標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓

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1、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓?fHm?反應(yīng)熱效應(yīng)一般可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定得到，但有些復(fù)雜反應(yīng)是難以控制的，因此，有些物質(zhì)的反應(yīng)熱效應(yīng)就不易測(cè)準(zhǔn)，例如，在恒溫、恒壓下碳不完全燃燒生成CO的反應(yīng)。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的定義,反應(yīng)熱效應(yīng)的大小與反應(yīng)條件有關(guān)。為了比較和匯集，一般采用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變?rHm?表示反應(yīng)熱效應(yīng)的大小。但有時(shí)也常用標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓?fHm?表示反應(yīng)熱效應(yīng)的大小。1標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓?fHm?定義：?fHm?表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成單位物質(zhì)量的某純物質(zhì)的焓變稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。?——標(biāo)準(zhǔn)，f——生成，m——摩爾根

2、據(jù)上述定義，最穩(wěn)定單質(zhì)的?fHm?=0注意：當(dāng)一種元素有兩種或兩種以上的單質(zhì)時(shí)，只有一種是最穩(wěn)定的。2標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓?fHm?例如：碳的兩種同素異形體石墨和金剛石中，石墨是碳的穩(wěn)定單質(zhì)，它的?fHm?=0，由穩(wěn)定單質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降膯钨|(zhì)時(shí)，也有焓變。如：C(石墨)C(金剛石)?fHm?=1.897kJ·mol?1其它常見(jiàn)物質(zhì)的穩(wěn)定態(tài)為：SSnH2、N2、O2、Cl2Br2I2正交硫白錫氣態(tài)液態(tài)固態(tài)3焓和焓變QP=H2?H1=?H即溫度一定時(shí)，在恒壓下只做體積功時(shí)，體系的化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)QP在數(shù)值上等于體系的焓變?H。因此焓可以認(rèn)為是物質(zhì)的

3、熱含量，即物質(zhì)內(nèi)部可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬哪芰?。在熱力學(xué)上規(guī)定：?H放熱<0,?H吸熱>04§2.2化學(xué)反應(yīng)的方向和限度化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程和熵變（1）自發(fā)過(guò)程在一定條件下，不需外界做功，一經(jīng)引發(fā)就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程，稱為自發(fā)過(guò)程（對(duì)于化學(xué)過(guò)程，也稱自發(fā)反應(yīng)）；反之叫做非自發(fā)過(guò)程。5化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程和熵變（1）自發(fā)過(guò)程自發(fā)過(guò)程和非自發(fā)過(guò)程都是可以進(jìn)行的，區(qū)別在于自發(fā)過(guò)程可以自動(dòng)進(jìn)行，而非自發(fā)過(guò)程需要借助外力才能進(jìn)行。在條件變化時(shí)，自發(fā)過(guò)程和非自發(fā)過(guò)程可以發(fā)生轉(zhuǎn)化。如CaCO3的分解反應(yīng)，在常溫下為非自發(fā)過(guò)程，而在910℃時(shí)，該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。在一

4、定條件下，自發(fā)過(guò)程能一直進(jìn)行到其變化的最大程度，即化學(xué)平衡狀態(tài)。6化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程和熵變（1）自發(fā)過(guò)程焓變判據(jù)：很多自發(fā)反應(yīng)，其過(guò)程中都伴隨有能量放出，即有使物質(zhì)體系能量降至最低的趨勢(shì),如H2和O2化合生成水的過(guò)程。因此，早在19世紀(jì)，人們就試圖用反應(yīng)的焓變作為自發(fā)過(guò)程的判據(jù)，認(rèn)為在恒溫恒壓下，時(shí)，過(guò)程能自發(fā)進(jìn)行，反之不能。?rH?<0m7化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程和熵變（1）自發(fā)過(guò)程熵判據(jù)：但是，對(duì)于常溫下，冰自動(dòng)融化生成水的反應(yīng)，焓變判據(jù)無(wú)法解釋。說(shuō)明在判斷反應(yīng)方向時(shí)，除了反應(yīng)焓變外，還有其他因素影響反應(yīng)方向。通過(guò)深入研究冰?水轉(zhuǎn)化反應(yīng),

5、發(fā)現(xiàn)在冰的晶體中,H2O分子有規(guī)則地排列在一定的晶格點(diǎn)上，是一種有序的狀態(tài)，而在液態(tài)水中，H2O分子可以自由移動(dòng)，既沒(méi)有確定的位置，也沒(méi)有固定的距離，是一種無(wú)序的狀態(tài)；8化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程和熵變（1）自發(fā)過(guò)程熵判據(jù)：鹽類的溶解、固體的分解等也是如此。如固體CaCO3的分解，生成CaO(s)和CO2(g)，該變化過(guò)程中，不僅分子數(shù)增加，而且增加了氣體產(chǎn)物，氣體相對(duì)于固體和液體來(lái)說(shuō)，分子運(yùn)動(dòng)更自由，分子間有更大的混亂度。9化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程和熵變（1）自發(fā)過(guò)程熵判據(jù)：總之,體系的混亂度增大了。因此，自發(fā)過(guò)程都有使體系的混亂度趨于最大的趨勢(shì)。

6、這種以體系混亂度變化來(lái)判斷反應(yīng)方向的依據(jù)，簡(jiǎn)稱熵判據(jù)。10化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程和熵變（1）自發(fā)過(guò)程（2）熵與化學(xué)反應(yīng)的熵變熵：體系內(nèi)組成物質(zhì)的微觀粒子運(yùn)動(dòng)的混亂程度，在熱力學(xué)中用熵(S)來(lái)表示。不同的物質(zhì)，不同的條件，其熵值不同。因此熵是描述物質(zhì)混亂度大小的物理量，是狀態(tài)函數(shù)。體系的混亂度越大，對(duì)應(yīng)的熵值就越大。11化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程和熵變（1）自發(fā)過(guò)程（2）熵與化學(xué)反應(yīng)的熵變熵：標(biāo)準(zhǔn)壓力下，在熱力學(xué)溫度為零度(0K)時(shí)，任何純物質(zhì)的完整無(wú)損的純凈晶體的熵值為零(S0?=0，下標(biāo)“0”表示在0K時(shí))。并以此為基礎(chǔ)，可求得在其他溫度下的熵值

7、(ST?)。12化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)過(guò)程和熵變（1）自發(fā)過(guò)程（2）熵與化學(xué)反應(yīng)的熵變熵：?S?=ST?─S0?=ST?─0=ST?ST?即為該純物質(zhì)在溫度T時(shí)的熵。某單位物質(zhì)量的純物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下的熵值稱為標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵Sm?，單位為J·mol?1·K?1。通常手冊(cè)中給出298.15K下一些常見(jiàn)物質(zhì)的Sm?值。13熵值規(guī)律物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，其熵值不同；同種物質(zhì)，Sm?(g)>Sm?(l)>Sm?(s)。熵與物質(zhì)分子量有關(guān)，分子結(jié)構(gòu)相似而分子量又相近的物質(zhì)熵值相近，如：Sm?(CO)=197.9J·mol?1·K?1，Sm?(N2)=191.5J·

8、mol?1·K?1；分子結(jié)構(gòu)相似而分子量不同的物質(zhì)，熵隨分子量增大而增大，如:HF、HCl、HBr、HI的Sm?分別為173.7、186.8、198.59、206.48J·mol?1·K?1。14熵值規(guī)律結(jié)