第二节 化学反应的热效应 一、 反应热 二、 Hess定律 三、 生成焓

热化学 反应热 热力学第一定律应用化学反应，计算化学反应 中热量变化。 设一个化学反应在封闭系统中发生，若非体积功为零，当产物温度与反应物温度相同时，系统所吸收或放出的热，称作该化学反应的热效应，亦称反应热。

一、反应热 (一) 等容反应热QV (恒V，T，W ′=0) ΔU ＝ QV + We ； We＝－peΔV ΔV ＝ 0， We ＝ 0 ； QV > 0吸热反应 QV < 0放热反应 ΔU ＝ QV

测量装置：弹式量热计

(二) 等压反应热Qp (恒p，T，W ′=0) ΔU = Qp+ We = Qp - peΔV 等压过程：p=0，pe=p2= p1 U2 - U1 = Qp - (p2V2 - p1V1) U2-U1 + p2V2 - p1V1 = Qp (U2 + p2V2 )–(U1+p1V1 ) = Qp 令U + pV = H 焓，状态函数

ΔH=Qp (U2 + p2V2 )–(U1+p1V1 ) = Qp 即：H2 - H1=Qp 物理意义： 等压且仅做体积功时，系统的等压反应热 在数值上等于系统的焓变(ΔH)。

测量装置：杯式量热计

(三) 反应进度 化学计量数：规定反应物取正，产物取负。 aA + dD = gG + hH;νB为（物质）B的化学计量数; 符号B表示包含在反应中的分子、原子或离子 。 0 = 反应进度: 单位为mol; 优点：同一时刻任意物质ξ值相同。 注意：与反应式的写法有关。

(四) Qp与QV的关系 Qp = QV + nRT Δn：反应前后气体的物质的量之差。 R值和单位：8.314 J·mol-1·K-1

(五) ΔrHm 和ΔrUm的关系 摩尔反应焓变：ξ =1mol; 摩尔反应热力学能变：ξ =1mol; ΔrHm = ΔrUm + νRT ν = n，但ν无单位。

二、盖斯定律 (一) 热化学方程式的书写 ①注明反应的温度和压力。 ②注明物态和晶型。 C(石墨) + O2(g) = CO2(g)； ΔH = -393.5 kJ·mol-1

(一) 热化学方程式的书写 ③同一反应系数不同，ΔH也不同。 H2(g) + O2(g) = H2O(l) ； ΔH1 = -241.8 kJ·mol-1 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ； ΔH2 = -483.6 kJ·mol-1 ④反应逆转，ΔH改变符号。 H2O(l) = H2(g) + O2(g)；ΔH = 241.8 kJ·mol-1

(二) 盖斯定律 一个化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其热效应总是相同的。 前提条件 恒容：U=Qv W ′=0 恒压：H=Qp W ′=0 体现U、H为状态函数

例题： 已知298.15K下，反应： (1) = -393.50kJ·mol-1 (2) = -282.98kJ·mol-1 (1)C(s)+O2(g) CO2(g) (2)CO(g)+ O2(g) 的 C (s)+ O2(g) CO (g)

(1) (3) (2) CO (g)+ O2(g) = + (1) (2) (3) - = (1) (2) (3) = -110.53kJ·mol-1

三、生成焓 （一）标准摩尔生成焓的定义 某温度下,由处于热力学标准状态的各元素的最稳定单质生成标准状态下的1 mol纯物质的恒压热效应，叫做该温度下这种纯物质的标准摩尔生成焓，简称生成热。 ，单位：kJ·mol-1 符号：

热力学标准状态： ① 气体：pi = p =1.00×105 Pa=100kPa=1bar ② 溶液：c = c =1mol·L-1 ③ 纯固体或液体： Br2(l)、Hg(l) xi=1

最稳定单质: 0= C (石墨) S (斜方) P (白磷) O2 (g) H2 (g) N2 (g) Cl2 (g) Br2 (l) I2 (s)

) (g CO (g) O C(石墨) + 针对反应 = -393.5kJ·mol-1 (CO2)= -393.5kJ·mol-1 针对物质

（二）应用：求反应的标准摩尔焓变 或 (生成物） (反应物） -

例题: 利用标准摩尔生成焓计算下列反应的标准摩尔焓变 2NH3(g) + CO2 (g) NH2CONH2(aq) + H2O(l) 已知： 物 质 NH2CONH2 (aq) H2O (l) NH3 (g) CO2 /(kJ•mol-1) -319.2 -285.8 -45.9 -393.5

解: （H2O） （NH2CONH2） + （NH3） （CO2） - -2 =[(-319.2) +(-285.8)]-[2(-45.9)+(-393.5)] = -119.7 ( kJ•mol-1)

例题: 利用标准摩尔生成焓计算下列反应的标准摩尔焓变 CaCO3(方解石) CaO（s）＋CO2（g） 已知： 物 质 CaCO3 物 质 CaCO3 (方解石) CaO （s） CO2 （g） /(kJ•mol-1) -1207.6 -634.9 -393.5

解: （CO2） （CaO） + （ CaCO3） - =[(-634.9) +(-393.5)]-(-1207.6) = 179.2 ( kJ•mol-1)