2.9反應焓和燃燒焓ppt課件

1、12.9反應焓和燃燒焓2復習復習 化學反應的熱效應：通常是指體系在恒溫恒恒溫恒壓或恒溫恒容壓或恒溫恒容且不作非體積功不作非體積功的條件下進行時，系統(tǒng)吸收或釋放的熱量。若反應在等溫等壓下進行， Qp= rH若反應在等溫等容下進行， QV= rU 1、 反應熱的測量方法3彈式量熱計 H2O溫度計通電導線攪拌器 通入 O2絕熱壁反應物4熱分析差示掃描量熱儀（DSC)52. 反應熱的計算方法反應熱的計算方法反應熱的計算標準摩爾生成焓法標準摩爾燃燒焓法鍵焓法代數(shù)法6新新 課課 導導 入入舉例：化工生產(chǎn)中的示例，合成氨的生產(chǎn)。舉例：化工生產(chǎn)中的示例，合成氨的生產(chǎn)。思考：合成氨生產(chǎn)的化學反應，如何來計算反應

2、的熱思考：合成氨生產(chǎn)的化學反應，如何來計算反應的熱效應，為保障該反應的進行，我們應提供多少熱量？效應，為保障該反應的進行，我們應提供多少熱量？應使用何種反應器可以承受這些熱量？應使用何種反應器可以承受這些熱量？N2(g) + 3H2(g) 2NH3 (g) 目標任務72.9反應焓和燃燒焓8一一 標準反應焓標準反應焓TH熱力學標準狀態(tài)熱力學標準狀態(tài) 標準壓力標準壓力 標準態(tài)標準態(tài) 氣體的標準態(tài)為標準壓力下表現(xiàn)出氣體的標準態(tài)為標準壓力下表現(xiàn)出理想氣體性質(zhì)理想氣體性質(zhì)的的純純氣體。液體、固體的標準態(tài)為標準壓力下的氣體。液體、固體的標準態(tài)為標準壓力下的純純液體、固液體、固體狀態(tài)。溫度無規(guī)定，一般選體狀

3、態(tài)。溫度無規(guī)定，一般選25 C。 標準摩爾反應焓標準摩爾反應焓 在某溫度下，各自處在標準態(tài)下的反應在某溫度下，各自處在標準態(tài)下的反應物，反應生成同樣溫度下各自處于標準態(tài)下的產(chǎn)物，該過程物，反應生成同樣溫度下各自處于標準態(tài)下的產(chǎn)物，該過程的摩爾反應焓即為的摩爾反應焓即為標準摩爾反應焓。標準摩爾反應焓。 kPa100p符號符號一個標準一個標準用公式表示即是：用公式表示即是：(B)BmBmHH9二. 標準生成焓一定溫度一般指298.15 K時 數(shù)據(jù)有表可查。 在標準壓力下，一定溫度時，由最穩(wěn)定的單質(zhì)合成標準狀態(tài)下一摩爾物質(zhì)的焓變，稱為該物質(zhì)的標準摩爾生成焓，用下述符號表示：（物質(zhì)，相態(tài)）（穩(wěn)定單質(zhì)）

4、= 0fHm（i）fHm上標“”表示各物均處于標準壓力下。下標“m”表示反應進度為1 mol時。兩種焓兩種焓10三項注意三項注意11二. 標準摩爾生成焓 rmfmfmfmfm(C)3(D)2(A)(E)HHHHH $BfmB(B)H$ 為化學計量數(shù)。Brm2AEC3DH 利用各物質(zhì)的摩爾生成焓求化學反應焓變：在標準壓力 和反應溫度時（通常為298.15 K）p$穩(wěn)定單質(zhì)12三項注意三項注意13例如：在298.15 K時221122H (g,)Cl (g,)HCl(g,)ppp$-1rm(298.15 K)92.31 kJ molH $這就是HCl(g)的標準摩爾生成焓： -1mf(HCl, g

5、)92.31 kJ molH $反應焓變?yōu)椋?二. 標準摩爾生成焓14三.標準摩爾燃燒焓下標“c”表示燃燒。上標“”表示各物均處于標準壓力下。下標“m”表示反應進度為1 mol時。 在標準壓力下，反應溫度時，物質(zhì)B完全氧化成相同溫度的指定產(chǎn)物時的焓變稱為標準摩爾燃燒焓。用符號 (物質(zhì)、相態(tài))表示。cHm兩種焓兩種焓15三.標準摩爾燃燒焓指定產(chǎn)物通常規(guī)定為：g)(COC2O(l)HH2g)(SOS2g)(NN2HCl(aq)Cl一定溫度一般指298.15 K時 數(shù)據(jù)有表可查。16三項注意三項注意17三.標準摩爾燃燒焓例如：在298.15 K及標準壓力下：O(l)2Hg)(2COg)(2OCOOH

6、(l)CH2223-1rm870.3 kJ molH $-1cm3(CH COOH, l)870.3 kJ molH $則 顯然，根據(jù)標準摩爾燃燒焓的定義，所指定產(chǎn)物如等的標準摩爾燃燒焓，在任何溫度T時，其值均為零。OHg),(CO2218三.標準摩爾燃燒焓標準反應焓等于各反應物燃燒焓的總和減去各產(chǎn)物燃燒焓的總和。rmBcmB(B)HH $例如：在298.15 K和標準壓力下，有反應：l)(O2Hs)()(COOCHOH(l)2CHs)(COOH)(22332 （A） （B） （C） (D)則rmcmcmcm(A)2(B) - (C)HHHH $用通式表示為：193.標準摩爾燃燒焓 用這種方法

7、可以求一些不能由單質(zhì)直接合成的有機物的生成焓。OH(l)CHg)(Og)(2HC(s)32221fm3cmcm2(CH OH,l)(C,s)2(H ,g)HHH $該反應的反應焓變就是 的生成焓，則：3CH OH(l)例如：在298.15 K和標準壓力下：cm3(CH OH,l)H$20乙醇的燃燒反應為：O(l)3H(g)2CO(g)3OOH(l)HC22252 例 已知25 C時乙醇(C2H5OH)的 求乙醇在25 C 時的 。 ,molkJ.813661mc HlOH,HC52mfH解： 由附錄查得25 C 時，12mf12mfmolkJ.83285lO,HmolkJ.51393g,COH

8、H應用式(2.10.1) 于上式： lOH,HClO,H3gCO2BlOH,HC52mf2mf2mfBmfB52mcrHHHHHH,生成焓和燃燒焓的相互補充和換算生成焓和燃燒焓的相互補充和換算難點21所以有： 1152mc2mf2mf52mfmolkJ.71277molkJ.81366.832853.513932lOH,HClO,H3gCO2lOH,HCHHHH,22解決目標任務v自由討論思考：合成氨生產(chǎn)的化學反應，如何來計算反應的熱思考：合成氨生產(chǎn)的化學反應，如何來計算反應的熱效應，為保障該反應的進行，我們應提供多少熱量？效應，為保障該反應的進行，我們應提供多少熱量？應使用何種反應器可以承受

9、這些熱量？應使用何種反應器可以承受這些熱量？N2(g) + 3H2(g) 2NH3 (g) 1、計算該反應的反應焓2、解決思考，互動討論23練習：練習：已知在標準狀態(tài)下下述反應的標準焓變： C(s) + 1/2O2(g) CO(g) H1 CO(g) + 1/2O2(g) CO2(g) H2 H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g) H3 2 H2(g) + O2(g) 2H2O(g) H4H1 ,H2, H3, H4是否分別為 CO(g), CO2(g), H2O(g), H2O(l)的標準摩爾 生成焓？(2) H1 ,H2, H3是否分別為C(s), CO(g), H2(g)的標準摩爾燃燒焓？