AHm<0,表示放热,△Hm>0表示吸热,如(6)式。从(1)和(2)对比,可以看出写出晶形的必要性。(3)和(4)对比,可以看出写出状态的必要性。(4)和(5)对比,可以看出计量数不同的热量变化。(3)和(6)对比,可以看出互逆反应热效应的关系。正逆反应的热效应,数值相等符号相反。2.盖斯定律Hess,俄文名字为Tecc,奥地利籍俄罗斯人。1836年,Hess提出定律,指出:一个化学反应,不论是一步完成,还是分数步完成,其热效应是相同的。前面讲过,热量的吸收和放出,是和途径相关的。Hess定律成立的原因,在于当时研究的反应,基本上都是在恒压下进行的。即反应体系压强和外压相等。这时,Op=△rH,H是终态函数,故不受途径影响。亦即,Hess定律暗含的条件:每步均恒压。Hess定律的实际意义:有的反应虽然简单,但其热效应难以测得。例如:C+1/2O2==CO,是很简单的反应,但是难于保证产物的纯度,所以反应热很难直接测定。应用Hess定律,可以解决这一难题。例2-3求C(石)+1/2O2(g)→CO(g)的反应热△rHm。(1)已知:C(石墨)+O2(g)→CO2(g)ArHm(1)=-393.5kJ-mol-(2)CO(g)+O2(g)→CO2(g)ArHm(2)=-283.0kJmol-l解:(2)的逆反应是(3),(3)CO2(g)→CO(g)+02(g)故有△Hm(3)=283.0kJmol-1显然(1)+(3)即为所求反应。所以ArHm=ArHm(1)+ArHm(3)=—393.5kJmol-l +283.0kJ-mol-l=— 110.5kJ-mol-l故C(石墨)+O2(g)→CO(g)的△rHm=-110.5kJmoll
ΔrHm< 0, 表示放热,ΔrHm > 0 表示吸热, 如(6)式。 从(1)和(2)对比, 可以看出写出晶形的必要性。 (3)和(4)对比, 可以看出写出状态的必要性。 (4)和(5)对比, 可以看出计量数不同的热量变化。 (3)和(6)对比, 可以看出互逆反应热效应的关系。 正逆反应的热效应,数值相等符号相反。 2. 盖斯定律 Hess, 俄文名字为 ecc, 奥地利籍俄罗斯人。1836 年, Hess 提出定律, 指出: 一个化学反应, 不论是一步完成, 还是分数步完成, 其热效应是相同的。 前面讲过, 热量的吸收和放出, 是和途径相关的。 Hess 定律成立的原因, 在于当时研究的反应, 基本上都是在恒压下进行的。即反应体系压强和外压相等。 这时, Qp = ΔrH,H 是终态函数, 故不受途径影响。亦即, Hess 定律暗含的条件: 每步均恒压。 Hess 定律的实际意义:有的反应虽然简单, 但其热效应难以测得。 例如:C + 1/2O2 == CO, 是很简单的反应, 但是难于保证产物的纯度, 所以, 反应热很难直接测定。应用 Hess 定律, 可以解决这一难题。 例 2-3 求 C(石) + 1/2O2(g) → CO(g) 的反应热 ΔrHm。 已知:C(石墨)+O2(g)→ CO2(g) (1) ΔrHm(1)=-393.5 kJ·mol-1 CO(g)+ O2(g)→ CO2(g) (2) ΔrHm(2)= -283.0 kJ·mol-1 解:(2)的逆反应是(3), CO2(g)→ CO(g)+ O2(g) (3) 故有 ΔrHm(3)= 283.0 kJ·mol-1 显然 (1)+(3)即为所求反应。 所以 ΔrHm= ΔrHm(1)+ ΔrHm(3) = -393.5 kJ·mol-1 + 283.0 kJ·mol-1 = - 110.5 kJ·mol-1 故 C(石墨)+O2(g)→ CO(g)的 ΔrHm=-110.5 kJ·mol-1
用盖斯定律可以通过一些已知的反应热数据求出某些未知的反应热数据。尤其是不易由实验直接测的反应热数据。利用Hess定律,关键在于反应分步进行步骤的设计。2.2.3生成热利用生成热求反应热,是一种比Hess定律更好的方法。已知某反应:反应物一生成物,则:△rHm=H生一H反。若能知道各种反应物和生成物的H数值即可求出△rHm。H=U+pV,U的绝对值不可求,所以,H的值也不可求。但关键是求△H.在不能求得H时,是否有办法求出△H?其实,这种方法在中学用过,即在研究势能时,经常以某一高度为零点,给出相对高度,求出势能差。在热力学研究中,我们也是要求出这个能量差。关键是如何选择一个相对的零点!所有物质都可以看做是由单质合成的,若以单质的热恰做为相对零点,去规定各种物质的相对热焰值,即可达到目的。1.生成热的定义设:C(石墨)和O2(g)的恰值为相对零,求CO2(g)的恰值。C(石墨)+O2(g)→CO2(g)ArHm =—393.5kJ-mol-1则有:△,Hm=H(c02,g)一[H(C,右)+H(02,g)]=H(c02,g)由此可见,由单质生成化合物时,反应的恰变,可以体现单质为零点的该化合物的相对恰值。2.标准生成热(1)定义:某温度下,由处于标准态的各种元素的指定单质,生成标准态的1mol某物质时的热效应,叫做该物质的标准摩尔生成热。简称标准生成热(或生成热)。用符号△,H表示,单位为Jmol。这个反应,称为该物质的生成反应指定单质,通常是最稳定的单质,它的△,H当然为零。人们通过大量试验,将298K时的物质的标准生成热列成表,供查阅使用。表中可查到:△,Hm(cO,g)=110.5Jmol-l意思是指CO(g)的生成热的值为一110.5J-mol-l,同时,CO(g)的生成反应C(石)+1/2O2g)→CO*(g)的△,H=-110.5J·mol-
用盖斯定律可以通过一些已知的反应热数据求出某些未知的反应热数据。 尤其是不易由实验直接测的反应热数据。 利用 Hess 定律, 关键在于反应分步进行步骤的设计。 2.2.3 生成热 利用生成热求反应热, 是一种比 Hess 定律更好的方法。已知某反应:反应 物→生成物,则:ΔrHm = H 生-H 反 。若能知道各种反应物和生成物的 H 数值, 即可求出 ΔrHm。H = U + pV,U 的绝对值不可求, 所以,H 的值也不可求。但关 键是求 ΔH, 在不能求得 H 时, 是否有办法求出 ΔrH ? 其实, 这种方法在中学用过, 即在研究势能时, 经常以某一高度为零点, 给 出相对高度, 求出势能差。在热力学研究中, 我们也是要求出这个能量差。关键 是如何选择一个相对的零点! 所有物质都可以看做是由单质合成的, 若以单质的热焓做为相对零点, 去规 定各种物质的相对热焓值, 即可达到目的。 1. 生成热的定义 设:C(石墨) 和 O2(g) 的焓值为相对零, 求 CO2(g) 的焓值。 C(石墨)+ O2(g)→ CO2(g) ΔrHm =-393.5 kJ·mol-1 则有:ΔrHm = H(CO2,g)-[H(C,石)+H(O2,g)] = H(CO2,g) 由此可见, 由单质生成化合物时, 反应的焓变, 可以体现单质为零点的该化 合物的相对焓值。 2. 标准生成热 (1)定义: 某温度下, 由处于标准态的各种元素的指定单质, 生成标准态 的 1 mol 某物质时的热效应, 叫做该物质的标准摩尔生成热。简称标准生成热 (或生成热)。用符号 f Hm 表示, 单位为 J·mol-1。 这个反应, 称为该物质的生成反应. 指定单质, 通常是最稳定的单质, 它的 f Hm 当然为零。 人们通过大量试验, 将 298K 时的物质的标准生成热列成表, 供查阅使用。 表中可查到: f Hm (CO,g) = -110.5J·mol-1 , 意思是指 CO(g) 的生成热的值为 -110.5J·mol-1 , 同时, CO(g) 的生成反应 C(石) + 1/2O2 g) → CO*(g) 的 f Hm =-110.5J·mol-1