当前位置:文档之家› 2-8标准摩尔反应焓的计算

2-8标准摩尔反应焓的计算

稳定产物 T, p
∆r Hm
gG + hH T, p
∆H 1
∆H 2
9
∆ r H m = ∆H 1 − ∆H 2
= (a∆ c H m, A + b∆ c H m , B ) − ( g∆ c H m,G + h∆ c H m , H )
= −∑ν B ∆ c H m (B )
ν B为计量方程中的系数,对反应物取负值,生成物取
∆ r H m (T1 ) ∆ r H m (T2 )

r
∆ H m (T2 )
gG(γ)+hH(δ) T2,标准态
∆H1
aA(α)+bB(β) T1,标准态r → ∆来自 2∆ H m (T1 )
gG(γ)+hH(δ) T1,标准态
16
∆ r H m (T2 ) = ∆ r H m (T1 ) + ∆H1 + ∆H 2
25 5 1 C5 H 5 N(l) + O 2 (g) = 5CO 2 (g) + H 2O(l) + N 2 (g) 4 2 2
∆ r H m = ∆ H (C H N, l) c m 5 5
只有可燃性物质才有燃烧焓
8
(2).利用各物质的摩尔燃烧焓求化学反应焓变:
aA + bB T, p

T2
=
− aC p ,m ( A) − bC p ,m ( B)]dT
= ∆ r H m (T1 ) + ∫ ∆ r C p ,m dT
T1
17
T2
∆r Hm (T2 ) = ∆r Hm (T1 ) + ∫ ∆rCp,mdT
T1
T2
其中,
∆ r C p ,m = ∑ν B C p ,m ( B, β )
= ∑ν B ∆ f H m (B)
ν B为计量方程中的系数,对反应物取负值,生成物取
正值。
5
2. 标准摩尔燃烧焓 Standard molar enthalpy of combustion
(1)定义 ) 在温度为T 的标准态下,1mol的β相态的物质B(β) 与氧进行完全氧化反应时 ,该反应的焓变即为 该物质B(β)在温度T 时的标准摩尔燃烧焓
CH 4 (g) + 2H 2O(g) = CO 2 (g) + 4H 2 (g)
状 变
∆H
1

∆H 4
T2=298.15K
CH可 4 (g) + 2H 2O(g) 相
逆 变
∆H
2

∆ H 1 = [C p ,m (CH 4 , g) + 2C p ,m (H 2 O, g) ] ( T2 − T1 )
★C(石墨) + O2 (g)=CO2 (g) 与 H2(g) + 1/2O2 (g)=H2O (l) 两反应的∆fHm 与∆cHm 有何特点?
∆fHm (CO2,g) = ∆cHm (石墨,s)
∆fHm (H2O,l) = ∆cHm (H2,g)
12
例12: 已知 ℃时: : 已知25
∆c H m (C2 H 5OH, l ) = −1366 .8 kJ ⋅ mol −1
(C6H5·C2H3)
★ 8C (石墨) + H2(g)
∆cHm (石墨)
C6H5 ·C2H3(g)
∆cHm (H2,g)
∆cHm (C6H5·C2H3,g)
8CO2 (g)+ 4H2O(l)
O O O O vB ⋅ ∆f H m (B, β, T ) =∆f H m (C6 H5 ⋅ C2 H3 , β, T ) = ∆r H m (T ) = −∑ vB ⋅ ∆c H m (B, β, T ) ∑ B B
显然,规定的指定产物不同,焓变值也不同,查表 时应注意。298.15 K时的燃烧焓值有表可查。
完全氧化物的
∆c H m
=0
7
规定产物不一定是物质燃烧所实际生成的产物
C 2 H 5OH(l) + 3O 2 (g) = 2CO 2 (g) + 3H 2O(l)
∆ r H m = ∆c H m (C 2 H 5 OH, l)
∆ f H m (CO 2 , g ) = −393 .51 kJ ⋅ mol −1 ∆ f H m (H 2O, l ) = −285 .83 kJ ⋅ mol −1
求液态乙醇在25 时的标准摩尔生成焓。 求液态乙醇在 ℃时的标准摩尔生成焓。
∆ f H m (C 2 H 5OH, l )
13
乙醇的燃烧反应为: 解: 乙醇的燃烧反应为:
CO2(g) -393.51 37.10
H2(g) 0 28.82
-74.81 35.31
19
T =1000K
CH 4 (g ) + 2H 2O(g ) = CO 2 (g ) + 4H 2 (g )
∆r C p,m = ∑ν B C p,m,B
= Cp,m (CO 2 , g ) + 4Cp,m ( H 2 , g ) − Cp,m (CH 4 , g ) − 2Cp,m ( H 2O, g )
∆ c H m (β,T)
单位: 单位
kJ ×mol-
1
6
“完全氧化”是指在没有催化剂作用下的自然燃烧 完全氧化” 完全氧化 ( , 元素: 含C元素:完全氧化产物为CO2 g) 而不是 元素 元素: 含H元素:完全氧化产物为 H2O(l)而不是 元素 , (g) 元素: 含S元素:完全氧化产物为 SO2 ,而不是 元素 含N元素:完全氧化产物为 N(g) 元素: 元素 2 元素:完全氧化产物为 含Cl元素 完全氧化产物为 HCl(aq) 元素 CO(g) H2O(g) SO(g) 3
B
∆r H m (T) = ∆r H m ( 298.15K ) + ∆r C p,m (T − 298.15)
= 199.97kJ·mol-1
20
范围内, 若在温度区间 T1 到T2 范围内,反应物或产物有相变化
例15:求1000K下,下列反应的 ∆ r H m : 下
CH4(g) + 2H2O(g) = CO2(g) + 4H2(g) 已知298.15K,下列热力学数据: ,下列热力学数据: 已知 CH4(g) ∆ f H m /kJ·mol-1 -74.81 CH4(g)
= 49.91J·mol-1·K-1
∆ r H m ( 298 .15 K ) = ∑ ν B ∆ f H m ( B ,298 .15 K )
= ∆f H m (CO 2 , g ) − 2∆f H m (H 2O, g ) − ∆f H m (CH 4 , g )
= 164.94kJ·mol-1
CH 4 (g ) + 2H 2O(g ) = CO 2 (g ) + 4H 2 (g )
已知各物质在298.15K下的热力学数据: 下的热力学数据: 已知各物质在 下的热力学数据 CH4(g) ∆ f H m /kJ·mol-1
C p,m /J·mol-1·K-1
H2O(g) -241.82 33.58
14
) 3. ∆r Hm ( T 随温度的变化 --------基希霍夫 基希霍夫(Kirchhoff)公式 基希霍夫 公式
298.15K, p 下的
∆ c H计算 m
∆r Hm 可直接由手册查出
∆f Hm
如何计算? 但其它温度的∆ r H m如何计算?
15
已知: 已知: 待求: 待求: aA(α)+bB(β) T2,标准态
kJ ×mol1
1
稳定单质: 稳定单质:O2, N2, H2(g),Br2(l) , C(石墨 ,S(斜方晶 (s) 石墨) 斜方晶) 石墨 斜方晶
自身 ∆ f H m = 0
CO2 g) 298.15 K的标准摩尔生成焓对应如下反应的焓变: ( 在 的标准摩尔生成焓对应如下反应的焓变: 的标准摩尔生成焓对应如下反应的焓变 C( 石墨) + O2 g) 298.15 K CO2 g) ( 揪 标准态 ( 揪 H2SO(l) 298.15 K的标准摩尔生成焓对应如下反应的焓变: 的标准摩尔生成焓对应如下反应的焓变: 在 的标准摩尔生成焓对应如下反应的焓变 4 H(g) S(正交) + 2O2 g) 298.15 K H2SO(l) + ( 揪 标准态 揪 2 4
11
(3)标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧反应焓间的相互关系: 标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧反应焓间的相互关系: 标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧反应焓间的相互关系
∆rHmθ
∆fHm ∆cHm
说明: ∆fHm : 指生成 1 mol 产物
∆cHm :燃烧 1 mol 反应物 ∆rHm :按计量式进行的反应 ∆rHm = ∆fHm
基希霍夫定律 基希霍夫定律
d∆ r H m (T ) = ∆ r C p ,m dT 注:①T1~T2间不能有相变
②对于理想气体、液态、固体:压力 p 的影响可 对于理想气体、液态、固体: 忽略, 的影响; 忽略,只考虑温度 T 的影响; 问题:若反应焓不随T变化,表明?
18
例14:求1000K下,下列反应的 ∆ r Hm : 下
3
(2).利用各物质的摩尔生成焓求化学反应焓变:
aA + bB T, p

稳定单质 T, p
∆r Hm
gG + hH T, p
∆H 1
∆H 2
4
∆ r H m = ∆H 2 − ∆H 1
= ( g∆ f H m,G + h∆ f H m , H ) − (a∆ f H m , A + b∆ f H m , B )
相关主题