【正文】 HQ? ? ? ? rH? 稱為化學(xué)反應(yīng)的焓變 化學(xué)計(jì)量方程與熱效應(yīng)都寫出的方程稱為熱化學(xué)方程。 什么是化學(xué)反應(yīng)的摩爾焓變 ? rrm ()HHT?????19 2 . 3 k J 9 2 . 3 k J m o l1 m o l??? ? ? ?rm ()HT?稱為化學(xué)反應(yīng)在溫度 T 時的摩爾焓變 使用化學(xué)反應(yīng)的摩爾焓變時應(yīng)注意： （ 1）化學(xué)反應(yīng)的摩爾焓變與溫度有關(guān)，一定要注明反應(yīng)溫度， 不注明表示在 298 K。此外還需注明物態(tài)、壓力、組成，對固態(tài)還需表明結(jié)晶狀態(tài)。 2211 H (g ) C l (g ) H C l(g ) 22 ??①1r m , 1 9 2 . 3 k J m olH ?? ? ? ?（ 2）化學(xué)反應(yīng)的摩爾焓變 一定要與計(jì)量方程對應(yīng) 22 H ( g ) C l ( g ) 2 H C l ( g ) ??② 1r m , 2 1 8 4 . 6 k J m o lH ?? ? ? ?（ 3）下標(biāo) 1 mol 表示反應(yīng)進(jìn)度為 1 mol，而 不是指生成 1 mol 產(chǎn)物。 熱化學(xué)方程式 什么是化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變？ 指在反應(yīng)溫度 T時，參與反應(yīng)的各物質(zhì)都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)度為 1 mol時的焓變。 各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)： 氣體 標(biāo)準(zhǔn)壓力下仍具有理想氣體性質(zhì) 的純氣體物質(zhì) 固體 標(biāo)準(zhǔn)壓力下穩(wěn)定的純固體物質(zhì) 液體 標(biāo)準(zhǔn)壓力下穩(wěn)定的純液體物質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變沒有規(guī)定溫度，在任一反應(yīng)溫度 T 時，都有一個標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。一般的熱力學(xué)數(shù)據(jù)表列出的是在 298 K時的數(shù)值。 化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變 標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的表示 2211H ( g , ) C l ( g , ) H C l( g , ) 22 p p p??1rm ( 298K ) kJ m olH ?? ? ? ?rm ( 2 K ) 98H?焓的變化值 化學(xué)反應(yīng) 對應(yīng)計(jì)量方程反應(yīng)進(jìn)度為 1 mol 標(biāo)準(zhǔn)態(tài) 反應(yīng)溫度 化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變 Hess 定律 Hess 或 Γess 俄國化學(xué)家 （ 1802— 1850） 他出生于瑞士，后隨父親定居莫斯科。在 1838年由于在化學(xué)上的卓越貢獻(xiàn)被選為俄國科學(xué)院院士。 1840年 ,根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)事實(shí) Hess提出了一個定律： 反應(yīng)的熱效應(yīng)只與起始和終了狀態(tài)有關(guān)，與變化途徑無關(guān)。 不管反應(yīng)是一步完成的，還是分幾步完成的，其熱效應(yīng)相同，當(dāng)然要保持反應(yīng)條件（如溫度、壓力等）不變。 對于進(jìn)行得太慢的或反應(yīng)程度不易控制而無法直接測定反應(yīng)熱的化學(xué)反應(yīng)，可以用赫斯定律， 利用容易測定的反應(yīng)熱來計(jì)算不容易測定的反應(yīng)熱。 (1)能使熱化學(xué)方程式像普通代數(shù)一樣運(yùn)算，即可以 相加減。 Hess 定律的作用和意義： Hess 定律 (2)可根據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)確測定的反應(yīng)熱效應(yīng)來計(jì)算另一難 于測量的 。 rm H?(3)還能預(yù)言尚不能實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)熱效應(yīng)。 例 1 m32 r,1( 3 ) C ( s ) O ( g ) C O( g ) 2 H???不易測 2 m2 r , 1( 1 ) C ( s ) O ( g ) C O ( g ) H???易測 r m , 2221( 2 ) C O(g ) O (g ) C O (g ) 2 H???易測 (1 ) ( 2 ) ( 3 )?? r m , 3 r m , 1 r m , 2 H H H? ? ? ? ? Hess 定律 例 2 2 2 32C( s ) 2 H ( g ) O ( g ) C H C O O H ( l ) ? ? ? 該反應(yīng)目前直接無法實(shí)現(xiàn)， 也就測不出 △ H， 但可利用此定律，由已知反應(yīng)推出 △ H，從而做到在反應(yīng)實(shí)現(xiàn)之前預(yù)言出 △ rHm為多少。 故赫斯定律是進(jìn)行熱化學(xué)運(yùn)算的根據(jù)。 幾種熱效應(yīng) 1. 相變熱 4. 溶解熱 和稀釋熱 2. 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 3. 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓 相變熱 相 系統(tǒng)內(nèi)物理、化學(xué)性質(zhì)相同的均勻部分 相變 同一物質(zhì)在不同相態(tài)之間的轉(zhuǎn)變 相變熱 相變過程中伴隨的熱效應(yīng) 熔點(diǎn) 在大氣壓力下，純物質(zhì)固、液兩相達(dá)平衡時的溫度 沸點(diǎn) 在大氣壓力下，純物質(zhì)氣、液兩相達(dá)平衡時的溫度 相變焓 純物質(zhì)的相變是在等溫、等壓下進(jìn)行的，所以 相變熱就是相變焓 液態(tài) 氣態(tài) 蒸發(fā)焓 vap H?固態(tài) 液態(tài) 熔化焓 fus H?固態(tài) 氣態(tài) 升華焓 sub H?相變時的熱力學(xué)能 在無氣相參與時 ( ) ( )UH? ? ?相 變 相 變有氣相參與時 ) )( (H p VU ?? ? ? ?相變相變g()H p V? ? ?相變i. g. ()H n R T? ? ?相變 相變熱 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 為什么要引入標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓？ 因?yàn)殪实慕^對值不知道，要引入一個相對標(biāo)準(zhǔn)。 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的文字表述： 在標(biāo)準(zhǔn)壓力 和反應(yīng)溫度 時，由最穩(wěn)定單質(zhì)生成計(jì)量系數(shù)為 1的產(chǎn)物 B時的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。 p Tfm (B , ) ,H P T?焓的變化值 formation 對應(yīng)計(jì)量方程反應(yīng)進(jìn)度為 1 mol 反應(yīng)溫度 標(biāo)準(zhǔn)態(tài) 相態(tài) r ( ) ( )H H H?? ?? 反 應(yīng) 物產(chǎn) 物1rm ( 29 8 K ) 28 5. 8 k J m o lH ?? ? ? ?2 2 21H (g , ) O (g , ) H O(l , )2p p p??在 298K時，有如下反應(yīng)： 則 1f m 2 ( H O ,l , 2 9 8 K ) 2 8 5 .8 k J m o lH ?? ? ? ?2 2 21H ( g , ) O ( g , ) H O( g , )2p p p??1f m 2 (H O , g , 2 9 8 K ) 2 4 1 . 8 k J m o lH ?? ? ? ? 兩個標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 ,相差水的摩爾氣化焓 ,可見標(biāo)出物質(zhì)相態(tài)的重要性。 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 使用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓時注意： （ 1）這是一個相對值，相對于穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓等于零。 （ 2）注明摩爾生成焓的溫度，若不注明就是指 298 K。熱力學(xué)數(shù)據(jù)表上列出的通常是 298 K時的 數(shù)值。 （ 3）注明 B物質(zhì)的相態(tài)，同一物質(zhì)而不同相態(tài)，其標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的值不等。 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的用途： 利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)表列出的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的值， 計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變 設(shè)任意反應(yīng)為 計(jì)量系數(shù)對反應(yīng)物取負(fù)值，對生成物取正值。 BB0B?? ?r m B f mB ( 2 9 8 K) ( B , , 2 9 8 K)H H P?? ? ?? 即用產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的加和減去反應(yīng)物標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的加和。 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的圖示 r m B f mB ( 2 9 8 K) ( B , , 2 9 8 K)H H P?? ? ??反應(yīng)物 AB? CD?生成物 穩(wěn)定單質(zhì) (1) (2) (3) (1) fm{ }H? 反 應(yīng) 物(2) fm{ }H? 生成物(3) rm H? ( 3 ) ( 2 ) (1 )??據(jù)狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 離子標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 離子標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓也是一個相對標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定 fm (H , a q , ) 0HT?? ? ?2HOH Cl ( g ) H ( a q ) Cl ( a q )?????? ? ? ?實(shí)驗(yàn)測定 1s o l m (2 9 8 K ) 7 5 . 1 4 k J m o l H ?? ? ? ?查表得 1fm (H C l , g , 2 9 8 K ) 9 2 . 3 1 k J m l oH ?? ? ? ?則 f m s o l m f m ( C l , a q ) ( 2 9 8 K ) ( H C l , g )H H H?? ? ? ? ? ?? ? 17 5 . 1 4 9 2 . 3 1 k J m o l ?? ? ? ?11 6 7 . 4 5 k J m o l ?? ? ? 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓 用符號表示為 cm (B , , )H P T? 298 K時，常見有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓見熱力學(xué)數(shù)據(jù)表。 下標(biāo) “ c” 表示燃燒（ bustion） 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的文字表述： 在標(biāo)準(zhǔn)壓力 和反應(yīng)溫度 時，化學(xué)計(jì)量系數(shù) 的可燃物質(zhì) B，完全燃燒為同溫度的指定產(chǎn)物時的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。 p TB 1? ??下標(biāo) “ m” 表示反應(yīng)進(jìn)度為 1 mol 則 1c m 2 (H , g , 2 9 8 K ) 2 8 5 . 8 k J m o lH ?? ? ? ?指定產(chǎn)物 例如，在 298 K時 2 2 21H ( g , ) O ( g , ) H O( l , )2p p p??1rm ( 29 8 K ) 28 5. 8 k J m o lH ?? ? ? ?2C C O ( g ) ??金 屬 游 離 態(tài) 單 質(zhì)2H H O ( l )?2S SO ( g ) ? 2 N N ( g) ?C l H C l ( a q ) ? 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的用途： 利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)表列出的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的值， 計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。 設(shè)任意反應(yīng)為 計(jì)量系數(shù)對反應(yīng)物取負(fù)值，對生成物取正值。 BB0B?? ?r m B c mB ( 2 9 8 K) ( B , , 2 9 8 K)H H P?? ? ? ?? 即用反應(yīng)物標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的加和減去生成物標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的加和。 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓 利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓，計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的圖示 r m B c mB ( 2 9 8 K) ( B , , 2 9 8 K)H H P?? ? ? ??反應(yīng)物 AB? CD?生成物 燃燒產(chǎn)物 (1) (2) (3) (1) cm{ }H? 反應(yīng)物(2) cm{ }H? 生成物(3) rm H? ( 3 ) (1 ) ( 2 )??據(jù)狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓 使用標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓時注意： （ 1）這是一個相對值，相對于燃燒產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓等于零，氧氣是助燃劑，無燃燒焓。 （ 2）注明摩爾燃燒焓的溫度，不寫就是指 298 K，該溫度下的數(shù)值可查熱力學(xué)數(shù)據(jù)表。 （ 3）注明燃燒產(chǎn)物的相態(tài)，同一物質(zhì)而不同相態(tài)，其標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的值不等。 （ 4） 注意指定的燃燒產(chǎn)物，產(chǎn)物不同，其標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的值不等。 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的另一用途： 利用標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的值，計(jì)算某些不能由單質(zhì)直接合成的化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 例如，在標(biāo)準(zhǔn)壓力和 298 K時，反應(yīng) 2 2 31C ( s) 2 H ( g ) O ( g ) C H O H ( l )2? ? ?f m 3 r m( C H O H , l ) ( 2 9 8 K )HH? ? ?B c mB ( B , ,2 9 8 K )HP?? ? ??因?yàn)榉磻?yīng)物都是穩(wěn)定單質(zhì)，所以 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓 2 2 31C ( s) 2 H ( g ) O ( g ) C H O H ( l )2? ? ?f m 3 r m( C H O H , l ) ( 2 9 8 K )HH? ? ?B c mB ( B , ,2 9 8 K )HP?? ? ??查熱力學(xué)數(shù)據(jù)表， 1cm ( C , s , ) 3 9 3 . 5 k J m o lH ?? ? ? ?石墨1c m 2( H , g ) 2 8 5 . 8 k J m o lH ?? ? ? ?1c m 3( C H O H , l ) 7 2 6 k J m o lH ?? ? ? ?? ? 1f m 3( C H O H , 1 ) 3 9 3 . 5 2 ( 2 8 5 . 8 ) ( 7 2 6 ) k J m o lH ?? ? ? ? ? ? ? ?12 3 9 . 1 k J m o l ?? ? ?