化学热力学初步a课件.ppt

3. 键能（Bond Energy, B.E.）（续） （2）应用——估算反应热 例：由键焓数据估算反应热 : H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl (g) 该反应中，断开1个H-H键（吸热）,1个Cl-Cl键（吸热）,生成2个H-Cl键（放热）,但B.E.均取正值. △rH ? m = ∑vi B.E.（反应物） - ∑vi B.E. （生成物） （ vi 是相应化学键的数目） △rH ? m = B.E.(H-H) + B.E.(Cl-Cl) - 2 B.E.(H-Cl) = 436 + 243 - 2 ×431 = - 183 kJ·mol-1 3. 键能（Bond Energy, B.E.）（续） 也可以由实验测定的某反应热数据和一些键能数据，估算某未知键能数据。 注意： ①“键焓”从微观角度阐明了反应热实质； ②“键焓”数值是平均值，计算是近似的。 ③“键焓”数据不充分，供其应用范围受限制； ④“键焓”数值计算只适用于“气态”物质。 4. 燃烧热(焓)（Heat of combustion） （1）定义——在标准压力和一定温度下，1 mol 物质完全燃烧时产生的热效应，称为该物质的燃烧热。 符号： △cH ? m ；单位： kJ·mol-1 一些物质的燃烧热（298K) (kJ·mol-1) CH4(g) -590.31 CH3COOH(l) -874.54 C2H6(g) -1559.84 C6H6(l) -3267.54 C3H8(g) -2221.90 C7H8(l)甲苯 -3908.69 C2H4(g) -1410.97 C6H5COOH(l) -3226.87 CH3OH(l) - 724.64 C5H5OH(l)苯酚 -3053.48 C2H5OH(l) -1336.95 C12H22O11（s）蔗糖 -5640.87 几种物质的燃烧热(焓) 4. 燃烧热(焓) （Heat of combustion）（续） （2）应用—计算反应热 许多物质，特别是有机物，生成热难以测定，而其燃烧热易测定。 例：已知甲醇和甲醛各自的燃烧热： CH3OH (l) + 3/2 O2 (g) = CO2 (g) + 2 H2O(l) （1） △cH ? m (CH3OH (l) ) = - 726.64 kJ·mol-1 HCHO (g) + O2 (g) = CO2 (g) + H2O(l) （2） △cH ? m (HCHO (g) ) = - 563.58 kJ·mol-1 4.燃烧热(焓) （Heat of combustion）（续） 例：求下列反应的标准反应热 ： CH3OH (l) + 1/2 O2 (g) = HCHO (g) + H2O(l) （3）解：（1）-（2），得题示反应: CH3OH (l) + 1/2 O2 (g) = HCHO (g) + H2O(l) （3） △rH ? m = △cH ? m (CH3OH (l) ) -△cH ? m (HCHO (g) ) = - 726.64 – (-563.58) = - 163.06 kJ·mol-1 小结： △rH ? m = ∑vi △cH ? m （反应物） - ∑vi △cH ? m （生成物） “热化学”和 “热力学第一定律”小结 核心是解决化学反应过程的能量交换（热效应）问题 1. △U = Q + W （封闭体系） 2. 许多反应的热效应可由实验测定； 3. 不能由实验测定的反应热，可设计Born-Haber cycle，利用“盖斯定律”计算； 4. 反应热还可以用物质（或离子）的标准生成焓、键焓和燃烧热等数据计算。 * 二、热化学（Thermochemistry）（续） （1）恒压反应热与焓（enthalpy） 对于一封闭体系，发生一过程，只做体积功We，不做其它功（Wf = 0），