解决目标任务

自由讨论
N2(g) + 3H2(g)
2NH3 (g)
1、计算该反应的反应焓 2、解决思考，互动讨论 思考：合成氨生产的化学反应，如何来计算反应的热 效应，为保障该反应的进行，我们应提供多少热量？ 应使用何种反应器可以承受这些热量？
练习： 已知在标准状态下下述反应的标准焓变： C(s) + 1/2O2(g) → CO(g) ΔH1θ CO(g) + 1/2O2(g) → CO2(g) ΔH2θ H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g) ΔH3θ 2 H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ΔH4θ (1) ΔH1θ ,ΔH2θ, ΔH3θ, ΔH4θ是否分别为 CO(g), CO2(g), H2O(g), H2O(l)的标准摩尔 生成焓？ (2) ΔH1θ ,ΔH2θ, ΔH3θ是否分别为C(s), CO(g), H2(g)的标准摩尔燃烧焓？
2.9反应焓和燃烧焓
复习
化学反应的热效应：通常是指体系在恒温恒 压或恒温恒容且不作非体积功的条件下进行时， 系统吸收或释放的热量。 若反应在等温等压下进行， Qp= ΔrH 若反应在等温等容下进行， QV= ΔrU 1、 反应热的测量方法
弹式量热计 通入 O2 通电导线 温度计
搅拌器
绝热壁 H2O 反应物
C2 H 5OH(l) 3O2 (g) 2CO2 (g) 3H2O(l)
应用式(2.10.1) 于上式：
r H c H m C2 H 5OH, l νB f H m B 2 f H m CO 2 , g 3 f H m H 2O, l f H m C2 H 5OH, l
$ r H m 870.3 kJ mol-1
则
$ c H m (CH3COOH, l) 870.3 kJ mol-1
显然，根据标准摩尔燃烧焓的定义，所指定产物如 CO 2 (g), H 2 O 等的标准摩尔燃烧焓，在任何温度T时， 其值均为零。
三.标准摩尔燃烧焓
标准反应焓等于各反应物燃烧焓的总和减去各产物 燃烧焓的总和。 用通式表示为：
c H (CH3OH,l)
$ m
生成焓和燃烧焓的相互补充和换算
求乙醇在25 °C 时的 f H m C2 H 5OH, l 。
难点
1 例 已知25 °C时乙醇(C2H5OH)的 c H m 1366.8 kJ mol ,
f H m CO 2 , g 393.51 kJ mol 1 解： 由附录查得25 °C 时， f H m H 2O, l 285.83 kJ mol 1 乙醇的燃烧反应为：
HT
Hm
用公式表示即是：
νB Hm (B)
B
两种焓
二. 标准生成焓
在标准压力下，一定温度时，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： ΔfHmθ（i） （物质，相态）
•上标“θ”表示各物均处于标准压力下。 •下标“m”表示反应进度为1 mol时。
这就是HCl(g)的标准摩尔生成焓：
$ f H m (HCl, g) 92.31 kJ mol-1
两种焓
三.标准摩尔燃烧焓
在标准压力下，反应温度时，物质B完全氧化 成相同温度的指定产物时的焓变称为标准摩尔燃烧 焓。 用符号 ΔcHmθ (物质、相态)表示。 •下标“c”表示燃烧。 •上标“θ”表示各物均处于标准压力下。 •下标“m”表示反应进度为1 mol时。
小结：
一个标准 三项注意
①理解热力学标准状态、标准反应焓、标准生成焓
和标准燃烧焓的概念。
②掌握利用标准生成焓计算反应热效应的方法。 ③掌握利用标准燃烧焓计算反应热效应的方法。 作业布置： P51 19（1、3） 20（2、3） 预习： 2.10 反应热效应与温度的关系
两种焓
热分析
差示扫描量热仪（DSC)
2. 反应热的计算方法 标准摩尔生成焓法 反 应 热 的 计 算 标准摩尔燃烧焓法 键焓法
代数法
新 课导 入
举例：化工生产中的示例，合成氨的生产。
N2(g) + 3H2(g) 2NH3 (g)
思考：合成氨生产的化学反应，如何来计算反应的热 效应，为保障该反应的进行，我们应提供多少热量？ 应使用何种反应器可以承受这些热量？
三.标准摩尔燃烧焓
指定产物通常规定为：
C Байду номын сангаас CO 2 (g)
H H 2 O(l)
S SO 2 (g)
Cl HCl(aq)
N N 2 (g)
一定温度一般指298.15 K时
数据有表可查。
三项注意
三.标准摩尔燃烧焓
例如：在298.15 K及标准压力下：
CH 3COOH(l) 2O 2 (g) 2CO 2 (g) 2H 2 O(l)
B
所以有：
Δf H m C2 H 5OH, l
2 393.51 3 285.83 1366.8 kJ mol 1 277.71 kJ mol 1
2Δf H m CO 2 , g 3Δf H m H 2O, l Δc H m C2 H 5OH, l
r H Bc H (B)
$ m $ m B
例如：在298.15 K和标准压力下，有反应：
(COOH)2 (s) 2CH 3OH(l) (COOCH3 ) 2 (s) 2H 2 O(l) （A） （B） （C） (D)
$ $ $ $ 则 r H m c H m (A) 2c H m (B) - c H m (C)
目标任务
2.9反应焓和燃烧焓
一 标准反应焓
热力学标准状态 标准压力— p 100kPa
一个标准
标准态 — 气体的标准态为标准压力下表现出理想气体性质 的纯气体。液体、固体的标准态为标准压力下的纯液体、固 体状态。温度无规定，一般选25 °C。 标准摩尔反应焓— 在某温度下，各自处在标准态下的反应 物，反应生成同样温度下各自处于标准态下的产物，该过程 的摩尔反应焓即为标准摩尔反应焓。 符号
Ë r H m
$ B f H m (B)
B为化学计量数。
B
三项注意
二. 标准摩尔生成焓
例如：在298.15 K时
1 H (g,p $ 2 2
)
1 Cl (g,p $ 2 2
) HCl(g,p )
$
$ 反应焓变为： r H m (298.15 K) 92.31 kJ mol-1
3.标准摩尔燃烧焓
用这种方法可以求一些不能由单质直接合成的 有机物的生成焓。 例如：在298.15 K和标准压力下：
C(s) 2H 2 (g) 1 O 2 (g) CH 3 OH(l) 2
该反应的反应焓变就是 CH3 OH(l) 的生成焓，则：
$ $ $ f H m (CH3OH,l) c H m (C,s) 2c H m (H 2 ,g)
ΔfHmθ （稳定单质）= 0
一定温度一般指298.15 K时
数据有表可查。
三项注意
二. 标准摩尔生成焓
利用各物质的摩尔生成焓求化学反应焓变：
p $ 和反应温度时（通常为298.15 K） 在标准压力
2A E C 3D
稳定单质
$ $ $ $ $ r H m f H m (C) 3 f H m (D) 2 f H m (A) f H m (E)