Standard Enthalpies of Formation ●化学反应的结变等于生成物生成给之和减去反应物生成之和: ●绝大多数化合物 A△H=XAH生威喻一EVAH°应物 我是负 即单质形成化合 例如计算以下化学反应的给变 物时是放热的 H4(2)MH= 只有少数化合物 C石最)+2O2(g)→ CO(g) AHFAH"o=- III kI.mol- 的生成为正值 H2(g)+1202)→lH2O(g 如NO2,H等 C(石最)+O42)→COg)AH=A"oa=-394kmr 由单质形成化合 这类化合物都不 总反应式=13)+(4)-1(1)+(2),所以该反应的始变为 稳定 AH=JAH,+AH41-IAH, +AH, 1=-1 k- morl 常见化学键的(298K.p 化学变化过程只涉没●与反应的各原子的部分外层电子之闻的结 方式的改变,或者说发生了化学的改组。化学变化的效皮同来 于此。以此为宝,可提出反映化学强度属性的的念,用 以计算反应过的变 243 创始的定义能 在温度与标准压力时,气态分于新开1mo化学的始变,通常 O(g)→H(g)+oH(g AH。+502LJmo- H(2)→H(g)+O2) AH。+426kmo 里的逼常也叫解能 bond energy)。因为在此类反应中变值是 实验平均值,其误范,较大,MHAE,常常招站、镜能网词逼 用,值也相同 关于的几点注意 利用铺焰微据可以估算化学反应的变。对于某些无法直接测 2)啥是种平均似值而不是接的实暴 量或用生成据求算的反应热,可利用据估算 3)对取原子丹子面言,给和的分解能相等 化学反应的抢变等于生成物成健时所放出的热量和反应物断 是量强多,原子网食力端强反 时所吸收的热量的代数和,即有: 之,站小,即原子同结合力能 5站邮是正值。圆为新开化学当然买歌收量 6能啥晶从观角啊了反应热的实,但前就不完,井且只是平均 AH=-EBE生啪+EBE夏应兽 的近似值,而且只限于气态物质。所以由始估算反皮是有一宽局限性的。 一△(ΣBE) 不一定相符,著反应讀及态国态,就不能用简单地估算MH, 为分更为复杂的相互作用也对反有武前3 Standard Enthalpies of Formation ● 绝大多数化合物 的生成焓是负值， 即单质形成化合 物时是放热的。 只有少数化合物 的生成焓为正值， 如NO2，HI等， 由单质形成化合 物时是吸热的， 这类化合物都不 稳定。 ● 化学反应的焓变等于生成物生成焓之和减去反应物生成焓之和: ∆rHmθ ＝ Σνi ∆f Hmθ (生成物) － Σνi ∆f Hmθ (反应物) CO(g) + H2O(g) → CO2(g) + H2(g) ∆Hθ = ? (1) C(石墨) + 1/2O2(g) → CO(g) ∆H1= ∆Hf θ CO(g) = −111 kJ⋅mol−1 例如, 计算以下化学反应的焓变： (2) H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g) ∆H2= ∆Hf θ H2O(g) = −242 kJ⋅mol−1 (3) C(石墨) + O2(g) → CO2(g) ∆H3= ∆Hf θ CO2(g) = −394 kJ⋅mol−1 (4) H2(g) → H2(g) ∆H4= ∆Hf θ H2(g) = 0 总反应式＝[(3) + (4)] – [(1) + (2)]，所以该反应的焓变为： ∆Hθ = [∆H3 + ∆H4] – [∆H1 + ∆H2] = −41 kJ⋅mol−1 (二) 键焓的概念 化学变化过程只涉及参与反应的各原子的部分外层电子之间的结 合方式的改变，或者说发生了化学键的改组。化学变化的热效应即来 源于此。以此为线索，可提出反映化学键强度属性的键焓的概念，用 以计算反应过程的焓变。 ● 键焓的定义(键能)： 在温度T与标准压力时，气态分子断开1 mol化学键的焓变。通常 用缩写符号B.E.代表键焓。 例如： H2O(g) → H(g) + OH(g) ∆rHm ө＝ + 502 kJ⋅mol−1 HO(g) → H(g) + O(g) ∆rHmө ＝ + 426 kJ⋅mol−1 这里的键焓通常也叫键能(bond energy)。因为在此类反应中焓变值是 实验平均值，其误差范围较大，∆H ≈ ∆E，常常把键焓、键能两词通 用，数值也相同。 常见化学键的键焓(298K, pθ) 叁键 O=O 498 N=N 419 S=O 420 S=S 423 C=C 620 C=N 615 C=O 708 C=S 578 双键 Si 320 540 360 289 214 368 226 _ 214 281 197 C 415 486 327 276 239 343 289 293 264 331 P 318 490 318 272 214 352 230 300 214 N 389 272 201 243 201 201 247 159 S 364 340 272 214 _ _ 264 O 465 184 205 _ 201 138 I 297 _ 209 180 151 Br 368 239 218 193 Cl 431 252 243 F 565 155 H 436 单 键 H F Cl Br I O S N P C Si 1 (X Y) kJ mol B.E. − − • C≡C 812 N≡N 945 C≡N 879 C≡O 1072 1) 水分子中两个O−H键的键焓不同，不同化合物中的O−H键焓也略有差别。 2) 键焓是一种平均近似值，而不是直接的实验结果。 3) 对双原子分子而言，键焓和键的分解能相等。 4) 键焓越大，表示要断开这种键时需吸收的热量越多，即原子间结合力越强；反 之，键焓越小，即原子间结合力越弱。 5) 键焓都是正值。因为断开化学键当然需要吸收热量。 6) 键焓虽从微观角度阐明了反应热的实质，但键焓数据很不完善，并且只是平均 的近似值，而且只限于气态物质。所以由键焓估算反应热是有一定局限性的。 7) 双原子分子气体的∆Hf ө与B.E.的关系是很明显的，而对于多原子分子两者关系 就不一定相符，若反应涉及液态和固态，就不能用键焓简单地估算∆Hf ө值，因 为分子间更为复杂的相互作用也对反应热有贡献。 ● 关于键焓的几点注意： ● 利用键焓数据可以估算化学反应的焓变。对于某些无法直接测 量或用生成焓数据求算的反应热，可利用键焓数据估算。 化学反应的焓变等于生成物成键时所放出的热量和反应物断键 时所吸收的热量的代数和，即有： ∆H ＝ − ΣB.E.生成物 + ΣB.E.反应物 ＝ − (ΣB.E.生成物 − ΣB.E.反应物) ＝ − ∆(ΣB.E.)