1、第二章热力学第一定律The First Law of Thermodynamics物理化学物理化学学习要求:学习要求:理解热力学基本概念、热力学能和焓的定理解热力学基本概念、热力学能和焓的定义;掌握热力学第一定律的文字表述及数义;掌握热力学第一定律的文字表述及数学表述。学表述。理解热与功的概念并掌握其正、负号的规理解热与功的概念并掌握其正、负号的规定;掌握体积功计算。定;掌握体积功计算。重点掌握运用热力学数据计算在单纯重点掌握运用热力学数据计算在单纯pVT变化、相变化、化学变化过程中系统的热变化、相变化、化学变化过程中系统的热力学能变、焓变以及过程热和体积功。力学能变、焓变以及过程热和体积功。
2、第二章第二章 热力学第一定律热力学第一定律2.1 2.1 热力学基本概念热力学基本概念2.2 2.2 热力学第一定律热力学第一定律2.3 2.3 恒容热、恒压热、焓恒容热、恒压热、焓2.4 2.4 热容、恒容变温过程、恒压变温过程热容、恒容变温过程、恒压变温过程2.5 2.5 焦耳实验、理想气体的热力学能、焓焦耳实验、理想气体的热力学能、焓2.6 2.6 理想气体绝热可逆过程方程式理想气体绝热可逆过程方程式2.7 2.7 相变化过程相变化过程2 2.8 8 热化学热化学2 2.9.9 由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓 计算标准摩尔反应焓计算标准摩尔反应焓作业题作
3、业题习题习题 1616,1919,2323,31,45 45 2.1 2.1 热力学基本概念热力学基本概念1.1.系统系统(体系体系)和环境和环境 在在科科学学研研究究时时必必须须先先确确定定研研究究对对象象,把把研究的对象称为系统或体系研究的对象称为系统或体系。环境(环境(surroundings)与系统相联系的那部分物质称为环境与系统相联系的那部分物质称为环境。系统(系统(system)隔隔开开系系统统与与环环境境的的界界面面可可以以是是实实际际存存在在的,也可以是想象的,实际上并不存在的。的,也可以是想象的,实际上并不存在的。(3 3)孤立系统()孤立系统(isolatedsystem)
4、系统与环境之间系统与环境之间既无物质交换既无物质交换,又无能量交换又无能量交换,故又称为故又称为隔离系统隔离系统 。有时把封闭系统和系统影响。有时把封闭系统和系统影响所及的环境一起作为孤立系统来考虑。所及的环境一起作为孤立系统来考虑。(1)状态和状态函数状态和状态函数2 2.状态和状态函数状态和状态函数 指静止的,系统内部的指静止的,系统内部的状态状态(state);也称热也称热力学状态;用力学状态;用各种各种宏观性质宏观性质来描述状态,来描述状态,如如T,p,V,等等。状态固定,系统的所有热力学性质也就确定。状态固定,系统的所有热力学性质也就确定。状态函数状态函数系统状态的性质称为状态性质系
5、统状态的性质称为状态性质(状态函数状态函数)。如:如:温度、压力、体积、密度、折光率、内能、焓、温度、压力、体积、密度、折光率、内能、焓、熵等。熵等。状态性质状态性质数值仅取决于系统所处的状态,而与系数值仅取决于系统所处的状态,而与系统的经历无关。统的经历无关。系统的各种性质(状态性质),系统的各种性质(状态性质),均随状态确定而确定,均随状态确定而确定,如如T,p,V,U又如一定量又如一定量n的理想气体的理想气体V=nRT/PV=f(T,p),T,p是独立变量是独立变量其变化其变化(如如U)只与始末态有只与始末态有关,与变化途径无关。关,与变化途径无关。状态状态1状态状态2途径途径 1途径途
6、径 2(U1)(U2)状态函数的状态函数的重要特征重要特征:1.状态性质只说明系统当时所处的状态,而状态性质只说明系统当时所处的状态,而不能说明系统以前的状态。不能说明系统以前的状态。2.状态性质的改变量只取决于系统的始态和终态,状态性质的改变量只取决于系统的始态和终态,与变化途径无关。与变化途径无关。3.状态函数在数学上具有状态函数在数学上具有全微分全微分的性质。的性质。(2)(2)容量性质和强度性质容量性质和强度性质 用宏观可测性质来描述系统的热力学状态,故这用宏观可测性质来描述系统的热力学状态,故这些宏观性质又称为些宏观性质又称为热力学变量热力学变量。可分为两类:。可分为两类:容量性质容
7、量性质(extensiveproperties)它的数值与系统它的数值与系统的物质的量成正比,如体积、质量、熵等。这种的物质的量成正比,如体积、质量、熵等。这种性质性质有加和性有加和性。强强度度性性质质(intensiveproperties)它它的的数数值值取取决决于于系系统统自自身身的的特特点点,与与系系统统的的数数量量无无关关,不不具具加加和和性性,如如温温度度、压压力力等等。指指定定了了物物质质的的量量的的容容量量性性质质即即成为强度性质,如摩尔热容。成为强度性质,如摩尔热容。(3)(3)平衡态平衡态当系统的诸性质不随时间而改变,则系统就当系统的诸性质不随时间而改变,则系统就处于热力学
8、平衡态,它包括下列几个平衡:处于热力学平衡态,它包括下列几个平衡:热平衡热平衡(thermalequilibrium)系统各部分温度相等。系统各部分温度相等。力力平平衡衡(mechanicalequilibrium)系系统统各各部部分分的的压压力都相等,边界不再移动。力都相等,边界不再移动。相平衡相平衡(phaseequilibrium)多相共存时,各多相共存时,各相的组成和数量不随时间而改变。相的组成和数量不随时间而改变。化化学学平平衡衡(chemicalequilibrium)反反应应系系统统中中各物质的数量不再随时间而改变。各物质的数量不再随时间而改变。过过程程:系系统统从从某某一一状状
9、态态变变化化到到另另一一状状态态的的经经历历称称为为过程。过程。恒温过程恒温过程:d dT T=0,=0,T T=T T(环环)恒压过程恒压过程:d dp p=0,=0,p p=p p(外外)恒容过程恒容过程:d dV V=0=0 绝热过程绝热过程:Q Q=0=0 循环过程循环过程:d dX X=0=0 可逆过程可逆过程:无限趋近平衡的条件下进行的过程。无限趋近平衡的条件下进行的过程。无限趋近平衡的条件下进行的过程。无限趋近平衡的条件下进行的过程。3 3.过程过程气体可逆膨胀压缩过程气体可逆膨胀压缩过程 系系统统恢恢复复原原状状,环环境境也也复复原原,而而未未留留下下任任何永久性的变化,称为可
10、逆过程。何永久性的变化,称为可逆过程。可逆过程可逆过程(reversibleprocess)可逆过程的重要特征:可逆过程的重要特征:(1 1)系统与环境始终无限接近于平衡态;)系统与环境始终无限接近于平衡态;(5 5)等温可逆膨胀过程中,系统对环境作最大功;)等温可逆膨胀过程中,系统对环境作最大功;等温可逆压缩过程,环境对系统作最小功。等温可逆压缩过程,环境对系统作最小功。(3 3)完成任一有限量变化均需无限长时间;)完成任一有限量变化均需无限长时间;(2 2)过程的推动力和阻力相差无穷小;过程的推动力和阻力相差无穷小;(4 4)正常相变点发生的两相变化正常相变点发生的两相变化;研究研究“可逆
11、过程可逆过程”的意义:的意义:提高实际过程的效率的可能性;某些重提高实际过程的效率的可能性;某些重要的热力学函数的改变量,只有通过可逆要的热力学函数的改变量,只有通过可逆过程才能求解,而这些函数的改变量很重过程才能求解,而这些函数的改变量很重要。要。2 2.2 .2 热力学第一定律热力学第一定律1 1.功(功(work)系系统统与与环环境境之之间间传传递递能能量量的的方方式式有有热热和和功功,除热以外的其它能量都称为功,用符号除热以外的其它能量都称为功,用符号W表示表示。功可分为功可分为体积功和非体积功体积功和非体积功两大类。两大类。W 0 环境对系统作功环境对系统作功(环境以功的形式失去能量
12、环境以功的形式失去能量)W 0 系统对环境作功系统对环境作功(环境以功的形式得到能量环境以功的形式得到能量)W不是状态函数不是状态函数,不能以全微分表示不能以全微分表示,微小变化过程微小变化过程的的功功,用用W 表示表示,不能用不能用dW。非体积功:非体积功:体积功以外的其它功体积功以外的其它功,以以W表示表示 ,如如,机械功机械功,电功电功,表面功等表面功等体积功:体积功:系统体积系统体积V变化时与环境传递的功变化时与环境传递的功 以以W 表示;表示;体积功通式的推导体积功通式的推导P外外:活塞上外压力活塞上外压力体积功的计算体积功的计算(1)对反抗恒定外压过程对反抗恒定外压过程(不可逆不可
13、逆)p P外V1 V2 V 对抗恒定外压过程的功体积功的通式体积功的通式(2)自由膨胀自由膨胀(不可逆不可逆)(3)(3)可逆过程可逆过程的体积功的体积功 可逆过程可逆过程,外压和内压相差无穷小。外压和内压相差无穷小。以以理理想想气气体体恒恒温温膨膨胀胀压压缩缩过过程程为为例例,将将盛盛有有一一定定量量某某理理想想气气体体的的带带活活塞塞的的气气缸缸与与恒恒温温热热源源接接触触,以使平衡时系统的温度与热源的温度相等。以使平衡时系统的温度与热源的温度相等。理想气体,理想气体,pVnRT,则,则理想气体恒温膨胀理想气体恒温膨胀,则则 可逆膨胀可逆膨胀过程过程系统对环境做最大功系统对环境做最大功(可
14、(可逆压缩过程环境对系统作最小功)。逆压缩过程环境对系统作最小功)。VV1V2PP(4)(4)可逆相变可逆相变体积功体积功可逆相变(在常压和正常的沸点、凝固点、可逆相变(在常压和正常的沸点、凝固点、熔点下的两相变化)。如水在熔点下的两相变化)。如水在1个大气压力,个大气压力,373 K时,蒸发为水蒸汽,忽略液体体积,时,蒸发为水蒸汽,忽略液体体积,并设气相为理气。并设气相为理气。判断下列过程哪些是可逆过程。判断下列过程哪些是可逆过程。1.摩擦生热摩擦生热2.2.室温和大气压力室温和大气压力(101.3 kPa)(101.3 kPa)下,水蒸发为同温同压下,水蒸发为同温同压的气的气3.373 K
15、3.373 K和大气压力和大气压力(101.3 kPa)(101.3 kPa)下,水蒸发为同温同下,水蒸发为同温同压的气压的气4.4.用干电池使灯泡发热用干电池使灯泡发热5.5.恒温下将恒温下将1 mol1 mol水倾入大量溶液中,溶液浓度未变水倾入大量溶液中,溶液浓度未变答案答案:3 3Q和和W都不是状态函数,其数值与变化途径有关都不是状态函数,其数值与变化途径有关。系统吸热,系统吸热,Q 0;系统放热,系统放热,Q 0,所以所以U0,温度升高。,温度升高。问题问题 2 2在一个玻璃瓶中发生如下反应:在一个玻璃瓶中发生如下反应:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)光照光照反应前后反应前后T
16、,p,V均未发生变化,设所有气体都均未发生变化,设所有气体都可看作是理想气体,因为理想气体的热力学可看作是理想气体,因为理想气体的热力学能仅是温度的函数,所以这个反应的能仅是温度的函数,所以这个反应的U=0,这个结论对不对?为什么?这个结论对不对?为什么?答案:答案:反应是由于光照引起,对反应做功,反应是由于光照引起,对反应做功,所以所以U02.4 2.4 热容、恒容变温过程、恒压变温过程热容、恒容变温过程、恒压变温过程1 1.热热容容(heatcapacity):每每升升高高单单位位温温度度所所需需要吸收的热。要吸收的热。质量热容质量热容:(比热容比热容)规定物质的数量为规定物质的数量为1g
17、(或或1kg)的的热容,单位:热容,单位:JK-1g-1或者或者JK-1kg-1摩尔热容摩尔热容:规定物质的数量为:规定物质的数量为1mol的热容,的热容,单位:单位:JK-1mol-1物质物质相态相态比热容比热容(J/kg K)水蒸气水蒸气气气1850水水液液4200冰冰固固2060金金固固129空气空气气气1030陶瓷陶瓷固固840汽油汽油液液2200定压摩尔热容定压摩尔热容:任何物质任何物质变温变温积分得:积分得:热容随温度变化,常用级数形式表示热容热容随温度变化,常用级数形式表示热容对温度的依赖关系:对温度的依赖关系:式中式中 a、b、c、c、d 分别为经验系数,分别为经验系数,其值由
18、实验确定。其值由实验确定。定压摩尔热容与温度的关系定压摩尔热容与温度的关系定容定容摩尔摩尔热容热容:任何物质任何物质积分得:积分得:变温变温单原子理想气体:单原子理想气体:CV,m=3/2R,Cp,m=5/2R双原子双原子(或线型分子或线型分子)理气:理气:CV,m=5/2R,Cp,m=7/2R多原子多原子(或非线型分子或非线型分子)理气:理气:CV,m=3R,Cp,m=4R凝聚态:凝聚态:Cp,mCV,m理想气体理想气体 Cp与与CV的关系的关系这个公式适用于所有凝聚态物质变温的过程。这个公式适用于所有凝聚态物质变温的过程。2.2.凝聚态凝聚态物质变温过程物质变温过程(等压等压)3.3.变温
19、过程中有相变化时变温过程中有相变化时热的计算要分段进行,看热的计算要分段进行,看 P25 P25 例题例题 3 32.5 2.5 焦耳实验,理想气体的热力学能、焓焦耳实验,理想气体的热力学能、焓1.1.焦耳实验焦耳实验 将两个容量相等的容器,放在水浴中,将两个容量相等的容器,放在水浴中,左球充满气体,右球为真空。左球充满气体,右球为真空。打开活塞,打开活塞,气体由左球冲入右球,达平衡。气体由左球冲入右球,达平衡。实验结果:实验结果:温度计指示温度计指示的水温未变的水温未变2.2.焦耳实验的讨论,理想气体的热力学能焦耳实验的讨论,理想气体的热力学能 从焦耳实验得到从焦耳实验得到理想气体的热力学能
20、仅是温理想气体的热力学能仅是温度的函数度的函数,用数学表示为:,用数学表示为:即:在恒温时,改变体积或压力,理想气体的热即:在恒温时,改变体积或压力,理想气体的热力学能不变。力学能不变。理气等温可逆理气等温可逆即:即:在恒温时,改变体积或压力,理想气体的焓保在恒温时,改变体积或压力,理想气体的焓保持不变。持不变。3.3.理想气体的焓理想气体的焓理气等温过程理气等温过程理气变温过程理气变温过程2.6理想气体绝热可逆理想气体绝热可逆(reversibleadiabatic)特点:特点:系统不能从环境中吸热,也不能放热给环系统不能从环境中吸热,也不能放热给环境,境,Q=0如:气体做绝热膨胀,如:气体
21、做绝热膨胀,W=U,做功需要的能量来做功需要的能量来自于系统中的热力学能,这造成系统温度下降。自于系统中的热力学能,这造成系统温度下降。1可逆,可逆,T2根据绝热可逆过程方程式根据绝热可逆过程方程式(1.41)求得。求得。不可逆,不可逆,T2根据下面公式计算:根据下面公式计算:理想气体绝热可逆功和绝热不可逆功的计算理想气体绝热可逆功和绝热不可逆功的计算理想气体绝热可逆和不可逆功理想气体绝热可逆和不可逆功选择题选择题 1 1当体系将热量传递给环境后,体系的焓当体系将热量传递给环境后,体系的焓A.必定减少必定减少B.必定增加必定增加C.必定不变必定不变D.不一定改变不一定改变答案:答案:D D选择
22、题选择题 2 2某绝热封闭体系在接受了环境所作的功之某绝热封闭体系在接受了环境所作的功之后,温度后,温度A.A.一定升高一定升高B.B.一定降低一定降低C.C.一定不变一定不变D.D.随接受功多少而定随接受功多少而定答案:答案:A A选择题选择题 3 3非理想气体进行绝热自由膨胀,下述答案中非理想气体进行绝热自由膨胀,下述答案中哪个错?哪个错?A.Q=0B.W=0C.U=0D.H=0答案:答案:D D 一定量的理气反抗一定外压做绝热膨胀一定量的理气反抗一定外压做绝热膨胀选择题选择题 4 41mol单原子理气从单原子理气从298K、202.65kPa经历经历等温等温绝热绝热等压等压三条途径可逆膨
23、胀,三条途径可逆膨胀,体积增加到原来体积增加到原来2倍,所作功分别为倍,所作功分别为W1,W2,W3。三者关系为。三者关系为:A.W1W2W3B.W3W2W1C.W2W1W3D.W3W1W2答案:答案:D D选择题选择题 5 5H=Qp适用于下列哪个过程适用于下列哪个过程?A.理气从理气从107Pa反抗恒压反抗恒压105Pa膨胀到膨胀到105PaB.101325Pa下电解下电解CuSO4C.0、101325Pa下冰融化成水下冰融化成水D.气体从气体从298K、101325Pa可逆变化到可逆变化到373K、101325Pa答案:答案:C例题例题1解解:n=1mol,理想气体理想气体p1=2atm
24、 恒恒容容 p2=20atm 恒恒压压p3=20atm V1=10L V2=10L V3=1L T1 W1 T2 W2 T3 11mol理想气体由理想气体由2atm、10L时恒容升温时恒容升温,使使压力到压力到20atm。再恒压压缩至体积为再恒压压缩至体积为1L。求整个求整个过程的过程的W、Q、U和和H。W1=0 W2=-pV=-p2(V3-V2)=-20(1-10)=180 atmL=180101.32510-3=18.24kJ W=W1+W2=18.24kJp3 V3=p1 V1T3=T1故故U=0 H=0 Q=-W=-18.24kJ例题例题2解解:n=1mol,理想气体理想气体t1=27
25、恒温、恒外压恒温、恒外压t2=27恒容恒容t3=97p1=1atmp2p3=10atmV1(1)V2(2)V3=V22.1mol理想气体于理想气体于27、1atm时受某恒定外压恒时受某恒定外压恒温压缩到平衡,再于该状态下恒容升温至温压缩到平衡,再于该状态下恒容升温至97则压则压力达力达10atm。求整个过程的求整个过程的W、Q、U、H。已知已知气体的气体的CV,m=20.92Jmol-1K-1。p2=p3T2/T3W1=p2V=p2(V2-V1)=p2V2p2V1=nRT2p2(nRT1/p1)=nRT2(p3T2/T3)(nRT1/p1)=17740JW2=0 W=W1+W2=17740JQ
26、=UW=146417740-16276JU=nCV(T3-T1)=120.92(97-27)=1464JH=nCP(T3-T1)=n(CV+R)(T3-T1)=1(20.92+8.315)(97-27)=2046J1.相变焓相变焓相相系统内性质完全相同的均匀部分系统内性质完全相同的均匀部分摩尔相变焓摩尔相变焓可逆过程摩尔相变焓是基础热数据可逆过程摩尔相变焓是基础热数据相变化相变化同一种物质在不同相之间的转变同一种物质在不同相之间的转变2.7相变化过程相变化过程2.相变焓与温度的关系(不可逆相变)相变焓与温度的关系(不可逆相变)一一般般文文献献给给出出纯纯物物质质在在熔熔点点下下的的熔熔化化焓焓
27、和和正正常常沸沸点点下下的的蒸蒸发发焓焓。要要求求其其它它温温度度的的相相变变焓焓,则要设计过程。则要设计过程。例题:例题:已知苯在已知苯在101.3kPa下的熔点为下的熔点为5。在。在5时,时,fusHm=9916Jmol 1,Cp,m(l)=126.8Jmol-1K-1Cp,m(s)=122.6Jmol-1K-1,计算在,计算在101.3kPa,t=5下的下的 fusHm。苯苯(s)268.15K101.3kPa fusHm(278.15K)fusHm(268.15K)苯苯(s)278.15K101.3kPa苯苯(l)278.15K101.3kPa苯苯(l)268.15K101.3kPa
28、H1 H2可逆相变化可逆相变化不可逆相变化不可逆相变化2.8热化学热化学研究化学过程中热效应的科学。研究化学过程中热效应的科学。意义:确定化工设备的设计和工艺;意义:确定化工设备的设计和工艺;计算平衡常数。计算平衡常数。2.8热化学热化学1.1.化学反应的热效应:化学反应的热效应:在等压或定容条件下,当产物和反应物的在等压或定容条件下,当产物和反应物的温度相同且只做体积功时,温度相同且只做体积功时,化学反应所吸化学反应所吸收或放出的热收或放出的热,称反应热,称反应热Q Q。定容反应热定容反应热QV=Ur定压反应热定压反应热Qp=Hr 2.2.恒容反应热恒容反应热QV与恒压反应热与恒压反应热QP
29、的关系的关系n:产物中:产物中气体气体的总物质的量与反应物中的总物质的量与反应物中气体总物质的量之差。气体总物质的量之差。将任一化学方程式将任一化学方程式 并表示为:并表示为:3.化学计量数化学计量数写作写作 反应物反应物A,B的化学计量数为负,的化学计量数为负,产物产物Y,Z的化学计量数为正。的化学计量数为正。反应物反应物或产物或产物化化学学计量数计量数化学反应、方程式写法不同,则同一物质化学反应、方程式写法不同,则同一物质的化学计量数不同。的化学计量数不同。例如:例如:4.反应进度反应进度(extentofreaction)同一反应,物质同一反应,物质B的的nB一定,但化学反应方程式一定,
30、但化学反应方程式的的写法不同写法不同,B不同,故不同,故反应进度反应进度不同不同。反应反应 反应进度反应进度的定义式为:的定义式为:化学反应、方程式写法不同,则同一物质化学反应、方程式写法不同,则同一物质的化学计量数不同。的化学计量数不同。例如:例如:例如:例如:5.5.摩尔反应焓摩尔反应焓反应焓反应焓rH是指在一定温度压力下,产物的焓与是指在一定温度压力下,产物的焓与反应物的焓之差。反应物的焓之差。反应进度为反应进度为1mol时,其定压反时,其定压反应热为应热为:一定温度下一定温度下及标准压力及标准压力下反应的摩尔反下反应的摩尔反应焓叫应焓叫标准摩尔反应焓。标准摩尔反应焓。6.标准摩尔反应焓
31、标准摩尔反应焓0吸热反应。吸热反应。7.7.热化学方程式的写法热化学方程式的写法需注意几点:需注意几点:1.1.配平配平2.2.注明物态注明物态(气、液、固气、液、固)3.3.标出反应热标出反应热(代表的是完成的反应代表的是完成的反应)HESS(1802-1852)俄国化学家,在俄国化学家,在1836年提出了著名的年提出了著名的盖斯定律盖斯定律。盖斯定律是热化学的最基本规律。根据这个定律,热化盖斯定律是热化学的最基本规律。根据这个定律,热化学公式可以互相加减,从一些反应的反应热可求出另一学公式可以互相加减,从一些反应的反应热可求出另一些反应的反应热。些反应的反应热。P37例题例题8由标准摩尔生
32、成焓由标准摩尔生成焓,或,或标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓,计算化学反应的计算化学反应的标准摩尔反应焓标准摩尔反应焓。2.2.9 9 由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓焓计算标准摩尔反应焓1 1.标准摩尔生成焓及由标准摩尔生标准摩尔生成焓及由标准摩尔生 成焓计算标准摩尔反应焓成焓计算标准摩尔反应焓 一定温度下由热力学一定温度下由热力学稳定单质稳定单质生成生成1mol物物质质B的标准摩尔反应焓,称为物质的标准摩尔反应焓,称为物质B在该温度下在该温度下的的标准摩尔生成焓,标准摩尔生成焓,显然,稳定态单质的标准摩尔生成焓等于显然,稳定态单质的标准摩尔生成焓
33、等于零,零,(稳定单质)=0为化学计量数。化学反应的焓变值等为化学计量数。化学反应的焓变值等于于各产物标准摩尔生成焓的总和减去各产物标准摩尔生成焓的总和减去各反应物标准摩尔生成焓的总和。各反应物标准摩尔生成焓的总和。例如:在例如:在298.15 298.15 K K和标准压力下和标准压力下 一定温度下一定温度下1mol有机物有机物B与氧气进行与氧气进行完全完全燃烧燃烧反应生成规定的燃烧产物时的标准摩尔反反应生成规定的燃烧产物时的标准摩尔反应焓,称为物质应焓,称为物质B在该温度下的在该温度下的标准摩尔燃烧焓,标准摩尔燃烧焓,注意物质的注意物质的完全氧化产物完全氧化产物及及聚集状态。聚集状态。CC
34、O2(g)HH2O(l)NN2(g)SSO2(g)ClHCl(aq)2.2.标准摩尔燃烧焓和由标准摩尔燃标准摩尔燃烧焓和由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓烧焓计算标准摩尔反应焓化学反应的焓变值等于化学反应的焓变值等于各反应物标准各反应物标准摩尔燃烧焓的总和减去各产物标准摩摩尔燃烧焓的总和减去各产物标准摩尔燃烧焓的总和。尔燃烧焓的总和。例如:在例如:在298.15K和标准压力下和标准压力下4.标准摩尔反应焓随温度的变化标准摩尔反应焓随温度的变化基尔霍夫公式基尔霍夫公式(KirchhoffsLaw)KIRCHOFF,GUSTERROBERT(1824-1887)德国物理化学家。德国物理化学家。1858年发表了著名的基尔年发表了著名的基尔霍夫定律。该定律描述了反应的等压热效应和温霍夫定律。该定律描述了反应的等压热效应和温度之间的关系。根据基尔霍夫公式,可以从一个度之间的关系。根据基尔霍夫公式,可以从一个温度时的反应热求得另一个温度时的反应热。温度时的反应热求得另一个温度时的反应热。T2 反应物 T1 生成物 T1 反应物 T2 生成物rH(T1)rH(T2)H1 H2 基尔戈夫方程(积分式):基尔戈夫方程(积分式):应用:已知一温度下的反应焓变,求另一温度下的应用:已知一温度下的反应焓变,求另一温度下的焓变。焓变。如如P43例题例题11或者或者Cp与与T无关无关Cp与与T有关有关