大學(xué)化學(xué)：第一章 熱化學(xué)與能源2

2023/1/111各位同學(xué)上午好！2023/1/112上一節(jié)課內(nèi)容系統(tǒng)與環(huán)境相狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)過程和途徑化學(xué)計(jì)量數(shù)和反應(yīng)進(jìn)度2023/1/113本次課內(nèi)容熱力學(xué)和化學(xué)熱力學(xué)反應(yīng)熱的測(cè)量反應(yīng)熱的理論計(jì)算常見能源及其利用（課后閱讀）清潔能源與可持續(xù)發(fā)展（課后閱讀）2023/1/114熱力學(xué)的研究對(duì)象熱力學(xué)是研究熱、和其它形式能量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，它包含當(dāng)體系變化時(shí)所引起的這些物理量的變化。廣義地說，熱力學(xué)是研究體系宏觀性質(zhì)變化之間的關(guān)系。2023/1/115化學(xué)熱力學(xué)是指把熱力學(xué)中的基本原理用來研究化學(xué)現(xiàn)象以及和化學(xué)有關(guān)的物理現(xiàn)象。化學(xué)熱力學(xué)的核心：（1）利用熱力學(xué)第一定律來計(jì)算變化中熱效應(yīng)；（2）利用熱力學(xué)第二定律來解決變化的方向和限度問題以及相平衡和化學(xué)平衡中的有關(guān)問題；（3）利用熱力學(xué)第三定律解決有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算問題?；瘜W(xué)熱力學(xué)2023/1/116熱力學(xué)三定律熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律以及熱力學(xué)第三定律是熱力學(xué)的基礎(chǔ)，具有普適性。2023/1/117熱力學(xué)第一定律能量守恒定律，也可以表述為：第一類永動(dòng)機(jī)是不可能造成的。反映了能量守恒和轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)該遵從的關(guān)系。2023/1/118熱力學(xué)第二定律不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。用熵的概念來表述熱力學(xué)第二定律就是：在封閉系統(tǒng)中，熱現(xiàn)象宏觀過程總是向著熵增加的方向進(jìn)行，當(dāng)熵到達(dá)最大值時(shí)，系統(tǒng)到達(dá)平衡態(tài)。第二定律的數(shù)學(xué)表述是對(duì)過程方向性的簡(jiǎn)明表述。2023/1/119熱力學(xué)第三定律用任何方法都不能使系統(tǒng)到達(dá)絕對(duì)零度。2023/1/1110反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)時(shí),系統(tǒng)所放出或吸收的熱量稱為該反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng),簡(jiǎn)稱熱效應(yīng)或反應(yīng)熱。以符號(hào)q表示,單位為焦耳(J)。熱化學(xué)規(guī)定：系統(tǒng)放熱q為負(fù)；系統(tǒng)吸熱q為正。熱效應(yīng)：定容(或等容)熱效應(yīng)與定壓(或等壓)熱效應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)量2023/1/11111.1.2反應(yīng)熱的測(cè)量(實(shí)驗(yàn)內(nèi)容)系統(tǒng)體積不變（定容）條件下的反應(yīng)熱效應(yīng)稱為定容熱效應(yīng)(“實(shí)測(cè)反應(yīng)熱”),以符號(hào)qV表示.在系統(tǒng)壓力不變,即定壓條件下的反應(yīng)熱效應(yīng)稱為定壓熱效應(yīng)(“反應(yīng)熱”),以符號(hào)qP

表示.2023/1/1112反應(yīng)熱的測(cè)量方法當(dāng)需要測(cè)定某個(gè)熱化學(xué)過程所放出或吸收的熱量(如燃燒熱,溶解熱或相變熱)時(shí),一般可利用測(cè)定一定組成和質(zhì)量的某種介質(zhì)(如溶液或水)的溫度改變,再利用公式求得。2023/1/1113q:一定量的反應(yīng)物在給定條件下的反應(yīng)熱(單位：J)負(fù)號(hào)表示放熱,正號(hào)表示吸熱;cs:吸熱溶液的比熱容(J·g-1·K-1);ms:溶液的質(zhì)量(g);Cs:溶液的熱容,Cs=csms(J·K-1)；?T:溶液終態(tài)溫度T2與始態(tài)溫度T1之差(K).摩爾反應(yīng)熱(J·mol-1):反應(yīng)熱與反應(yīng)進(jìn)度之比。反應(yīng)熱的計(jì)算方法2023/1/1114熱化學(xué)方程式表示化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)關(guān)系的方程式稱為熱化學(xué)方程式。其標(biāo)準(zhǔn)寫法是：先寫出反應(yīng)方程，再寫出相應(yīng)反應(yīng)熱，兩者之間用分號(hào)或逗號(hào)隔開。N2H4(l)+O2(g)=N2(g)

+2H2O(l)；qV,m=-620kJ?mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；qp,m=-570kJ?mol-1

2023/1/1115熱化學(xué)方程式反應(yīng)熱與系統(tǒng)的狀態(tài)有關(guān)，書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意標(biāo)明反應(yīng)溫度、壓力及反應(yīng)物、生成物的物態(tài)；若不注明T,p,皆指在T=298.15K，p=100kPa下。一般若沒有特別注明，“實(shí)測(cè)的反應(yīng)熱（精確）”均指定容反應(yīng)熱qV，而“反應(yīng)熱”均指定壓反應(yīng)熱qp

。

2023/1/1116熱效應(yīng)的測(cè)量

彈式量熱計(jì)測(cè)量定容熱效應(yīng)圖1.3彈式量熱計(jì)2023/1/1117彈式熱量計(jì)環(huán)境吸收熱包括吸熱介質(zhì)水所吸收的熱q(H2O)=c(H2O)·m(H2O)·T=C(H2O)·T以及金屬容器等鋼彈組件所吸收的熱（以qb表示）鋼彈組件的總熱容以符號(hào)Cb表示qb=Cb·T系統(tǒng)放出的熱等于環(huán)境水和鋼彈組件所吸收的熱量彈式量熱計(jì)測(cè)量定容熱效應(yīng)2023/1/1118示例例

聯(lián)氨燃燒反應(yīng)：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)

+2H2O(l)已知：解：燃燒0.5g聯(lián)氨放熱為q=－

[q(H2O)+qb]=－[C(H2O)×m(H2O)

+Cb]?T=－(4.18J?g-1?K-1×1210g＋848J?K-1)(294.82K-293.18K)

=－

9690J=－

9.69KJ

T

T

Cm

mK82.294K18.293KJ848g1210O)(Hg5000.0)HN(211b242==?===-摩爾反應(yīng)熱qV,m

=q/ξ

=

－

9.69kJ/

0.0156mol=－

620kJ?mol-12023/1/1119思考為什么反應(yīng):C(石墨)+1/2O2(g)=

CO(g)的反應(yīng)熱不能直接用實(shí)驗(yàn)測(cè)量？如何得知它的反應(yīng)熱？qV與qp之間的關(guān)系。

2023/1/11201.2反應(yīng)熱的理論計(jì)算2023/1/1121在任何過程中能量不會(huì)自生自滅,只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和傳遞過程中能量的總數(shù)量是保持不變的.這一自然規(guī)律稱為能量守恒定律(又稱能量守恒與轉(zhuǎn)化定律),將該定律應(yīng)用于熱力學(xué)中即稱為熱力學(xué)第一定律.它是經(jīng)驗(yàn)的總結(jié).“第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成”是熱力學(xué)第一定律的另一種表述。熱力學(xué)第一定律(能量守恒定律)2023/1/1122熱力學(xué)能的定義在化學(xué)熱力學(xué)中,研究的是宏觀靜止系統(tǒng),不考慮系統(tǒng)整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和系統(tǒng)在外力場(chǎng)(如電磁場(chǎng),離心力場(chǎng)等)中的位能,只著眼于系統(tǒng)的熱力學(xué)能.熱力學(xué)能是指系統(tǒng)內(nèi)分子的平動(dòng)能,轉(zhuǎn)動(dòng)能,振動(dòng)能,分子間勢(shì)能,原子間鍵能,電子運(yùn)動(dòng)能,核內(nèi)基本粒子間核能等能量的總合.2023/1/1123熱力學(xué)能的定義若封閉系統(tǒng)由始態(tài)(熱力學(xué)能為U1)變到終態(tài)(熱力學(xué)能為U2),同時(shí)系統(tǒng)從環(huán)境吸熱q,得功w,則系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化為?U=U2－U1=q＋w這就是封閉系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式.它表示封閉系統(tǒng)以熱和功的形式傳遞能量,必定等于系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化.2023/1/1124系統(tǒng)和環(huán)境的熱/功交換系統(tǒng)與環(huán)境之間由于存在溫度差而交換的能量稱為熱,用q值的正負(fù)號(hào)來表明熱傳遞的方向.系統(tǒng)從環(huán)境吸熱時(shí),q取正值;系統(tǒng)向環(huán)境放熱時(shí),q

取負(fù)值;單位為J.系統(tǒng)與環(huán)境之間除熱以外的其他形式傳遞的能量都叫功.以符號(hào)w表示,環(huán)境向系統(tǒng)作功時(shí),w取正值;系統(tǒng)向環(huán)境作功時(shí),w取負(fù)值.單位也為J.2023/1/1125系統(tǒng)和環(huán)境的熱/功交換熱力學(xué)中將功w分為體積功w體

和非體積功w’兩類.在一定外壓下,由于系統(tǒng)的體積發(fā)生變化而與環(huán)境交換的功稱為體積功(又稱膨脹功).許多化學(xué)反應(yīng)在敞口容器中進(jìn)行,如果外壓p不變,此時(shí)系統(tǒng)所做體積功為-pΔV=-p(V2-V1).(負(fù)號(hào)為系統(tǒng)做功)除體積功以外的一切功稱為非體積功(或其他功),以w’表示.則有2023/1/1126已知某系統(tǒng)在狀態(tài)1時(shí)的內(nèi)能為U1,如果該系統(tǒng)吸收熱量500J后,又對(duì)環(huán)境作功200J,變到內(nèi)能為U2的狀態(tài)2,問該系統(tǒng)的內(nèi)能變化了多少?解:因?yàn)?/p>

q=500J,w=-200J

所以

ΔU=U2-U1=q+w

=500J+(-200J)=300J答:該系統(tǒng)的內(nèi)能變化ΔU為300J.系統(tǒng)內(nèi)能變化的計(jì)算2023/1/1127系統(tǒng)內(nèi)能變化的計(jì)算系統(tǒng)從環(huán)境吸熱時(shí),q取正值;系統(tǒng)向環(huán)境放熱時(shí),q

取負(fù)值;環(huán)境向系統(tǒng)作功時(shí),w取正值;系統(tǒng)向環(huán)境作功時(shí),w取負(fù)值.U1U2q>0w<0熱力學(xué)能是系統(tǒng)內(nèi)部能量的總合,是系統(tǒng)自身的性質(zhì),是狀態(tài)函數(shù)。2023/1/1128系統(tǒng)的狀態(tài)確定后，它的每一個(gè)狀態(tài)函數(shù)都有單一的確定值，而不會(huì)有多個(gè)不等值（系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)是狀態(tài)的單值函數(shù)）。當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，狀態(tài)函數(shù)的變化值只與變化過程的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與變化途徑無關(guān)。狀態(tài)函數(shù)的基本特征2023/1/1129狀態(tài)函數(shù)的三個(gè)特點(diǎn)狀態(tài)一定,其值一定;殊途同歸,值變相等;周而復(fù)始,值變?yōu)榱恪?023/1/1130系統(tǒng)內(nèi)能變化的計(jì)算功和熱都是過程中被傳遞的能量,都不是狀態(tài)函數(shù),其數(shù)值與途徑有關(guān).但根據(jù)熱力學(xué)第一定律,他們的總量(q+w)與狀態(tài)函數(shù)熱力學(xué)能的改變量ΔU相等,只由過程的始態(tài)和終態(tài)決定,而與過程的具體途徑無關(guān).2023/1/1131系統(tǒng)內(nèi)能變化的微觀因素從微觀的角度說,功是大量質(zhì)點(diǎn)以有序運(yùn)動(dòng)而傳遞的能量,如電子的有序運(yùn)動(dòng)傳遞的電功;熱是大量質(zhì)點(diǎn)以無序運(yùn)動(dòng)(分子的碰撞)方式而傳遞的能量.這種物質(zhì)內(nèi)部分子雜亂無章的熱運(yùn)動(dòng)能稱為無序能,而電能,化學(xué)能,機(jī)械能等則是有序能.能量不僅有量的多少,還有質(zhì)的高低.如功的品位比熱高,高溫?zé)嵩磦鬟f的熱比低溫?zé)嵩磦鬟f的熱高.2023/1/1132化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓2023/1/1133化學(xué)反應(yīng)熱是指等溫過程熱,即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生變化后,使反應(yīng)產(chǎn)物的溫度回到反應(yīng)前始態(tài)的溫度,系統(tǒng)放出（取?）或吸收（取+）的熱量。通常有1）定容反應(yīng)熱；2）定壓反應(yīng)熱化學(xué)反應(yīng)熱2023/1/1134在恒容,不做非體積功條件下,ΔV=0,w’=0,所以定容反應(yīng)熱(qV)熱力學(xué)第一定律:則恒容時(shí)有即2023/1/1135上式表明:定容反應(yīng)熱qV全部用于改變系統(tǒng)的熱力學(xué)能ΔU，或說等于系統(tǒng)熱力學(xué)能的增量(也稱改變量).雖然過程熱是途徑函數(shù),但在限制條件下（恒容，不做非體積功）,使得定容反應(yīng)熱與熱力學(xué)能的增量相等,故定容反應(yīng)熱也只取決于系統(tǒng)的始態(tài)和終態(tài).定容反應(yīng)熱(qV)2023/1/1136在恒壓,只做體積功（不做非體積功）條件下,w’=0,所以定壓反應(yīng)熱(qp)熱力學(xué)第一定律:則恒壓時(shí)有整理得令則2023/1/1137定壓反應(yīng)熱(qp)H稱熱力學(xué)函數(shù)焓,H是狀態(tài)函數(shù),絕對(duì)值也無法確定.ΔH是焓的增量,稱為焓變,其SI單位為J.定壓過程中ΔH＜0,表示系統(tǒng)放熱;若ΔH＞0,則系統(tǒng)為吸熱,與q相同.上式表明:雖然熱是途徑函數(shù)，但若限制為恒壓過程，則定壓反應(yīng)熱就與焓這一狀態(tài)函數(shù)的增量ΔH相等，故與定容反應(yīng)熱一樣,定壓反應(yīng)熱也只取決于系統(tǒng)的始態(tài)和終態(tài).2023/1/1138由于理想氣體的熱力學(xué)能和焓只是溫度的函數(shù),對(duì)于真實(shí)氣體,液體和固體在溫度不變,壓力改變不大時(shí),也可近似認(rèn)為能和焓是不變的.換句話說,恒溫恒壓過程和恒溫恒容過程的熱力學(xué)能可認(rèn)為近似相等,即ΔUp

≈

ΔUV

這樣,可得出同一反應(yīng)的qp與qV的關(guān)系qp與qV的關(guān)系2023/1/1139qp與qV的關(guān)系ΔV為恒壓過程的體積變化,對(duì)于只有凝聚態(tài)(液態(tài)和固態(tài))的系統(tǒng),ΔV0,則有對(duì)于有氣態(tài)物質(zhì)參與反應(yīng)的系統(tǒng),ΔV是由于各氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化引起的.若任一氣體物質(zhì)的量的變化為Δn

(Bg-氣態(tài)物質(zhì)B),則各種氣體的物質(zhì)的量的變化而引起系統(tǒng)的體積變化為?V=∑?

n(Bg)?RT/pB

pV=nRT2023/1/1140qp與qV的關(guān)系則因又有(教材p11頁)所以等式兩邊同除以反應(yīng)進(jìn)度,得化學(xué)反應(yīng)摩爾定壓熱與摩爾定容熱之間關(guān)系qp－qV=p?V=p∑?

n(Bg)?RT/p=∑?

n(Bg)?RT

BBqp－qV=ξ∑ν(Bg)?RT

Bqp,m－qV,m=∑ν(Bg)?RT

B2023/1/1141為反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)的變化,對(duì)反應(yīng)物v取負(fù)值,產(chǎn)物v取正值.摩爾反應(yīng)熱qp,m,qV,m或ΔrHm(下標(biāo)r表示反應(yīng))的常用單位為kJ?mol-1.前兩式用途:可以從qV的實(shí)驗(yàn)值求qp,或從ΔrHm求ΔrUm改寫為：?rHm－?rUm

=∑ν(Bg)?RT

Bqp與qV的關(guān)系2023/1/1142從定容反應(yīng)熱qV與定壓反應(yīng)熱qp的特點(diǎn)可以得出:在恒容或恒壓條件下,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與變化的途徑無關(guān),這就是蓋斯定律.使熱化學(xué)方程式可以像普通代數(shù)方程那樣進(jìn)行加減運(yùn)算,運(yùn)算方便,利用已精確測(cè)定的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)來求算難以測(cè)定的反應(yīng)熱.蓋斯定律2023/1/1143在恒容或恒壓條件下,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)不論是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱完全相同.蓋斯定律的運(yùn)算方法,也適用于任何其他狀態(tài)函數(shù)增量的計(jì)算.蓋斯定律2023/1/1144例如:在101.325kPa和298.15K下,1molC(石墨)與O2(g)完全燃燒生成CO2(g)有如下兩條途徑反應(yīng)熱的理論計(jì)算2023/1/1145(1)C(s石墨)+O2(g)=CO2(g);ΔrHm,1=-393.5kJ?mol-1(2)CO+1/2O2(g)=CO2(g);ΔrHm,2=-283.0kJ?mol-1(3)C(s)+1/2O2(g)=CO

(g);ΔrHm,3=?因反應(yīng)(1)-反應(yīng)(2)=反應(yīng)(3)所以ΔrHm,3=ΔrHm,1-ΔrHm,2=(-393.5)-(-283.0)=-110.5(kJ?mol-1)反應(yīng)熱的理論計(jì)算2023/1/1146蓋斯（HessGH）俄國（瑞士）化學(xué)家蓋斯定律是斷定能量守恒的先驅(qū)，也是化學(xué)熱力學(xué)的基礎(chǔ)。當(dāng)一個(gè)不能直接發(fā)生的反應(yīng)要求反應(yīng)熱時(shí)，便可以用分步法測(cè)定反應(yīng)熱并加和起來而間接求得。故而我們常稱蓋斯是熱化學(xué)的奠基人。2023/1/11471802年8月8日生于瑞士日內(nèi)瓦市一位畫家家庭，三歲時(shí)隨父親定居俄國莫斯科。1825年畢業(yè)于多爾帕特大學(xué)醫(yī)學(xué)系，并取得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。1826年棄醫(yī)專攻化學(xué)，并到瑞典斯德哥爾摩柏濟(jì)力阿斯實(shí)驗(yàn)室進(jìn)修化學(xué)，從此與柏濟(jì)力阿斯結(jié)成了深厚的友誼。回國后到烏拉爾作地質(zhì)調(diào)查和勘探工作，后又到伊爾庫茨克研究礦物。1828年由于在化學(xué)上的卓越貢獻(xiàn)被選為圣彼得堡科學(xué)院院士，旋即被聘為圣彼得堡工藝學(xué)院理論化學(xué)教授兼中央師范學(xué)院和礦業(yè)學(xué)院教授。1838年被選為俄國科學(xué)院院士。1840年在總結(jié)大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上提出了蓋斯定律。蓋斯（HessGH）2023/1/1148反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的計(jì)算2023/1/1149在任一溫度T,標(biāo)準(zhǔn)壓力p下,表現(xiàn)出理想氣體性質(zhì)的純氣體狀態(tài)為氣態(tài)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài).液體,固體物質(zhì)或溶液的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為在任一溫度T,標(biāo)準(zhǔn)壓力p下的純液體,純固體或標(biāo)準(zhǔn)濃度c時(shí)的狀態(tài).標(biāo)準(zhǔn)壓力p=100kPa,標(biāo)準(zhǔn)濃度c=1mol·dm-3熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)與物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓ΔfHm,2023/1/1150嚴(yán)格遵從氣態(tài)方程(PV=nRT)的氣體，叫做理想氣體。從微觀角度來看是指：分子本身的體積和分子間的作用力都可以忽略不計(jì)的氣體，稱為是理想氣體。

1、分子體積與氣體體積相比可以忽略不計(jì)；

2、分子之間沒有相互吸引力；

3、分子之間及分子與器壁之間發(fā)生的碰撞不造成動(dòng)能損失熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)與物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓ΔfHm,2023/1/1151物質(zhì)的焓H的絕對(duì)值無法確定.單質(zhì)和化合物的相對(duì)焓值,規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)時(shí)反應(yīng)的焓變叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,一般選T=298.15K為參考溫度,以符號(hào)ΔfHm(298.15K)(或簡(jiǎn)寫為ΔfH-不注明溫度,暗指298.15K)表示,常用單位為kJ?mol-1.標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓2023/1/1152生成焓是說明物質(zhì)性質(zhì)的重要數(shù)據(jù),生成焓的負(fù)值越大,表明該物質(zhì)的鍵能越大,對(duì)熱越穩(wěn)定.符號(hào)中的下腳標(biāo)“f”表示生成反應(yīng),上腳標(biāo)“”代表標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(讀作“標(biāo)準(zhǔn)”),下腳標(biāo)“m”表示此生成反應(yīng)的產(chǎn)物必定是“單位物質(zhì)的量”(即1mol).標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓ΔfH-2023/1/1153“指定單質(zhì)”通常為選定溫度T和標(biāo)準(zhǔn)壓力p時(shí)的最穩(wěn)定單質(zhì).如,氫是H2(g),溴Br2(l),碳C(石墨)，硫（正交）,磷（白磷）等.指定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓均為零.標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的基本假定2023/1/1154例如,液態(tài)水在298.15K下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,它指的是H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);ΔfHm

(298.15K)=-285.8kJ?mol-1按規(guī)定:生成產(chǎn)物液態(tài)水的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須為1,反推穩(wěn)定單質(zhì)氫氣和氧氣的化學(xué)計(jì)量數(shù),反應(yīng)條件是298.15K時(shí)參加反應(yīng)的各物質(zhì)都處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(對(duì)氣體是指各自的分壓均等于p).標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的基本假定2023/1/1155水合離子的相對(duì)焓值,規(guī)定以水合氫離子的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零.通常選定溫度也為298.15K,稱之為水合氫離子(H+)在298.15K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,以符號(hào)ΔfHm(H+,aq,298.15K)表示,即規(guī)定ΔfHm(H+,aq,298.15K)=0據(jù)此,可獲得其他水合離子在298.15K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓.標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的基本假定2023/1/11561.1954年第十屆國際計(jì)量大會(huì)(CGPM)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是:溫度273.15K（0℃）,壓力101.325KPa.世界各國科技領(lǐng)域廣泛采用這一標(biāo)態(tài).(理想氣體:一般可認(rèn)為溫度不低于0℃,壓強(qiáng)不高于1.01×105Pa時(shí)的氣體為理想氣體.從微觀角度來看是指:分子本身的體積和分子間的作用力都可以忽略不計(jì)的氣體)氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)分三種2023/1/11572.國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和美國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以溫度288.15K（15℃）,壓力101.325KPa作為計(jì)量氣體體積流量的標(biāo)態(tài).3.我國《天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)算方法》規(guī)定以溫度293.15K（20℃）,壓力101.325KPa作為計(jì)量氣體體積流量的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài).氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)分三種2023/1/1158在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)反應(yīng)的摩爾焓變叫做該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變.以符號(hào)ΔrHm表示(或簡(jiǎn)寫為ΔH-無下腳標(biāo),有下腳標(biāo)f表示生成).下腳標(biāo)“r”表示反應(yīng),下腳標(biāo)“m”表示按指定反應(yīng)進(jìn)行1摩爾反應(yīng),即反應(yīng)進(jìn)度=1mol.根據(jù)蓋斯定律和標(biāo)準(zhǔn)生成焓的定義對(duì)于可以得出反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的一般計(jì)算式2.反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變?chǔ)Hm2023/1/1159B為參加反應(yīng)的任何物質(zhì);vB為B的化學(xué)計(jì)量數(shù),對(duì)生成物取正值,反應(yīng)物取負(fù)值;