【正文】 焓 例如：在 K時(shí)，求 HCl(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 221122H ( g , ) C l ( g , ) H C l ( g , )p p p??$ $ $1rm ( 29 8. 15 K ) 92 .3 1 kJ m olHD ? ?$這就是 HCl(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓： 1mf ( H C l , g , 2 9 8 . 1 5 K ) 9 2 . 3 1 k J m o lHD ? ?$反應(yīng)焓變?yōu)椋? * 由化合物的生成焓計(jì)算反應(yīng)熱 3DCEA2 ???利用各物質(zhì)的摩爾生成焓求化學(xué)反應(yīng)焓變 ： 在標(biāo)準(zhǔn)壓力 p 和反應(yīng)溫度時(shí)（通常為 K） 反應(yīng)物產(chǎn)物 （ ))( ,??? jmfjimfimr HRHPH D?D?D ???? ? ? ?)()(2)(3)( EHAHDHCHH mfmfmfmfmr ????? D?D?D?D?D由化合物的生成焓計(jì)算反應(yīng)熱 解：由附錄可查出該反應(yīng)中各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓： 4NH3（ g）＋ 5O2（ g） ═ 4NO（ g）＋ 6H2O（ l） － 0 － （ kJmol1 ） HD Omf例如： 利用標(biāo)準(zhǔn)生成焓數(shù)據(jù) , 計(jì)算反應(yīng) 4NH3 (g)＋ 5O2 (g) ═ 4NO (g)＋ 6H2 O (l) 在 100 kPa下的反應(yīng)熱。 由化合物的生成焓計(jì)算反應(yīng)熱 = 4 ［ NO(g)］＋ 6 ［ H2O(l)］－ 4 ［ NH3 (g)］ = 4 ＋ 6（－ ）－ 4（－ ） = － （ kJmol1 ） 反應(yīng)物產(chǎn)物 （ ))( , ??? jmfjimfimr HRHPH D?D?D ??HD OmfHD OmfHD Omf4NH3 (g)＋ 5O2 (g) ═ 4NO (g)＋ 6H2 O (l) 因?yàn)槿芤菏请娭行缘模?、?fù)離子總是同時(shí)存在，不可能得到單一離子的生成焓。 所以，規(guī)定了一個(gè)目前被公認(rèn)的相對標(biāo)準(zhǔn)： 標(biāo)準(zhǔn)壓力下，在無限稀釋的水溶液中， 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓等于零。 ?H其它離子生成焓都是與這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)比較的相對值。 ? ? 0),( ??D ? aqHH mf ?* 由離子生成焓計(jì)算溶液反應(yīng)的熱效應(yīng) 1fm ( H C l ,g) kJ m olH ?D ? ? ?$查表得 fm ( H , a q) 0H ?D ? ?$規(guī)定： kJ m ol ( kJ m ol )??? ? ? ? ? ?所以： 例如：求 Cl的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 17 5 . 1 4 k J m o l ?? ? ?s o l m f m f m f m(2 9 8 K ) (H , a q ) ( C l , a q ) (H C l , g )H H H H??D ? D ? ? D ? ? D$ $ $ $2HOH Cl ( g , ) H ( a q ) Cl ( a q )p ?????? ? ? ?$fm ( C l , aq)H ?D?$11 6 7 . 4 4 k J m o l ?? ? ? ?下標(biāo) “ c”表示 bustion。 ?上標(biāo) “ ” 表示各物均處于標(biāo)準(zhǔn)壓力下。 ?下標(biāo) “ m”表示 1 mol B 物質(zhì) 。 在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，反應(yīng)溫度時(shí)， 1mol物質(zhì) B完全燃燒所放出的等壓熱稱為 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓（ Standard molar enthalpy of bustion）。 用下述符號表示： （ B， 相態(tài)，溫度） ??mc HD燃燒焓 完全燃燒：指生成最穩(wěn)定的單質(zhì)或氧化物。 g)(COC 2? O ( l)HH 2?g)(SOS 2? g)(NN2?H C l( aq )Cl ? 金屬? 氧化態(tài)或單質(zhì) 顯然，最穩(wěn)定單質(zhì)的燃燒焓等于零。 K時(shí)的燃燒焓值有表可查 。 * 由燃燒焓計(jì)算反應(yīng)熱 化學(xué)反應(yīng)的焓變值等于 各 反應(yīng)物 燃燒焓的總和 減去各 產(chǎn)物 燃燒焓的總和 。用通式表示為： 例如：在 K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，有反應(yīng)： l)(O2Hs)()( C O O C HO H ( l )2 C Hs)(C O O H )( 22332 ??? （ A） （ B） （ C） (D) 則 產(chǎn)物反應(yīng)物 （ ))( , ??? jmcjimcimr HRHPH D?D?D ??? ? ? ?)(2)()(2)( DHCHBHAHH mcmcmcmcmr ????? D?D?D?D?D利用燃燒焓求生成焓 用這種方法可以求一些 不能由單質(zhì)直接合成 的有機(jī)物的生成焓。 O H ( l )CHg)(Og)(2HC ( s ) 322 21 ???f m 3 c m c m 2( C H O H , l ) ( C , s ) 2 ( H , g )H H HD ? D ? D$ $ $該反應(yīng)的反應(yīng)焓變就是 的生成焓，則： 3C H OH(l )例如：在 K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下： c m 3 ( C H O H , l )HD $ 鍵焓的計(jì)算： 只要從表上查得各鍵的鍵焓就可以估算化合物的生成焓以及化學(xué)反應(yīng)的焓變。 鍵解離能： (bond dissociation energy):指拆散分子或原子 團(tuán)中某一指定的鍵所需要的能量。 例如： O 中兩個(gè) O—H鍵 H H 鍵能 (bond energy)或鍵焓 (bond enthalpy):指某種鍵的鍵解離能的平均值。以 表示。 ???Diiiimr H 產(chǎn)物反應(yīng)物 － )()( ????化合物的鍵焓： 氣態(tài)分子全部解離為氣態(tài)單原子所需的能量。 例如： C4H10（ g) 的鍵焓為： H H H H | | | | H—C—C—C—C—H | | | | H H H H HCCC ?? ?? ??? 103 顯然，這個(gè)方法是很粗略的，一則所有單鍵鍵焓的數(shù)據(jù)尚不完全，二則單鍵鍵焓與分子中實(shí)際的鍵能會(huì)有出入。 反應(yīng)熱和溫度的關(guān)系－ 基爾霍夫定律 反應(yīng)焓變值一般與溫度關(guān)系不大。如果溫度區(qū)間較大 ,在等壓下雖化學(xué)反應(yīng)相同，但其焓變值則不同。 21r m 2 r m 12 . ( ) ( ) d T pTH T H T C TD ? D ? D?積分式 在 1858年首先由 Kirchoff提出了焓變值與溫度的關(guān)系式，所以稱為 Kirchoff定律 ，有兩種表示形式。 ()1 . [ ]ppH CT?D ?D?微分式 B , mB ( B )ppCCnD? ? 也是溫度的函數(shù)，只要將 Cp T的關(guān)系式代入，就可從一個(gè)溫度時(shí)的焓變求另一個(gè)溫度下的焓變。 pCD 如有物質(zhì)發(fā)生 相變 ，就要進(jìn)行 分段積分 。 反應(yīng)熱和溫度的關(guān)系 常用： 常數(shù)，若 ?D m,)1( pC)()()( 12,12 TTCTHTH mpmrmr ?D?D?D ??，＝則若 2,2, ,)2( cTbTaCcTbTaC pp D?D?DD??? mm331221033312221 )298()298()298()298()(cTbTaTHTcTbTaKHTH mrmrD?D?D?D??D??D??D?D?D ??反應(yīng)熱和溫度的關(guān)系－ 基爾霍夫定律 某些氣體的 a,b,c值可查表。 基爾霍夫定律 基爾霍夫定律 基爾霍夫定律 食物熱值的計(jì)算 食物是機(jī)體能量的來源，為了保障健康，合理進(jìn)食，有必要了解每種食物所能提供的熱量。營養(yǎng)學(xué)中通常用熱值來表示各種食物提供熱量的多少。所謂熱值是指 1g食物完全氧化所產(chǎn)生的熱效應(yīng)。由于攝入機(jī)體的食物在體內(nèi)完全氧化往往需要多步反應(yīng)，經(jīng)過極其復(fù)雜的過程才能完成，但根據(jù)蓋斯定律，其總熱效應(yīng)與食物在體外一步反應(yīng)的熱效應(yīng)完全相同，因此可以利用有關(guān)熱化學(xué)數(shù)據(jù)，根據(jù)蓋斯定律求算食物的熱值。 食物熱值的計(jì)算 葡萄糖在體內(nèi)氧化供給能量的反應(yīng)是重要的生物化學(xué)反應(yīng)之一。其完全氧化的總反應(yīng)如下： C6H12O6(s)+6O2(g) ═ 6CO2(g)+6H2O(l) 試?yán)酶魑镔|(zhì)的 ΔfＨ om計(jì)算葡萄糖的熱值。 解 : ΔrＨ om ={6ΔfＨ om [CO2(g)] +6ΔfＨ om [H2O(l)] }–{ΔfＨ om [C6H12O6(s)] +6ΔfＨ om [O2(g)]} = [6 (–)+6 (–)] – [ (–)+6 0] =－ (kJmol1) 食物熱值的計(jì)算 已知葡萄糖的摩爾質(zhì)量為 180，所以葡萄糖的熱值為： Δ Ｈ葡萄糖 = － － (kJg1) 糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的平均熱值分別為 – kJg – kJg1 和 – kJg1。利用這些熱值即可估算每天攝入食物所產(chǎn)生的熱量。例如 1g某食物中含 xg糖， yg脂肪， zg蛋白質(zhì)，則該食物的熱值可利用下式求得： ΔＨ 食 = － － － z (kJ) 若某人一天需要 nkJ的熱量，而 1g食物的熱值 為 Δ Ｈ 食 ，則每天所需該食物約為（ n/Δ Ｈ食）克即可滿足能量要求，這就是控制熱量食譜計(jì)算的原理。