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第三章 化学反应热力学总结
本章主要是运用热力学的基本概念、原理和方法研究化学反应的能量变化,引入反应焓与温度的关系式——Kirchhoff公式,建立热力学第三定律以求算化学反应的熵变,引入化学热力学重要关系式——Gibbs-Helmholtz方程。
一、
基本概念
1、化学反应进度 d??dnB???/?B ????nB/?B 或 ???nB/?B
2、盖斯定律 3、标准生成热 4、标准燃烧热 5、热力学第三定律 6、规定熵与标准熵 二、化学反应焓变的计算公式
1、恒压反应焓与恒容反应焓的关系 Qp,m?QV,m?或 ?Hp,m??UV,m???BB(g)RT
??BB(g)RT 简写为: ?Hm??Um???B(g)RT
B2、用?fHB计算?rHm: ?rHm(298K)=
??BB?fHB(298K)
3、由标准燃烧焓?cHm的数据计算任一化学反应的标准反应焓?rHm
?rHm?298K?????B?CHm,B?298K?
B4、计算任意温度下的?rHm——基尔霍夫公式 (1)微分式 ????rHm(T)?????BCp,m(B)??Cp,m
?T??pB(2)已知?rHm?298K?求任意温度下的?rHm
当Cp,m?B?表示式为形式: Cp,m?B??a?bT?cT 时
2?rHm?TK???rHm?298K???T298K(?a??bT??cT2)dT,积分得:
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?b2?c32T?298?(T?2983) ??23?b?c若令:?H0??rHm(298k)??a?298??2982??2983
23?b2?C3则: ?rHm(TK)??H0??aT?T?T
23?rHm?TK???rHm?298K???a?T?298?? 三、化学反应熵变的计算
1、知道某一物质B在298K时的标准熵值,求该物质在任一温度时的标准熵值的公式
Sm,B?TK??Sm,B?298K???TK298KCp,m?B?dT T2、已知Sm,B?298K?计算标准反应熵变?rSm(298K)
?rSm(298k)???BSm,B(298K)
3、任意温度 TK 时的标准反应熵变值?rSm(TK)的计算
?rSm(TK)=?rSm (298K)+?TK?Cp,mT298KdT
B式中?Cp,m 为产物与反应物的热容差, ?Cp,m=
??BCp,m?B?
四、任意温度下化学反应吉布斯自由能的计算
??Gm???(T)??Hm?? 1、微分式 ? ?2?TT??????P2、不定积分式
?Gm?H???2mdT?I' (I'为积分常数) TT(1)、?Hm为常数时
?Gm?Hm??I 或 ?Gm=?Hm +IT TT (2)、?Hm表示为温度的函数,且符合Kirchhoff定律的形式:
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?Hm(TK)??H0??aT??b2?c3T?T 式中?H0为积分常数 23?Gm?H011???alnT??bT??cT2?I TT2611即 ?Gm(TK)??H0??aTlnT??bT2??cT3?IT
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