大學化學第一章1

1、 第一章第一章化學反應基本規(guī)律化學反應基本規(guī)律許多反應我們可以看得到，如：許多反應我們可以看得到，如：有的反應難以看得到：有的反應難以看得到：Pb2+ + EDTA = = Pb-EDTA（乙二胺四乙酸根）（乙二胺四乙酸根） 有的反應式可以寫出來，卻不知到能否發(fā)生？Al2O3 + 3CO = = 2Al + 3CO2 這就需要了解化學反應的基本規(guī)律,其中最重要的是化學熱力學。CO + 2NO = CO2 + N2本章主要研究和解決的中心問題：本章主要研究和解決的中心問題： 反應過程中能量變反應過程中能量變化的問題化的問題 反應的可行性及進行方向的問題反應的可行性及進行方向的問題 反應進行的程度

2、反應進行的程度 ( (化學平衡化學平衡) )問題問題 研究反應的現(xiàn)實性問題研究反應的現(xiàn)實性問題化學熱力學化學熱力學 化學動力學化學動力學研究對象研究對象 宏觀的、大量質點質點的集合體 只考慮研究對象的始態(tài)始態(tài)和終態(tài)終態(tài), 不涉及物質的微觀結構和反應原理。 不考慮時間因素.優(yōu)點：優(yōu)點： 化學化學應用熱力學的基本原理熱力學的基本原理和方法和方法研究化學反應的科學。v 不能解釋變化發(fā)生的原因；不能解釋變化發(fā)生的原因；v 只能處理只能處理平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)；v 不能解決過程的速率問題。不能解決過程的速率問題。局限性：局限性： 化學熱力學有三個定律，我們重點討論化學熱力學有三個定律，我們重點討論第一、第二

3、定律第一、第二定律?；靖拍罨靖拍顭崃W第一定律熱力學第一定律熱力學第二定律熱力學第二定律 第三定律第三定律化學反應動力學化學反應動力學本章知識框架本章知識框架：可行性、方向性及可行性、方向性及反應進行的程度反應進行的程度能量轉化能量轉化現(xiàn)實性現(xiàn)實性速率速率 計算任意反應的計算任意反應的U U、H H、S S 、G G和速率和速率v v。 為了便于討論，我們先介紹以下幾為了便于討論，我們先介紹以下幾個基本概念：個基本概念：系統(tǒng)、系統(tǒng)、質量守恒、質量守恒、環(huán)境、環(huán)境、 相、相、能量守恒、能量守恒、包括：包括：狀態(tài)狀態(tài) 和和狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)函數(shù)、熱和功熱和功作為作為研究對象研究對象的那一的那一部分物

4、質；部分物質；系統(tǒng)之外，與系統(tǒng)密系統(tǒng)之外，與系統(tǒng)密 系統(tǒng)：系統(tǒng)：環(huán)境：環(huán)境：切聯(lián)系的其它物質。切聯(lián)系的其它物質。 熱力學基本概念熱力學基本概念系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)和環(huán)境 (system and surroundings)Zn(s) + 2HCl = ZnCl2 + H2系統(tǒng)特點系統(tǒng)特點：a) a) 是宏觀的；是宏觀的；b) b) 系統(tǒng)要占有空間；系統(tǒng)要占有空間；c) c) 系統(tǒng)是多種多樣的系統(tǒng)是多種多樣的，可以是氣、液，可以是氣、液、固及多個、固及多個 相相 的系統(tǒng)的系統(tǒng)。環(huán)境特點：環(huán)境特點：a) a) 系統(tǒng)與環(huán)境之間系統(tǒng)與環(huán)境之間有確切的界面有確切的界面；b) b) 這種界面可以是這種界面可以是真

5、實的真實的，也可以是，也可以是虛構的虛構的；c) c) 系統(tǒng)與環(huán)境的劃分不是固定不變的。系統(tǒng)與環(huán)境的劃分不是固定不變的?；瘜W反應一般將反應物和產物作為研究系統(tǒng)?；瘜W反應一般將反應物和產物作為研究系統(tǒng)。例：例：系統(tǒng)系統(tǒng)環(huán)境環(huán)境界面界面aCH3OH（l）CH3OH（g）空氣冰浴空氣冰浴g-l界面界面（真實）（真實）bCH3OH（lg）空氣冰浴空氣冰浴空氣空氣-甲醇氣甲醇氣界面界面（虛構）（虛構）三種熱力學系統(tǒng)：三種熱力學系統(tǒng)： 敞開系統(tǒng)敞開系統(tǒng)open systemopen system 封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng)closed system closed system 孤立系統(tǒng)孤立系統(tǒng)isolated sy

6、stemisolated system熱力學上研究最多的是熱力學上研究最多的是封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng)。物質物質物質物質物質能量能量能量能量能量能量系統(tǒng)中任何系統(tǒng)中任何物理和化學性質物理和化學性質完全相完全相相與相之間有明確的界面。相與相之間有明確的界面。 相：相：例如：例如：H2OCCl4同的部分。同的部分。( (1) 1) 一相不一定是一種物質一相不一定是一種物質. .系統(tǒng)只有一相，稱為單相系統(tǒng)或均勻系統(tǒng)。系統(tǒng)只有一相，稱為單相系統(tǒng)或均勻系統(tǒng)。例如，氣體混合物。例如，氣體混合物。鹽水溶液？鹽水溶液？注意：注意：(2) 要注意要注意“相相”和和“態(tài)態(tài)”（聚集態(tài)聚集態(tài)）的區(qū)別）的區(qū)別含兩個相或多于兩個

7、相的系統(tǒng)稱為含兩個相或多于兩個相的系統(tǒng)稱為多相系統(tǒng)或不均勻系統(tǒng)多相系統(tǒng)或不均勻系統(tǒng)。(3) 同一物質可因聚集態(tài)不同而組成多相系統(tǒng)。同一物質可因聚集態(tài)不同而組成多相系統(tǒng)。練習：練習：由相的概念可知，由液態(tài)物質組成的系統(tǒng)為單相系統(tǒng)（）由相的概念可知，由液態(tài)物質組成的系統(tǒng)為單相系統(tǒng)（）化學反應中的質量守恒質量守恒和能量守恒能量守恒 “在化學反應中，質量既不能創(chuàng)造，在化學反應中，質量既不能創(chuàng)造， 也也 通常用通常用化學反應計量方程式化學反應計量方程式表示反應物表示反應物與生成物之間的原子數(shù)目和質量的平衡關系，與生成物之間的原子數(shù)目和質量的平衡關系，通式為：通式為： B稱稱化學計量數(shù)化學計量數(shù)。0= B

8、 BB種形式。種形式?！保ㄎ镔|不滅定律）（物質不滅定律）不能毀滅。不能毀滅。 只能由一種形式轉變?yōu)榱硪恢荒苡梢环N形式轉變?yōu)榱硪灰院铣砂狈磻獮槔阂院铣砂狈磻獮槔篘2 +3H2= 2NH3可寫為：可寫為： 0 = = -N2 -3H2 +2NH3即：即： N2 +3H2 = 2NH3對于一般的反應：對于一般的反應： aA+bB = gG+dD 其化學反應計量方程為其化學反應計量方程為： 0= = B BB 其中其中 B的符的符a、b為負值；為負值；g、d為正值為正值 “在任何過程中，能量既不能創(chuàng)造，也不能消滅，在任何過程中，能量既不能創(chuàng)造，也不能消滅， 只能從只能從一種形式轉化為另一種形式。在

9、轉化過程中，能量的總值不變一種形式轉化為另一種形式。在轉化過程中，能量的總值不變”U=Q+W 在任何過程中，在任何過程中，系統(tǒng)熱力學能（系統(tǒng)熱力學能（U）的）的增加增加等于等于系統(tǒng)從環(huán)境吸收的系統(tǒng)從環(huán)境吸收的熱（熱（Q）與環(huán)境對系統(tǒng)所做的與環(huán)境對系統(tǒng)所做的功功（W）之和。之和。通常表示為：通常表示為：若將此定律用于熱力學系統(tǒng)中，稱為熱力學第一定律。狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù) 狀態(tài)狀態(tài) 是指用來描述系統(tǒng)的是指用來描述系統(tǒng)的所有所有宏觀宏觀性質性質的綜的綜合表現(xiàn)。合表現(xiàn)。 狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)函數(shù): : 在熱力學中，把用于確定系統(tǒng)狀態(tài)在熱力學中，把用于確定系統(tǒng)狀態(tài)的物理量（宏觀性質）。如：的物理量（宏觀

10、性質）。如：T、V、P、n、 H、U、S、G 等等. . 例如例如, ,研究的系統(tǒng)為一理想氣體，其研究的系統(tǒng)為一理想氣體，其 n=1mol, P=100kPa, V=22.4l, T=273K, 則該系統(tǒng)處于一種狀態(tài)則該系統(tǒng)處于一種狀態(tài)標準狀態(tài)。標準狀態(tài)。其中其中n,p,V,Tn,p,V,T均為狀態(tài)函數(shù)均為狀態(tài)函數(shù) 系統(tǒng)的一個狀態(tài)函數(shù)或幾個狀態(tài)函數(shù)發(fā)生系統(tǒng)的一個狀態(tài)函數(shù)或幾個狀態(tài)函數(shù)發(fā)生 了了 改變，則系統(tǒng)的改變，則系統(tǒng)的狀態(tài)就發(fā)生改變。狀態(tài)就發(fā)生改變。始態(tài)和終態(tài)：始態(tài)和終態(tài)：變化前狀態(tài)為變化前狀態(tài)為始態(tài)始態(tài)，變化后的狀態(tài)為，變化后的狀態(tài)為終態(tài)終態(tài)。 狀態(tài)函數(shù)主要性質（或特征）：狀態(tài)函數(shù)主要性

11、質（或特征）： 1.1.狀態(tài)一定時，狀態(tài)函數(shù)有確定值，狀態(tài)一定時，狀態(tài)函數(shù)有確定值， 反之亦然。反之亦然。2、狀態(tài)函數(shù)的狀態(tài)函數(shù)的變化值變化值只取決于系統(tǒng)的始態(tài)只取決于系統(tǒng)的始態(tài) 和終和終態(tài)態(tài)，與變化的具體途徑無關與變化的具體途徑無關。只要系統(tǒng)恢復原狀，。只要系統(tǒng)恢復原狀，狀態(tài)函數(shù)恢復原值。狀態(tài)函數(shù)恢復原值。若：若： 系統(tǒng)的始態(tài)和終態(tài)確定，各狀態(tài)函數(shù)的變系統(tǒng)的始態(tài)和終態(tài)確定，各狀態(tài)函數(shù)的變化值確定化值確定T1 V1 P1 T2 V2 P2始態(tài)始態(tài) 終態(tài)終態(tài)T = T2-T1V = V2-V1P = P2-P1概括：狀態(tài)函數(shù)有特征，狀態(tài)一定值一定，概括：狀態(tài)函數(shù)有特征，狀態(tài)一定值一定， 殊途同歸

12、變化等，周而復始變化零殊途同歸變化等，周而復始變化零。 狀態(tài)函數(shù)分類狀態(tài)函數(shù)分類：廣度性質：廣度性質：(extensive property) 廣度性質的量值與系統(tǒng)中物質的廣度性質的量值與系統(tǒng)中物質的 量成正比，在系統(tǒng)內具有量成正比，在系統(tǒng)內具有加和性加和性。 如：如：m、n、V、U、H、S、G 等。等。強度性質：強度性質：（intensive property） 強度性質的量值與系統(tǒng)中物質的強度性質的量值與系統(tǒng)中物質的 量無關，量無關，不具有加和性不具有加和性. . 如：如：T、P ，摩爾體積，密度等，摩爾體積，密度等2.2.熱力學能熱力學能即即內能內能系統(tǒng)系統(tǒng)內部內部能量的總和。能量的總和

13、。 符號：符號：U 其值與其值與n 成正比。成正比。無法確定絕對數(shù)值；無法確定絕對數(shù)值；U 是狀態(tài)函數(shù)；是狀態(tài)函數(shù)；單位：單位：kJ 或或 J* * 熱熱熱力學中將能量交換形式分為熱力學中將能量交換形式分為熱熱和和功功。 熱熱是系統(tǒng)與環(huán)境是系統(tǒng)與環(huán)境因溫度不同因溫度不同而傳遞的而傳遞的 符號：符號：Q ，系統(tǒng)系統(tǒng)放熱放熱：Q 0 ；Q 不是狀態(tài)函數(shù)不是狀態(tài)函數(shù)；單位：單位：kJ；能量。能量。* *功功系統(tǒng)與環(huán)境交換能量的另一種形式系統(tǒng)與環(huán)境交換能量的另一種形式功功功分為：體積功功分為：體積功 W W ( (W W= - = - P PV V ) )； 單位：單位：kJ。 W W 不是狀態(tài)函數(shù)；

14、不是狀態(tài)函數(shù)；系統(tǒng)系統(tǒng)對環(huán)境對環(huán)境作功作功: : W W 0。非體積功非體積功 WW。W W和和 Q Q不是體系所儲存的能量，不是體系所儲存的能量，有變化過程有變化過程, , 才有能量，是過程量。才有能量，是過程量。p始始=4.0kPaV始始=1.00LT=298K Ip終終=1.0kPaV終終=4.00LT=298K II可逆過程可逆過程p外外=1.0kPap始始=2.0 kPaV始始=2.00LT=298Kp外外=2.0kPap外外=1.0kPa理想氣體理想氣體的不同途徑膨脹功膨脹功所處狀態(tài)示意圖 一步膨脹一步膨脹： W1 = -p外外V = -1.0103(4-1)10-3 = -3.0

15、J兩步膨脹：兩步膨脹： W2 = -WI+(-WII) = -2.0103(2-1)10-3 1.0103(4-2)10-3 = - 4.0 J終始外VVVp dVVnRTVVd終始始終VVnRT ln可逆膨脹可逆膨脹： W3 = -Wr = - = - = - = -5.545JJ=Pam3小小 結結 1. 理想氣體的理想氣體的熱力學能熱力學能只是只是溫度溫度的函數(shù)。溫度不的函數(shù)。溫度不變，其數(shù)值不變。變，其數(shù)值不變。焦耳定律焦耳定律 2. 理想氣體等溫膨脹做功時的數(shù)值與所經(jīng)歷的過理想氣體等溫膨脹做功時的數(shù)值與所經(jīng)歷的過程是密切相關的。膨脹途徑不同，膨脹功就不同，程是密切相關的。膨脹途徑不同

16、，膨脹功就不同，因此因此功不是狀態(tài)函數(shù)功不是狀態(tài)函數(shù)。 3. 由于理想氣體等溫膨脹是通過系統(tǒng)從環(huán)境吸熱由于理想氣體等溫膨脹是通過系統(tǒng)從環(huán)境吸熱來實現(xiàn)的，因此，來實現(xiàn)的，因此，熱熱Q也不是狀態(tài)函數(shù)也不是狀態(tài)函數(shù)，也與過，也與過程有關。程有關。 變到狀態(tài)變到狀態(tài)2,2,Q 0W 0U = Q + W熱力學第一定律數(shù)學表達式熱力學第一定律數(shù)學表達式一一封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng)在狀態(tài)在狀態(tài)1 1時，熱力學能為時，熱力學能為U U1 1，對環(huán)境做功對環(huán)境做功W W， 則有：則有：U=U2- -U1從環(huán)境吸從環(huán)境吸收熱收熱Q Q，熱力學能為熱力學能為U U2 2例：計算例：計算系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)和環(huán)境的的U U（1

17、1）系統(tǒng)放熱）系統(tǒng)放熱60kJ 60kJ ，并對環(huán)境作功，并對環(huán)境作功40kJ;40kJ;（2）系統(tǒng)放熱）系統(tǒng)放熱40kJ ，環(huán)境對系統(tǒng)作功，環(huán)境對系統(tǒng)作功60kJ。（3 3）系統(tǒng)吸熱）系統(tǒng)吸熱60kJ 60kJ ，環(huán)境對系統(tǒng)作功，環(huán)境對系統(tǒng)作功40kJ;40kJ;（4 4）系統(tǒng)吸熱）系統(tǒng)吸熱40kJ 40kJ ，并對環(huán)境作功，并對環(huán)境作功 60kJ;60kJ;解解：（1）U系統(tǒng)系統(tǒng)（-60）（）（-40）-100kJ （3）U系統(tǒng)系統(tǒng)（+60）（）（+40）100kJ（4）U系統(tǒng)系統(tǒng)（+40）（）（-60）-20kJ （2）U系統(tǒng)系統(tǒng)（-40）（）（+60）+20kJU = Q + W 化學

18、反應系統(tǒng)與環(huán)境進行能量交換的化學反應系統(tǒng)與環(huán)境進行能量交換的主要形式是主要形式是熱熱，稱反應熱稱反應熱或或熱效應熱效應。 通常把通常把只做體積功只做體積功，且，且始態(tài)和終態(tài)具有始態(tài)和終態(tài)具有 根據(jù)反應條件的不同，反應熱又可分為根據(jù)反應條件的不同，反應熱又可分為： Qv和Qp反應熱反應熱。相同溫度相同溫度時，系統(tǒng)吸收或放出的熱量叫做時，系統(tǒng)吸收或放出的熱量叫做 V2 =V1 V =0 U =Q +W U =Q - -PV =QV意義：意義： 恒容過程恒容過程反應熱反應熱 QV1 恒壓過程恒壓過程反應熱反應熱 QP 2 由于由于P2 =P1 =P U =Q - -PV QP =U +PV 上式可化

19、為：上式可化為： QP=（U2- -U1）+ P（V2- -V1） 即：即： QP=（U2+P2V2）- -（U1+P1V1）此時，令：此時，令： H = U +PV 稱：稱：焓焓 則：則： QP =H2- -H1=H意義：意義： QP = U +PV根據(jù)根據(jù) Q 符號的規(guī)定，有：符號的規(guī)定，有： H 0 QP 0 QP 0 恒壓反應系統(tǒng)吸熱恒壓反應系統(tǒng)吸熱。H H 是狀態(tài)函數(shù)是狀態(tài)函數(shù)；單位：單位： kJkJ。其值與其值與n n 成正比；成正比；無絕對數(shù)值；無絕對數(shù)值；符號：符號：H H ；焓：焓：U =QV 和和 QP =H 的意義的意義 Q Q 不是狀態(tài)函數(shù)，途徑不同，熱值不同。不是狀態(tài)

20、函數(shù)，途徑不同，熱值不同。 等式表明，當反應條件限定為恒容或恒壓且只做體等式表明，當反應條件限定為恒容或恒壓且只做體積功時，積功時，不同途徑的反應熱與熱力學能或焓的變化不同途徑的反應熱與熱力學能或焓的變化在數(shù)值上在數(shù)值上相等相等，只決定于始態(tài)和終態(tài)。，只決定于始態(tài)和終態(tài)。 說明在特定條件下的說明在特定條件下的反應熱反應熱，可以，可以由狀態(tài)函數(shù)法求由狀態(tài)函數(shù)法求解解 也說明U ，H 可以通過量熱實驗進行直接測定?？梢酝ㄟ^量熱實驗進行直接測定。注意下列各組狀態(tài)函數(shù)表示的意義：注意下列各組狀態(tài)函數(shù)表示的意義：HU ,. 1HUrr,. 2mrmrHU,. 3mrmrHU,. 4yyyy當泛指一個過程

21、時狀態(tài)函數(shù)改變量的當泛指一個過程時狀態(tài)函數(shù)改變量的表示法表示法指明指明某一反應某一反應而而沒有指明反應進度即沒有指明反應進度即不做嚴格的定量計算時不做嚴格的定量計算時，兩個狀態(tài)函，兩個狀態(tài)函數(shù)改變量的表示法數(shù)改變量的表示法表示某反應按表示某反應按所給定反應方程式所給定反應方程式進進行行molmol反應反應時，熱力學能改變量時，熱力學能改變量或焓變或焓變表示在表示在標準狀態(tài)標準狀態(tài)下某反應按所給定下某反應按所給定反應方程式進行反應方程式進行molmol反應時，熱力反應時，熱力學能改變量或焓變學能改變量或焓變注意：單位注意：單位 反應熱的計算反應熱的計算Hess定律定律內容：內容：化學反應不管是一

22、步完成或分成幾步化學反應不管是一步完成或分成幾步完成，反應熱總是相等的完成，反應熱總是相等的。在在不做非體積功不做非體積功的情況下，化學反應的的情況下，化學反應的反應熱（在恒壓或恒容條件下）反應熱（在恒壓或恒容條件下）只與物質的只與物質的始態(tài)和終態(tài)有關始態(tài)和終態(tài)有關, ,而與變化的途徑無關。而與變化的途徑無關。1（1840 年，瑞士籍俄國化學家 Hess）rm( )ADHT rm,2( )BCHT )(m,1rTH)(m,3rTHrmrm,1rm,2rm,3( )( )( )( )HTHTHTHT yyyyyyyyyyyyyyyyv利用化學方程式計算有有: : r Hm1 =r Hm2 +r

23、Hm3yyyyyyCO + 1/2O2= CO2 r Hm3yyC+1/2O2= CO r Hm2yy如：如： C(gra)+O2= CO2 r Hm1yy根據(jù)根據(jù)HessHess定律：定律： 若化學反應可以加和，則其反應熱也可以加和。若化學反應可以加和，則其反應熱也可以加和。相加原則：相加原則：1. 1.聚集態(tài)（聚集態(tài)（s,l ,g)s,l ,g)要相同；要相同； 2. 2.計量系數(shù)對應反應式要做相應的乘除。計量系數(shù)對應反應式要做相應的乘除。例題： 葡萄糖（葡萄糖（C6H12O6）和丙酮酸（）和丙酮酸（C3H4O3）燃燒反應的熱化學方程式分別為：燃燒反應的熱化學方程式分別為：6126222(

24、1) C H O (s)+6O (g)6CO (g)+6H O(l) 1rm,1(298.15 K)2820 kJ molH y3432225(2) C H O (s)+O (g)3CO (g)+2H O(l)2 1rm,2(298.15 K)1170 kJ molH y試計算葡萄糖轉化為丙酮酸的反應：試計算葡萄糖轉化為丙酮酸的反應：612623432C H O (s)+O (g)2C H O (s)+2H O(l) 在在 298.15 K 時的標準摩爾焓變時的標準摩爾焓變。解解：利用：利用 Hess 定律計算定律計算(1)式 - 式：2 (2)6126222C H O (s)+6O (g)6

25、CO (g)+6H O(l) 343222) 2C H O (s)+5O (g)6CO (g)+4H O(l) 612623432C H O (s)+O (g)2C H O (s)+2H O(l) 298.15 K 時，葡萄糖轉化為丙酮酸的標準焓變?yōu)椋簳r，葡萄糖轉化為丙酮酸的標準焓變?yōu)椋?rmrm,1rm,22HHH yyy111=2820 kJ mol( 2340 kJ mol=480 kJ mol ）2.計量系數(shù)對應反應計量系數(shù)對應反應式要做相應的乘除。式要做相應的乘除。 A+B = AB r H1 ; C+D = CD r H2 ; A+C = AC r H3 ; B+D = BD r

26、H4 。即即: : rH = irHi則：則： rH =rH4+rH3- -rH1- -rH2如：如： AB + CD = AC + BD r H HessHess定律推理：任一化學反應可以分解為若干最基本定律推理：任一化學反應可以分解為若干最基本的反應的反應（生成反應（生成反應),),這些這些生成生成反應的反應熱之和就是反應的反應熱之和就是該反應的反應熱。該反應的反應熱。 熱化學方程式熱化學方程式表示化學反應與反應熱效應關系的化學方程式表示化學反應與反應熱效應關系的化學方程式 H2(g) + O2 (g) = H2O(l)rHm ,298 = -285.8 kJmol-1 yyr: 表示化學

27、反應（表示化學反應（reaction） : 表示熱力學標準態(tài)表示熱力學標準態(tài)m：表示表示1 molmol的的化學反應（等化學反應（等T、P）T: K 負號：放熱負號：放熱 正號：吸熱正號：吸熱yy 書寫熱化學方程式注意以下幾點：書寫熱化學方程式注意以下幾點：（2）注明反應的溫度和壓力注明反應的溫度和壓力。（3）注明反應物和產物的聚集狀態(tài)，分別用注明反應物和產物的聚集狀態(tài)，分別用s,l s,l 和和 g g 表示固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，用表示固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，用 aq aq 表示極稀的水溶液，表示極稀的水溶液，如果固態(tài)物質存在不同的晶型，也要注明晶型。如果固態(tài)物質存在不同的晶型，也要注明晶型。（1 1

28、）習慣上將化學反應方程式寫在左邊，）習慣上將化學反應方程式寫在左邊， 相應的相應的 寫在右邊。寫在右邊。rHm ,298yy C(dia) + O2(g) = CO2(g) C(gra) + O2(g) = CO2(g) rHm ,298 = -393.5 kJmol-1-1 yyrHm ,298 = -395.4 kJmol-1-1yyH2(g) + O2 (g) = H2O(l)2H2(g) + O2 (g) = 2H2O(l)rHm ,298 = -571.6 kJmol-1-1yyrHm ,298 = -285.8 kJmol-1-1 yy（4）方程式中的配平系數(shù)只表示計量數(shù)，不表示分

29、子方程式中的配平系數(shù)只表示計量數(shù)，不表示分子數(shù)，因此必要時可以寫成分數(shù)數(shù)，因此必要時可以寫成分數(shù)但當化學計量數(shù)不同但當化學計量數(shù)不同時，同一反應時，同一反應 的摩爾焓變也不同的摩爾焓變也不同。(5) 在相同條件下，正逆反應的在相同條件下，正逆反應的r rH Hm m 數(shù)值相等，符數(shù)值相等，符號相反。號相反。熱力學關于標準態(tài)的規(guī)定熱力學關于標準態(tài)的規(guī)定（1 1）氣體氣體物質的標準態(tài)是在物質的標準態(tài)是在標準壓力標準壓力( (pyy = = 100.00 100.00kPa) )時的時的( (假想的假想的) )理想氣體狀態(tài)理想氣體狀態(tài); ;（2 2）溶液溶液中溶質中溶質B B的標準態(tài)是的標準態(tài)是:

30、:在在標準壓力標準壓力pyy 時的時的標準質量摩爾濃度標準質量摩爾濃度byy =1.0 =1.0 mol.kg-1, ,并表并表 現(xiàn)為現(xiàn)為無限稀薄無限稀薄溶液時溶質溶液時溶質B(B(假想假想) )的狀態(tài)的狀態(tài); ;（3 3）液體液體或或固體固體的標準態(tài)是的標準態(tài)是: :在在標準壓力標準壓力pyy 時的純液體或純固體。時的純液體或純固體。 因為因為QP=H，所以恒溫恒壓條件下的所以恒溫恒壓條件下的反應熱可表示為反應的反應熱可表示為反應的焓變焓變: :rH(T); 指定溫度指定溫度T T時時，系統(tǒng)發(fā)生，系統(tǒng)發(fā)生1mol 化學反應化學反應時的反時的反應熱稱為反應的應熱稱為反應的摩爾摩爾焓變焓變: :

31、rHm(T)； 焓變稱反應的焓變稱反應的標準標準摩爾摩爾焓變焓變: :rHm(T)yy標準摩爾生成焓標準摩爾生成焓2在在標準狀態(tài)標準狀態(tài)下下, ,指定溫度指定溫度T T時時, ,反應的摩爾反應的摩爾 指定溫度指定溫度T T 時由時由參考態(tài)元素參考態(tài)元素生成生成1mol1mol物質物質B B 時的標準摩爾焓變稱時的標準摩爾焓變稱標準摩爾生成焓標準摩爾生成焓( (f fHm m) ) 其中其中, ,C( (石石) )為碳的參考態(tài)元素為碳的參考態(tài)元素, ,O2(g)(g)為氧的參為氧的參考態(tài)元素考態(tài)元素, ,此反應是生成反應。所以此此反應是生成反應。所以此反應的反應的焓變焓變即是即是CO2（g）的的

32、生成焓：生成焓：例如例如: C: C( (石石) )+O+O2(g)2(g)COCO2(g) 2(g) r rH Hm m(T)yyrHm(T)=fHmyy(CO2,g,T)yy標準摩爾生成焓：標準摩爾生成焓：yy公式：公式：反應物反應物生成物生成物單質單質rHmyyf fHm m ( (反應物反應物）yyf fHm m ( (生成物生成物）yy規(guī)定規(guī)定： 參考態(tài)元素參考態(tài)元素的的標準摩爾生成焓標準摩爾生成焓 等于等于零零。如：如：fHm ( (O2,g)=0)=0yyrHmf fHm m ( (生成物）生成物）f fHm m( (反應物反應物）yyy y yy例題：計算乙炔完全反應的標準摩爾

33、焓變。例題：計算乙炔完全反應的標準摩爾焓變。解：解：C2H2（g）+O2（g）2CO2（g）+ H2O（l）fHmB（T）yy226.73 0 393.51 285.83kJkJ. .molmol-1-1=2(-393.51)+(-285.83)kJmol-1 -(-226.73+0)kJmol-1=-1299.58kJmol-1rHm (T)yyrHmvifHmi(生成物）生成物）vifHmi(反應物反應物）yyyyyy請你自己核算一下。請你自己核算一下。例題：已知例題：已知 Ag2O(s)+ 2HCl (g) = 2AgCl (s) + 2H2O(l ) 求求AgCl (s)的標準摩爾生成

34、焓的標準摩爾生成焓解：解： Ag2O(s)+ 2HCl (g) = 2AgCl (s) + 2H2O(l )查表查表fHmB（T）yykJ.mol-1-31.1-92.31-285.8-610.02 kJ.mol-1 = = 2fHm（AgCl ） yy +2（-285.8）-（-31.1）- 2（-92.31）rHm = -610.02 kJ.mol-1yyfHm（AgCl ） yy = -127.07 kJ.mol-1 注注意意是熱力學基本數(shù)據(jù)是熱力學基本數(shù)據(jù) 可查表。單位：可查表。單位：kJkJ. .molmol-1-1fHmB (298.15K) yy1 rHm (T)rHm(298.15K)；yyyy2 C（石）（石）、H2 2（g g）、O2 2