摩尔反应焓的计算

298.15K下H2O(l) 298.15K下H21
f
H m
241.82kJ gmol 1
写化学计量式时,要注明物质的相态!
2020/5/11
3
2. 由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓
aA( ) bB( ) 298.1 5K yY ( ) zZ ( )
r
H m
(T
)
1H
2
H
ac
H m
(
A)
bc
H m
(
B)
yc
H m
(Y
)
zc
H m
(
Z
)
反应物的标准摩尔燃烧焓之和减去产物标准摩尔燃烧焓之和.
r
H m
(T
)
B
c
H m
(
B)
通常可查得298.15K下物质的标准摩尔燃烧焓, 来计算该温度下任一反应的标准摩尔反应焓. P.296
2020/5/11
完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓为零
CH4(g) + 2O2 (g) 2CO2(g) +2H2O(l)
cHm(CH4,g)
C2H5OH(l) + 3O2 (g) 2CO2(g) + 3H2O(l) cHm(C2H5OH,l )
2020/5/11
6
4. 由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓
aA( ) bB( ) 298.1 5K yY ( ) zZ ( )
以上公式称作基希霍夫公式
例：求水蒸气和石墨反应 H2O(g) + C(石墨) = H2(g) + CO(g)
的r Hm (298K), r Um (298K)及r Hm (600K), 假定气体 均可看作理想气体。已知：
f Hm[H2O(g),298K]＝－ 241.8 kJ.mol-1, f Hm[CO(g),298K]＝－ 110.53 kJ.mol-1, 平均热容 Cp,m[C(石墨)]＝10.46 J.K.mol-1, H2O(g), H2(g)及 CO(g)的平均热容均按 Cp,m = 29.29 J.K.mol-1计。
2020/5/11
8
r
H
m
(T
)
r
H
m
(298
.15K)
2
H
1
H
T
2 H 1H 298.15K { yC p,m (Y) zC p,m (Z) aC p,m (A) bC p,m (B)}dT
T
r
H
m
(T
)
r
H
m
(
298.15
K
)
298.15K rC p,mdT
式中 rC p,m yC p,m (Y ) zC p,m (Z ) aC p,m ( A) bC p,m (B)
= 131.27 - (2-1)×8.314×298.2×10-3 =128.79 kJ.mol-1 (3)r Hm(600K) = r Hm(298K) + rCpm(T2－ T1) = 131.27 + (29.29×2 -29.29 -10.46)×(600-298)×10-3 = 136.96 kJ.mol-1
+
cHm(B, O2(g)
)
完全氧化产物
(标准态, T) (标准态, T)
(标准态, T)
完全燃烧产物指:
C CO2(g); H H2O(l); S SO2(g); N N2;…… 对一定相态的物质B, 其 标准摩尔燃烧焓 cHm,
仅是温度的函数, 298.15K时的值可以从手册查出, 是
基础热数据之一.
基础热数据之一. P.292
固体单质常有多种晶型(相态), 如
碳的稳定态是：石墨.
硫的稳定态是：正交硫.
磷的稳定态是：以前用白磷，现用红磷.
稳定态单质自身的标准摩尔生成焓为零
2020/5/11
2
同一种物质相态不同,
f
H
m
不同,例如:
C(石墨)
f
H m
0
C(金刚石)
f
H m
1.985kJ gmol 1
标准摩尔反应焓的计算
1. 标准摩尔生成焓 由单质生成化合物的反应称为生成反应.
单质1(稳定相)+单质2(稳定相)+… f Hm (T ) 1mol化合物B (相)
(标准态, T)
(标准态, T)
(标准态, T)
对一定相态的物质B, 其标准摩尔生成焓 fHB (,T) 仅是温度的函数, 298.15K时的值可以从手册查出, 是
4
例: 计算下列反应的标准摩尔反应焓r Hm (298K) : 4 NH3(g) + 5 O2(g) = 4 NO(g) + 6 H2O(g)
已知25℃时, fHm [NO(g)]= 90.4 kJ/mol fHm [H2O(g)]= - 241.8 kJ/mol fHm [NH3(g)]= - 46.1 kJ/mol
例35 例24 例25 7
例35： 已知（p 298K）
H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) rHm(T)= - 285.830kJ.mol-1 求： fHm (H2O，l , 298K) = ？ cHm(H2, g , 298K)= ？
解： rHm(298K) = fHm (H2O，l , 298K) = cHm(H2, g , 298K)= - 285.830kJ.mol-1
2020/5/11
12
r
H m
(T
)
2H
1H
yf
H m
(Y
)
zf
H m
(
Z
)
af
H m
(
A)
bf
H m
(
B)
产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物标准摩尔生成焓之和.
r
H
m
(T
)
B
f
H m
(
B)
通常可查得298.15K下各物质的标准摩尔生成焓, 来计算
该2温020度/5/1下1 任一反应的标准摩尔反应焓. P.292
解: rHm = 4 fHm [NO(g)] + 6 fHm [H2O(g)] - 4 fHm [NH3(g)] - 5 fHm [O2(g)]
= 490.4 + 6 (-241.8) - 4 (-46.1) - 0 = - 905 kJ/mol
2020/5/11
5
3.
标准摩尔燃烧焓
1mol 化合物B (相)
2020/5/11
11
解: H2O(g) + C(石墨) = H2(g) + CO(g) (1) r Hm (298K) ＝ f Hm[CO(g),298K] － f Hm [H2O(g),298K]
＝ - 110.53 - (- 241.8) ＝ 131.27 kJ.mol-1
(2) r Um(298K) = r Hm(298K) - (g)RT