第3章化学反应概述 的字头,有燃烧之意,单位为kJmo厂'。 完全燃烧是指物质氧化后成为稳定的氧化物或单质。 如:C→CO2:H→H2O(1):N→N2;S→SO2:C→HCI(g) 由于CO2、H20(1)为燃烧产物,O2(g)为助燃剂,它们不能“燃烧”,它们的标准燃 烧热为零。 AHm°-∑,AHm°(反应物)-∑y,AHm°(生成物) 例3-4分别用标准生成热和标准燃烧热的数据计算下列反应的反应热: H(g)+202(g)→H00 解:物质: H2(g) 02(g) H2O1) △Hn9/kJ-mol-1 0 0 -285.9 △cHm9/kJ-mol- -285.9 0 0 ∴.△Hm°=1×△Hm9,HO①-(1×△Hm°,H(g)十△Hm9,O2(g) =-285.9 kJ-mol1 △,Hm°=1×△Hm°,H2(g)+△Hm°,O2(g)-1×△Hm9,HO④ =-285.9kmol-1 (4)从键能估算反应热 在标准状态和指定温度下,断开气态物质的1ol化学键并使之成为气态原子时的焓变 称该化学键的键格(用e表示)。 有时用键能的数据来进行计算。键能和键焓的区别在于:它们的定义是一样的,只是指 定的条件有差异的。键烙是在恒温、恒压条件下;键能是在恒温、恒容条件下,两者在数 值上相差不大,故在估算反应热的情况下不加区别。 用键焓的数据只是估算反应热,一般用于气相反应,有一定的局限性。 △,H。=∑ye(反应物)-∑y,∈(生成物) 例3-5用键焓可直接求HF(g)、HCI(g)的标准生成热? He)+g→HF@ △Hm°=1/2×436+1/2×155-565=-269.5 kJ-mol1=△Hm9 同理可以求出HCI(g)的标准生成热为一92 kJ-mol1 3.2.4化学反应进行的方向 1.自发过程 在给定条件下,不需要任何外力做功就能自动进行的化学反应或物理变化过程,在热 力学中称自发反应或自发过程,反之称非自发反应或非自发过程。 2.热力学函数熵(S)及其物理意义 (1)混乱度:体系内部质点运动的混乱程度(微观状态数),也称无序度。 例如:冰一→水→水蒸汽,温度越高,其混乱度越大。碳酸钙的高温分解也是如此。 (2)嫡:用统计热力学的观点,从微观上讲,熵与体系的混乱度有关,即熵是体系混 乱度的量度。嫡以符号S表示,若用Ω表示微观状态数,则有 0第 3 章 化学反应概述 7 的字头,有燃烧之意,单位为 kJ·mol-1。 完全燃烧是指物质氧化后成为稳定的氧化物或单质。 如:C→CO2;H→H2O(l);N→N2;S→SO2;Cl→HCl(g) 由于 CO2 、H2O(l)为燃烧产物,O2(g)为助燃剂,它们不能―燃烧‖,它们的标准燃 烧热为零。 ΔrHm Θ = i i v ΔcHm Θ (反应物) j j v ΔcHm Θ(生成物) 例 3-4 分别用标准生成热和标准燃烧热的数据计算下列反应的反应热: H2(g) + 1 2 O2(g) → H2O(l) 解:物质: H2(g) O2(g) H2O(l) ΔfHm Θ /kJ·mol-1 0 0 -285.9 ΔcHm Θ /kJ·mol-1 -285.9 0 0 ∴ΔrHm Θ= 1×ΔfHm Θ,H2O(l) -(1×ΔfHm Θ ,H2(g)+ΔfHm Θ ,O2 (g)) =-285.9 kJ·mol-1 ΔrHm Θ=1×ΔcHm Θ ,H2(g)+ΔcHm Θ ,O2 (g) - 1×ΔcHm Θ,H2O(l) =-285.9 kJ·mol-1 (4)从键能估算反应热 在标准状态和指定温度下,断开气态物质的 1mol 化学键并使之成为气态原子时的焓变 称该化学键的键焓(用表示)。 有时用键能的数据来进行计算。键能和键焓的区别在于:它们的定义是一样的,只是指 定的条件有差异的。键焓是在恒温、恒压条件下;键能是在恒温、恒容条件下,两者在数 值上相差不大,故在估算反应热的情况下不加区别。 用键焓的数据只是估算反应热,一般用于气相反应,有一定的局限性。 ΔrH m = i i v (反应物) j j v (生成物) 例 3-5 用键焓可直接求 HF(g)、HCl(g)的标准生成热? 1 2 H2(g) + 1 2 F2(g) → HF(g) ΔrHm Θ=1/2 × 436 + 1/2×155 - 565 =-269.5 kJ·mol-1=ΔfHm Θ 同理可以求出 HCl(g)的标准生成热为-92 kJ·mol-1 3.2.4 化学反应进行的方向 1.自发过程 在给定条件下,不需要任何外力做功就能自动进行的化学反应或物理变化过程,在热 力学中称自发反应或自发过程,反之称非自发反应或非自发过程。 2.热力学函数熵(S)及其物理意义 (1)混乱度:体系内部质点运动的混乱程度(微观状态数),也称无序度。 例如:冰→水→水蒸汽,温度越高,其混乱度越大。碳酸钙的高温分解也是如此。 (2)熵:用统计热力学的观点,从微观上讲,熵与体系的混乱度有关,即熵是体系混 乱度的量度。熵以符号 S 表示,若用 Ω 表示微观状态数,则有 S=klnΩ