1 YY ZZ
r Hm (T2 ) r Hm (T1)
T2 T1
rC
p,mdT
其中
rC p,m
1.标准摩尔生成焓
(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
H
$ m
,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、
标准状态下的H2O（l），CO2(g)等规定产物 的标准摩尔燃烧焓，在任何温度T 时均为零。
f
H
m
CO2
g,T
c
H
m
C石墨,T
c
H
m
CO2
g
Fra Baidu bibliotek,
T
0
f
H
m
H
2Ol
,
T
c
H
m
H
2
,
T
c
H
m
H
2Ol
,
T
0
(2)由
C
H
$ m
计算
1
2
O2
g ,298.15K , p
CH 3OH l ,298.15K , p
最稳定单质的标准摩尔生成焓，
在任何温度T 时均为零。
例如： f Hm C,石墨,T 0
由教材和手册中可查得B的 f Hm B,298.15K 数
据(见本书附录九)。
p
p
p
4NH3 + 5O2
纯态
纯态
r H
$
m
4NO 纯态
+
↖ ΔH1
↗ΔH2
相同种类相同数量各自
处 在 标 准 压 力 p 下 的 稳 定单质2N2,6H2,5O2
p 6H2O 纯态
r Hm H 2 H1
Bf Hm B
B
例. 已知：
（1）C2H6(g) +
rHm$
HCOOCH3 + 纯态
ΔH1
+2O2 +2O2 ΔH2
相同数量各自处在标准压力p 下
的完全燃烧产物2CO2+3H2O
p H2O 纯态
r Hm H1 H 2
BC Hm B
B
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)。