北京大学药学院：《物理化学 Physical Chemistry》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 热力学第一定律（1.9）化学反应热效应的计算

△H°m=2v△H°m △Hm2=△Hm+△CpdT 第九化学反应热效应的计算 在全国高等医药教闭武设晏员会 巴生部想划教材物理化象6服

rH m=  BfH m rHm,2=rHm,1+CpdT 第九节 化学反应热效应的计算

赫斯定律 1840年,赫斯提出了一个定律: 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。 应用:对于无法直接测定反应热的化学反应,可 以用赫斯定律,利用容易测定的反应热来 计算不容易测定的反应热

1840年，赫斯提出了一个定律： 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。 应用：对于无法直接测定反应热的化学反应，可 以用赫斯定律，利用容易测定的反应热来 计算不容易测定的反应热。 一、赫斯定律

一、赫斯定律 例如:求C(s和O2(g成CO(g)的反应热 已知:(1)C()+O2(g)=CO2(g △H (2)CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H 则(1)-(2)得(3) (3)C(S)+2O2(g=CO(g)A, H △H,=△H,-△H m mz

例如：求C(s)和 O2 (g) 生成CO(g)的反应热。 已知：（1） （2） C(s) O ( ) CO (g) + 2 g = 2  r Hm,1 2 2 1 2 CO(g) O (g) CO (g) + =  r Hm,2 则（1）-（2）得（3） （3） C(s) O (g) CO(g) 2 2 1 + =  r Hm,3  r Hm,3 =  r Hm,1 −  r Hm,2 一、赫斯定律

由标准的摩尔生成给计算AHn 络一定律 等温等压下化学反应的热效应等于生成物焓的 总和减去反应物焓的总和: AH=Qn=(CH)物-(H)应物 若能知道各个物质的焓值,利用上式可求得等 温等压下任意化学反应的热效应。但如前所述,物 质的焓的绝对值无法求得。为此,人们采用了如下 相对标准来进行计算

等温等压下化学反应的热效应等于生成物焓的 总和减去反应物焓的总和： r H =Q p = (H ) 产物 −(H ) 反应物 若能知道各个物质的焓值，利用上式可求得等 温等压下任意化学反应的热效应。但如前所述，物 质的焓的绝对值无法求得。为此，人们采用了如下 相对标准来进行计算。 二、由标准的摩尔生成焓计算ΔrHm

由标准的摩尔生成给计算AHn 络一定律 在标准压力下,反应温度时,由最稳定的单质合 成标准状态下一摩尔物质的焓变,称为该物质的标准 摩尔生成焓,用下述符号表示: △.H, O r-m (物质,相态,温度) 生成焓是个相对值,相对于稳定单质的焓值等于零 一般29815K时的数据有表可查

• 一般298.15 K时的数据有表可查。 • 生成焓是个相对值，相对于稳定单质的焓值等于零。 在标准压力下，反应温度时，由最稳定的单质合 成标准状态下一摩尔物质的焓变，称为该物质的标准 摩尔生成焓，用下述符号表示： （物质，相态，温度） 二、由标准的摩尔生成焓计算ΔrHm O Δr Hm

由标准的摩尔生成给计算AHn 例如:在29815K时 H Cl 28,P HCl Ig, 反应焓变为: △H(298.1K)=-92.31kJmo1 这就是HC(g)的标准摩尔生成焓 △/(HL1g298.15K)=9.31kJnb

例如：在298.15 K时 这就是HCl(g)的标准摩尔生成焓： 反应焓变为： 二、由标准的摩尔生成焓计算ΔrHm O - 1 Δr Hm (298.15K) = -92.31kJmol O - 1 Δf Hm (HCl, g,298.15K) = -92.31kJmol ( ) ( ) ( ) O 2 O 2 O 2 Cl g HCl g 2 1 H g 2 1 , p + , p = , p

由标准的摩尔生成给计算AHn 络一定律 由物质的标准摩尔生成焓,可以计算化学反应的热 效应。例如,对于某化学反应可设计成: aa+dD 8G+hh T T △H △H 最稳定单质

aA+dD T, p gG+hH T, p 最稳定单质 T, p O r Hm H 1 H 2 由物质的标准摩尔生成焓，可以计算化学反应的热 效应。例如，对于某化学反应可设计成： 二、由标准的摩尔生成焓计算ΔrHm

由标准的摩尔生成给计算AHn 因为焓是状态函数,所以: △H1+△H6=△H2 △,H=△H2-△H AH1=aA(A)+HBD)=∑m2r)应物 AH2=gAHm(G)+M△HmH)=2( PaShM物 ∑(P3AH)产物一∑(△r)反应物 B B ∑ vB△Hm(B B 式中PB和r分别表示产物和反应物在化学计量方程式 中的计量系数。系数对反应物为负,对产物为正

因为焓是状态函数，所以： 2 O ΔH1 + Δr Hm = ΔH 2 1 O r Hm = H − H  =  +  =  B O B f m O f m O H1 a f Hm( A ) d H ( D ) (r H ) 反应物 H = g H ( ) + h H ( ) =( p  H ) 产物 B O B f m O f m O 2 f m G H  =  −  B B O B f m O B f m O r Hm ( p H ) 产物 (r H ) 反应物 H (B) B O = B f m 式中pB和rB分别表示产物和反应物在化学计量方程式 中的计量系数。系数B对反应物为负，对产物为正 二、由标准的摩尔生成焓计算ΔrHm

由标准的摩尔生成给计算AHn 例如用各物质的摩尔生成焓求化学反应焓变: 在标准压力p和反应温度时(通常29815K) 2A+e=c+3D △Hm=△rHm(C)+3△fm(D) ②2△fHm(A)+△Hm(E) ∑v△rm(B)

2A + E = C + 3D 例如用各物质的摩尔生成焓求化学反应焓变： 在标准压力 p  和反应温度时（通常298.15 K） 二、由标准的摩尔生成焓计算ΔrHm ( ) ( ) (B) 2Δ (A) Δ (E) Δ Δ (C) 3Δ (D) O f m B B O f m O f m O f m O f m O r m H H H H H H =  − + = + 

三、由标准的摩尔燃娆给计算AHm 绝大多数的有机化合物不能由稳定的单质直接合 成,因而标准摩尔生成焓无法直接测得。但通过实验 可测得燃烧过程的热效应。 在标准压力P=100KPa和指定温度下,1摩尔某 种物质完全燃烧的恒压热效应称为该物质的标准摩尔 燃烧焓: 用符号△。H(物质、相态、温度)表示。 下标“c”表示 combustion

•下标“c”表示combustion。 绝大多数的有机化合物不能由稳定的单质直接合 成，因而标准摩尔生成焓无法直接测得。但通过实验 可测得燃烧过程的热效应。 在标准压力P  =100KPa和指定温度下，1摩尔某 种物质完全燃烧的恒压热效应称为该物质的标准摩尔 燃烧焓： 用符号 (物质、相态、温度)表示。 三、由标准的摩尔燃烧焓计算ΔrHm O Δc Hm