物理化学学习资料学习教案.ppt

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1、强调强调(qing dio)：1)碳的稳定碳的稳定(wndng)态为态为 ，磷的稳定，磷的稳定(wndng)态为态为 ；2)稳定相态单质的标准摩尔生成稳定相态单质的标准摩尔生成(shn chn)焓等焓等于？；于？；3）化合物的标准摩尔生成焓是个）化合物的标准摩尔生成焓是个相对值相对值，是相对于，是相对于标准压力标准压力，同温度下同温度下所对应所对应稳定单质稳定单质的相对焓；的相对焓；4）要把某化合物（或单质）的）要把某化合物（或单质）的标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓与其定义中与其定义中的化学反应相结合，即同时也是该反应的的化学反应相结合，即同时也是该反应的标准摩尔反应焓标准摩尔反应焓。298.1

2、5 K时的生成焓值有表可查时的生成焓值有表可查。磷磷第1页/共16页第一页，共17页。rmH22663C H (g)C H (g)223C H (g)66C H (g)26C()+3H (g)石墨fm223C H (g)Hfm66C H (g)HrmH例如例如(lr)有反有反应应2H1H62f2mfm6C H (gC H3(g)HHfm( )BBHB12HH 为计量方程中的系数，对反应物取负值，生成物取为计量方程中的系数，对反应物取负值，生成物取正值。正值。B2.利用各物质的标准(biozhn)摩尔生成焓求标准(biozhn)摩尔反应焓第2页/共16页第二页，共17页。1.标准(biozhn)

3、摩尔燃烧焓用符号用符号 (物质、相态、温度物质、相态、温度)表示。表示。cmH二、二、 标准标准(biozhn)摩尔燃烧焓摩尔燃烧焓 和由标准和由标准(biozhn)摩尔燃烧焓计算标准摩尔燃烧焓计算标准(biozhn)摩尔反应焓摩尔反应焓在标准压力下，反应在标准压力下，反应(fnyng)温度时，温度时，1mol物质物质B与氧与氧完全燃烧成相同温度的指定氧化产物时的焓变。完全燃烧成相同温度的指定氧化产物时的焓变。 例如：在例如：在298.15 K及标准压力下：及标准压力下：O(l)2Hg)(2COg)(2OCOOH(l)CH2223-1rm870.3 kJ molH cm3(CH COOH, l

4、, 298.15 K)H则则 -1870.3 kJ mol第3页/共16页第三页，共17页。强调强调(qing dio)： 1）完全燃烧生成指定）完全燃烧生成指定(zhdng)氧化产物，指定氧化产物，指定(zhdng)产产物通常规定为：物通常规定为：2）对于完全氧化产物如CO2(g)，H2O(l)，SO2(g)的标准摩尔燃烧(rnsho)焓为？；氧气是助燃剂，燃烧(rnsho)焓等于？。 3）把把标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓与相对应的反应的与相对应的反应的标准摩尔反应焓标准摩尔反应焓相联系。相联系。 22C+Og =COg石墨rmHamcH石墨 4）查表查表 H2(g)，C(石墨石墨)的的标准

5、摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓等于等于 ?g)(COC2O(l)HH22SSO (g)g)(NN22mfCO ,gH rmHa298.15 K时的燃烧焓值有表可查时的燃烧焓值有表可查。查表时应查表时应注意注意氧化产物氧化产物相态相态。第4页/共16页第四页，共17页。Cm22Cm66rm3C H (g)C H (g)HHH22663C H (g)C H (g)223C H (g)66C H (g)226CO (g)+3H O(l)Cm223C H (g)HCm66C H (g)HrmH例如例如(lr)有有反应反应27.5O (g)+2+7.5O (g)2.利用标准摩尔燃烧(rnsho)焓求标准摩尔反

6、应焓 化学反应的焓变值等于各反应物燃烧焓的总和化学反应的焓变值等于各反应物燃烧焓的总和(zngh)减减去各产物燃烧焓的总和去各产物燃烧焓的总和(zngh)。rmBcmB(298.15 K)(B,298.15 K)HH第5页/共16页第五页，共17页。3.利用标准摩尔燃烧(rnsho)焓求标准摩尔生成焓求一些不能由单质直接合成求一些不能由单质直接合成(hchng)的有机物的生成的有机物的生成焓。焓。应用应用(yngyng)：C(石墨石墨)+2H2(g)+1/2O2(g)=CH3OH(l)f Hm (CH3OH,l) = r Hm= c Hm ( C,石墨石墨) + 2c Hm (H2,g) -

7、c Hm (CH3OH,l) 第6页/共16页第六页，共17页。例如：在例如：在298.15 K和标准和标准(biozhn)压力下，有反应：压力下，有反应：l)(O2Hs)()(COOCHOH(l)2CHs)(COOH)(22332（A） （B） （C） (D)rmHcmcmcmcm(A)2(B) (C) 2(D)HHHH 4.根据定义(dngy)，将反应焓与生成焓、燃烧焓相结合2231C()2H (g)O (g)CH OH(l)2石墨cmcm2cm3(,s)2(H ,g)(CH OH,l)HHH 石墨例：在例：在298.15 K和标准和标准(biozhn)压力压力下：下：rmHfm3(CH

8、OH,l)H第7页/共16页第七页，共17页。cmfm2()(CO)HH 石墨，s，gcm2fm2(H)(H O)HH ，g，gcm2fm2(N)(2NO)HH ，g，gcm2fm2(O)(H O)HH ，g，l第8页/共16页第八页，共17页。1rm1() DEFG:HTdeTfg 2rm2() DEF:G HTTdefg (1)H(2)Hrm2rm1()( )(1)(2)HTHTHH 1.Kirchhoff 公式(gngsh)r,mB,mB(B)ppCC21rm2rm1r,m()( )dTpTHTHTCT 2211,m,m(1)(D)d(E)dTTppTTHdCTeCT已知已知2211,m

9、,m(2)(F)d(G)dTTppTTHfCTgCT得得(反应物、产物在反应物、产物在T1T2温度范围温度范围(fnwi)内只发生内只发生p、V、T变化变化)三、三、 随随 T 的变化的变化 基希霍夫公式基希霍夫公式r Hm第9页/共16页第九页，共17页。 21rm2rm1r,mTpTHTHTCdT 积分积分(jfn)(jfn)式式微分微分(wi fn)(wi fn)式式rmr,mpdHCdT r,m,mpBpBCCB 如温度变化范围不大，如温度变化范围不大， 可看作常数，则可看作常数，则r,mpCrm2rm1r,m21()( )()pHTHTCTT 21rm2rm1r,m()( )dTpT

10、HTHTCT 如果如果(rgu)在该温度区间内有物质发生相变，就要进在该温度区间内有物质发生相变，就要进行分段积分，加入相变焓。行分段积分，加入相变焓。第10页/共16页第十页，共17页。四、非恒温反应过程四、非恒温反应过程(guchng)热的计热的计算算1.有惰性有惰性(duxng)物质物质参加参加 反应后，随着系统的温度发生变化，惰性物质也吸反应后，随着系统的温度发生变化，惰性物质也吸收或放出收或放出(fn ch)热量。热量。2.最高最高火焰温度火焰温度指在指在绝热绝热条件下，条件下，恒压恒压燃烧反应所能达到的温度燃烧反应所能达到的温度 。 3.最高最高爆炸温度爆炸温度指指恒容绝热过程恒容

11、绝热过程0HQrp0UQrV第11页/共16页第十一页，共17页。2.27 25下，密闭恒容的容器中有10 g固体萘C10H8(s)在过量的O2 (g)中完全(wnqun)燃烧成CO2 (g)和H2O (l)。过程放热401.727 kJ。求：（1）C10H8 (s) + 12O2 (g)=10CO2 (g) + 4H2O (1)的反应进度；（2）C10H8 (s)的cUm ；（3）C10H8 (s)的cHm 。第12页/共16页第十二页，共17页。2.28 应用附录(fl)中有关物质在25的标准摩尔生成焓的数据，计算下列反应在25时的rUm 及rHm 。(1) 4NH3 (g) + 5O2

12、(g) = 4NO (g) + 6H2O (g)(2) 3NO2 (g) + H2O (1) = 2HNO3 (1) + NO (g) (3) Fe2O3 (s) + 3C(石墨) = 2Fe (s) + 3CO (g)第13页/共16页第十三页，共17页。2.29 应用附录中有关物质的热化学数据，计算(j sun)25时反应2CH3OH (1) + O2 (g) = HCOOCH3 (1) + 2H2O (1)的标准摩尔反应焓，要求：(1)应用25的标准摩尔生成焓数据；f Hm ( HCOOCH3 ,1) = - 379.07 kJmol-1；(2)应用25的标准摩尔燃烧焓数据。第14页/共

13、16页第十四页，共17页。2.31 已知25甲酸甲酯的标准摩尔燃烧焓cHm ( HCOOCH3,1)为-979.5 kJmol-1，甲酸( HCOOH,1) 、甲醇(CH3OH,1) 、水(H2O,1) 及二氧化碳(CO2,g)的标准摩尔生成焓f Hm分别(fnbi)为-424.72 kJmol-1，-238.66 kJmol-1，-258.83 kJmol-1及-393.509 kJmol-1。应用这些数据求25时下列反应的标准摩尔反应焓。 HCOOH(1) + CH3OH(1) = HCOOCH3(1) + H2O(1) 第15页/共16页第十五页，共17页。感谢感谢(gnxi)观看！观看！第16页/共16页第十六页，共17页。NoImage内容(nirng)总结强调(qing dio)：。例如：在298.15 K及标准压力下：。1）完全燃烧生成指定氧化产物，指定产物通常规定为：。例如：在298.15 K和标准压力下，有反应：。例：在298.15 K和标准压力下：。(反应物、产物在T1T2温度范围内只发生p、V、T变化)。如果在该温度区间内有物质发生相变，就要进行分段积分，加入相变焓。反应后，随着系统的温度发生变化，惰性物质也吸收或放出热量。-393.509 kJmol-1。感谢观看第十七页，共17页。