标准生成焓和标准燃烧焓
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燃烧焓和生成焓的关系
燃烧焓和生成焓是热力学中的两个重要概念,它们之间存在着密切的关系。
燃烧焓是指在恒压下,单位质量燃料完全燃烧所释放出的热量,通常用kJ/kg表示。
而生成焓则是指在恒压下,单位质量物质从元素状态转化为化合物状态时所吸收或释放的热量,也通常用kJ/kg表示。
燃烧焓和生成焓之间的关系可以通过热力学第一定律来解释。
根据热力学第一定律,能量守恒,即能量不能被创造或毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
在化学反应中,化学键的形成和断裂会导致能量的转化,因此热力学第一定律可以用来描述化学反应中的能量变化。
在化学反应中,燃烧焓和生成焓之间的关系可以用下式表示:
ΔH = ΣnΔHf(products) - ΣmΔHf(reactants)
其中,ΔH表示反应的焓变,ΔHf表示标准生成焓,n和m分别表示生成物和反应物的摩尔数。
这个式子表明,反应的焓变等于生成物的标准生成焓之和减去反应物的标准生成焓之和。
这个式子也可以被解释为,反应的焓变等于反应物中化学键的断裂所吸收的能量减去生成物中化学键的形成所释放的能量。
因此,燃烧焓和生成焓之间的关系可以用来计算化学反应的热效应。
如果反应的焓变为正值,说明反应是吸热反应,需要吸收能量才能
进行;如果反应的焓变为负值,说明反应是放热反应,会释放能量。
燃烧焓和生成焓是热力学中的两个重要概念,它们之间存在着密切的关系。
通过热力学第一定律,我们可以用燃烧焓和生成焓来计算化学反应的热效应,从而更好地理解化学反应的能量变化。
1.标准摩尔生成焓(1)定义:在T 的标准态下,由稳定相态的单质生成化学计量数νB =1的β相态的化合物B(β),该生成反应的焓变即为该化合物B(β)在T 时的标准摩尔生成焓符号:稳定相态单质:①25℃及标准压力下;②希有气体的稳定单质为单原子气体;③氢,氧,氮,氟,氯的稳定单质为双原子气体;④溴和汞的稳定单质为液态Br 2(l)和Hg(l);⑤其余元素的稳定单质均为固态;但碳的稳定态为石墨即C(石墨),非金刚石;硫的稳定态为正交硫即S(正交),非单斜硫。
●稳定相态单质标准摩尔生成焓为零●同一物质,相态不同,标准摩尔生成焓不同f m ∆(B,β,)H T \(kJ·mol -1)r m f m 2r m f m 24r m f m 22∆=∆(CO ,g)∆=∆(H SO ,l)∆=∆(Hg Cl ,s)H H H H H H \\\\\\由状态函数法得知:(2)由计算f m ∆H \r m∆H \●溶液中离子的标准摩尔生成焓从稳定单质生成无限稀释水溶液中1mol 该离子时的焓变人为规定氢离子H +(aq )的标准摩尔生成焓为零符号:f m ∆(,aq)H ∞\2、标准摩尔燃烧焓(1)定义在温度为T 的标准态下,由化学计量数νB = -1的β相态的物质B(β)与氧进行完全氧化反应时,该反应的焓变即为该物质B(β)在温度T 时的标准摩尔燃烧焓。
单位:kJ·mol -1※“完全氧化”是指在没有催化剂作用下的自然燃烧,即燃烧物中C 变为CO 2(g); H 变为H 2O(l); N 变为N 2(g);S 变为SO 2(g)。
C(石墨)+O 2(g) = CO 2(g)C(石墨)+O 2(g)=CO 2(g)C 2H 5OH(l)+3O 2(g)=2 CO 2(g) +3H 2O(l)符号:c m ∆H \※CO 2(g)、H 2O(l)、N 2(g)、SO 2(g) 、O 2(g)的c m ∆0H =\r m c m ∆=∆(,298.15K)H H \\石墨r mc m 25C H OH ∆=∆(,g,298.15K)H H \\H 2(g) + 1/2 O 2(g) = H 2O(l)c m 2f m 2∆(H ,g, 298.15K)∆(H O,l, 298.15K)H H =\\※c m f m 2∆[C(),s, 298.15K]∆(CO ,g, 298.15K)H H =石墨\\※(2)由标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔反应焓2m r 1H H H ∆+∆=∆21m r H H H ∆−∆=∆∴()反应物m c 1H H ∆=∆∵()产物m c 2H H ∆=∆∵r m c m 25∆∆(C H OH,l)H H =\\由状态函数法得知:r m r m 12∆()∆(298.15K)∆∆H T H H H =++\\298.15K 1,m ,m ∆(A,)(B,)d p p T H aC bC T α⎡⎤=+⎣⎦∫β)](B,+)(A,[-)],(+)(Y,[=m ,m ,m ,m ,m ,r βαδγp p p p p C b C a Z C z C y C ∆B ,B (B,)p m νC =∑β基希霍夫公式r m r m r ,m 298.15K ∆()∆(298.15K)∆d T p H T H C T =+∫\\2,m ,m 298.15K ∆(Y,)(Z,)d T p p H yC zC T ⎡⎤=+⎣⎦∫γδr m ∆()H T \r m ∆(298.15K)H \讨论:①若摩尔定压热容是温度的函数②公式的适用范围:※所讨论的温度区间所有反应物及产物均不发生相变化※若发生相变化,按照状态函数法,设计途径,分段积分,求算另一温度下的标准摩尔反应焓。