化学反应热效应的计算

fHqm / kJmol-1 226.8
393.5 285.3
rHqm = 2 (393.5) + (285.3) (226.8)
= 1299பைடு நூலகம்7 kJmol-1
该反应rHqm即表示1mol纯乙炔在热力学标准态
下完全燃烧所产生的热效应，即乙炔的燃烧热
1.2.4 从键能估算
●键焓的概念 化学变化过程只涉及参与反应的各原子的部分外层电
CH3OH(l) + 1/2O2(g) → HCHO(g) + H2O(l) 的反应热。
解：
HCHO(g) + O2 (g) = CO2 (g) + H2O(l)
rHq1 = 563.58kJmol-1
CH3OH(l) +3/2O2(g) =CO2 (g) + 2H2O (l)
rHq2 = 726.64 kJmol-1
故讨论化学反应焓变ΔH很重Q要1↓→。
↑Q2 C+D →
1.2.1 利用盖斯定律进行求算
1840年Hess G.H.(1802-1850年）根据一 系列的实验事实提出了盖斯定律：
不管化学反应是一步完成或是分几步完成，过 程中的热效应总是相同的。或者说，总反应的热 效应等于各分反应热效应之和。 下面是一个应用盖斯定律计算热效应的实际例子:
其中“ｆ”表示生成反应，m表示反应进度
为1mol，其单位为kJ·mol–1。
例如，NaCl(s)、CaCO3(s)、NO(g) 的 标准生成焓 f Hm 应分别是下述反应的标准焓 变：
Na(s)+1/2Cl2(g) →NaCl(s),
f
H
=
m
–411.12kJ·mol
–1
Ca(s)+C(石墨)+3/2O2(g) → CaCO3(s),
2704.2 3241.82 1657.7 692.31 kJ·gmmool-1l1
= 95.73 kJ·mol-1
热效应为正值，表明该反应吸热；主要原因 是生成物H2O为气态，吸收了相当数量的热。
1.2.3 用燃烧热求反应热
有机物燃烧时释放出热量，因此可以利用 其标准摩尔燃烧热来求算反应热．
讨论热效应前,要了解:热化学方程式
如
H2(g)
+
1 2
O2(g)
298.15K 100kPa
H2O(g)
rHm = -241.82 kJ·mol-1
请问,上反应式注明了什么条件?
1.注明反应的温度、压力等。
2.注明各物质的聚集状态。
3.同一反应,反应式系数不同, rHm不同 。
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)
（1） （2）
（2）-（1）得 ： CH3OH(l) + 1/2O2(g) = HCHO(g) + H2O (l)
rHqm = 726.64 (563.58) = 163.06 kJmol-1
例 试利用标准生成热数据计算乙炔的燃烧热
解：乙炔燃烧反应：
C2H2(g) +5/2O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l)
例1-1：在恒压(101.325kPa)和恒温(298.15K)下， 求下反应的热效应:
C (石墨)+1/2O2(g) = CO (g)
试问,该反应的热效应是否能用实验测量得到? 采用何办法来测算?
根据盖斯定律，我们可以设计如下反应途径：
C(s) + O2(g)
Q
CO2(g)
Q1
CO(g)
+
1 2
O2(g)
Q2
Q= Q1+ Q2 测得 Q = -393.51 kJ·mol-1, Q2 = -282.98 kJ·mol-1
Q1 = Q-Q2=[(-393.51)-(-282.98)]kJ·mol-1 = -110.53 kJ·mol-1
1.2.2 用标准摩尔生成热求算
标准摩尔生成焓（标准生成热）：在标准态 下、298K时，由最稳定的单质生成1mol化合 物时的焓变，用ΔｆHｍӨ表示．最稳定的碳是?
标准摩尔燃烧热(ΔｃHｍӨ )： 在1.013×105Pa 下，1mol物质完全燃烧时 的热效应。
反应物
r
H
m
产物
c
H
m
(反)
各种燃烧产物
c
H
m
(产)
r Hm icHm 反 icHm 产 （1-6）
例:已知甲醇和甲醛的燃烧热分别为726.64kJmol-1 及563.58kJmol-1，求反应
解 自附录二中分别查出反应中各物质的标准生
成焓（ f Hm）；注意各物质的聚集态；代入数值时
不要忘记各物质化学式前的计量系数：
Al2O3(s)+6HCl(g)=2AlCl3(s)+3H2O(g)
f Hm kJ/mol
-1675.7 -92.31 -704.2 -241.82
r Hm f Hm 生成物 f Hm 反应物
利用标准摩尔生成热求反应热
标准状态,298K, 反应物
ΔrHｍӨ
标准状态,298K, 产物
ΔfHｍ,1Ө
标准状态,298K, 稳定单质
ΔfHｍ,2Ө
ΔfHｍ,2Ө= ΔrHｍӨ + ΔｆHｍ,1Ө
或 ΔrHｍӨ = ΔｆHｍ,2Ө - ΔｆHｍ,1Ө
例1-2 利用标准生成焓，计算下列反应的标准热效应： Al2O3(s)+6HCl(g)=2AlCl3(s)+3H2O(g)
f Hm= –1206.92kJ·mol –1
1/2N2(g)+1/2O2(g) → NO(g),
f Hm = +90.25kJ·mol-1 ● 关于生成焓的几点注意：
1) 稳定态单质的生成焓ΔHfө ＝0 2) 生成焓并非一个新概念，而只是一种特定的焓变。 3) 物质焓的绝对值H无法测定，生成焓是一种相对值，有 些是实验测定的，有些则是间接计算的。当知道了各种物 质的生成焓，就可以容易地计算许多化学反应的焓变。
rHm = -483.64 kJ·mol-1
4.正、逆反应的Qp的绝对值相同, 符号相反。
HgO(s) Hg(l) +
→12OH2g(g(l))→+ H12gOO2((sg))
rHm = 90.83 kJ·mol-1 rHm = -90.83 kJ·mol-1
Q
化学反应一般为敞口容器A，+B即恒→压下G+反H 应，
子之间的结合方式的改变，或者说发生了化学键的改组。化 学变化的热效应即来源于此。以此为线索，可提出反映化学 键强度属性的键焓的概念，用以计算反应过程的焓变。
● 键焓的定义(键能)： 在温度T与标准压力时，气态分子断开1 mol化学键的