物理化学课件02-06

得到 rUm 计算 r Hm
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QV ＝ CT
例题
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2.12 Hess定律
盖斯（G.H.Hess）定律：
反应的热效应只与起始和终了状态有关，与变化途 径无关。不管反应是一步完成的，还是分几步完成 的，其热效应相同，当然要保持反应条件（如温度、 压力等）不变。
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nB 1mol B
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2.11 热化学
4. 恒压摩尔热效应与恒容摩尔热效应
以 rH
表示反应的摩尔焓变，用 r Hm表示
r Hm
实际上是反应按给定的方程式进行 1mol
的反应时所发生的焓变。单位： Jmo1l
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2.11 热化学
rUm
rU
当反应进度为1 mol 时：
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2.11 热化学
5. 热化学反应方程式的写法
表示化学反应与热效应关系的方程式称为热化学 方程式。因为U, H的数值与体系的状态有关，所 以方程式中应该注明物态、温度、压力、组成等。 对于固态还应注明结晶状态。
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2.11 热化学
例如：298.15 K时
H 2 ( g ,p ) I 2 ( g ,p ) 2 H ( g ,p I )
rH m (2.9 1K 8 5 ) 5.8 1 kJ m 1 ol
式 处于中：标准r态H （m (2 p
9.18K 5) 表示反应物和生成物都 代表气体的压力处于标准态）
时，在298.15 K，反应进度为1 mol 时的焓变。
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2.11 热化学
注意事项
1）反应热与化学反应方程式的写法有关，反应热必 须与所给反应的计量方程对应。例：
一、化合物的生成焓 二、离子生成焓 三、物质燃烧焓 四、键焓 五、溶解热和稀释热
复习
rH rU nR T
Qp QVnRT
n 是生成物与反应物理想气体物质的量之差值。
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2.11 热化学
3. 反应进度 的定义
设某反应 D D E E F F G G
B 是任一组分B的化学计量数，对反应物取
负值，对生成物取正值。
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2.11 热化学
nB nB,0
B
n B,0 和 n B 分别代表任一组分B
在起始和t 时刻的物质的量。
d dnB B
单位：mol
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2.11 热化学
反应进度的特点
（1）用反应体系中的任一物质表示反应进度，结果一样 （2）反应进度与反应方程式的写法有关。 （3）若反应进度按计量系数完成一个单元的反应，则
则 （1）-（2）得（3）
（3） C( s1 2 )O2(g)COr(Hmg ,3 )
rH m ,3 rH m ,1 rH m,2
同一物质相消，必须物种、物相和状态都相同
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2.12 Hess定律
热化学方程式以代数方程式进行计算
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例题
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2.13 几种热效应
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2.11 热化学
2).气体的标准态：
理想气体：任一温度T压力为 p 的状态。
实际气体：任一温度T压力为 p 且服从理想气体行
为的状态。
假想状态
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2.11 热化学
标准态不规定温度，每个温度都有一个标准态。
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一般298.15 K时的标准态数据有表可查。
2.12 Hess定律
其应用：对于进行得太慢的或反应程度不易控制而 无法直接测定反应热的化学反应，可以用盖斯定律， 利用容易测定的反应热来计算不容易测定的反应热。
例如：求C(s)和O2 (g)生成CO(g)的反应热。
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2.12 Hess定律
已知：（1） C(O s2)(g)C2(O g) r Hm,1 （2） C O (g ) 1 2 O 2 (g ) C O 2 (g ) rHm,2
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2.11 热化学
2）反应进度为1 mol ，表示按计量方程反应物应 全部作用完，而不管反应是否真正完成。若是一 个平衡反应，显然实验所测值会低于计算值。但 可以用过量的反应物，测定刚好反应进度为1 mol 时的热效应。
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2.11 热化学
6. 反应热的测量
量热计，其工作原理：将由导热性能良好的材 料制成的反应器浸没在充满水的绝热良好的容 器中，设法使反应在反应器中进行。若反应放 热，所产生的热传入水中使水的温度升高，准 确测出水温变化值，根据水量及其有关附件的 热容等数据，即可算出反应热效应。
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2.11 热化学
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2.11 热化学
测定物质燃烧反应的热效应，常用装置为弹式量热 计。具体操作：在弹形反应器内有一样品平台，将 定量反应样品放于其上，向反应器内通一定压力的 氧气，然后将反应器放到充满水的绝热容器中，水 中有精密温度计和搅拌器，通电于靠近样品一定规 格和长度的燃烧丝，使之燃烧导致被测样品发生燃 烧反应，记录水温变化，用来计算反应热。
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2.11 热化学
t 0 t t
D D E E F F G G
n n D,0
E,0
n F,0
n GLeabharlann Baidu0
nD nE
nF
nG
n D n D ,0 n E n E ,0 n F n F ,0 n G n G ,0
D
E
F
G
反应进度是20世纪初比利时的T.de donder引进的
rHmrUm BRT B
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2.11 热化学
标准摩尔焓变 焓的变化
反应物和生成物都处于标准态
rHm (T)
反应温度
反应进度为1 mol 反应（reaction）
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2.11 热化学
物质标准态的规定
1).固体、液体的标准态：任一温度T压力为 p
的纯固体或纯液体。 真实状态
H 2 ( g ,p ) I 2 ( g ,p ) 2 H ( g ,p I )
rH m (2.9 1K 8 5 ) 5.8 1 kJ m 1 ol
1 2H 2(g ,p )1 2I2(g ,p )H (g ,Ip )
rH m (2.9 1K 8 5 ) 2.9 5 kJ m 1ol
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