§2-3 热化学Thermochemistry热力学是一门很严谨的科 学,不仅需要大量的热力学数据,而且要求这些数据很准确,作为热力学的定量计算的基础。弹式量热计(bomb calorimeter)是用来测定燃烧热的装置(图 2.1)。将定量的固体(或液体)放在弹内,压入高压氧气,通电流将铁丝熔融,此热引起固体燃烧,再利用温度的升高来计算燃烧热。还有一种简单的量热计用来研究溶解、中和、水合以及一般在溶液中的反应热而用的。前者称为恒容反应热,后者称为恒压反应热。 Fig. 2.1 (left) A commercial bomb calorimeter. (top) Schematic of a bomb calorimeter. The reaction is carried out inside a rigid steel “bomb” and the heat evolved is absorbed by the surrounding water and the other calorimeter parts. The 一、量热结果的表示法1.生成热,又称为生成 焓(Enthalpy of formation) (1) 定义:在指定温度和 1下,由稳定单质生成 1化合物时的反应热,称为生成热。 (2) 注意:a.单质的稳定态 是指在该条件下的自然的最稳定的状态,b.一定是生成 1化合物,c.温度一般为℃(298K)。(3) 在 H = U + pV 中,由于的绝对量无法知道,所以化合物的绝对焓也无法求得,于是必须确定一个相对的标准:在指定温度和 一个大气 压下,最稳定的单质的焓为零。(4) 标准摩尔生成热(Δf Hm ):f formation,m 摩尔计,“ ” 热力学标准状况。(5) 表示法: H2(g) +H2O(l) Δf H = 285.84 kJ · mol1 C(s) + 2S(s)CS2(g) Δf H = + 108.7 kJ · mol1上述表示方法好,因为热是能量单位,把它与反应物、生成物写在同一个方程式中不妥。许多物质在 298K 时的标准摩尔生成热可以在《物理化学手册》(The Handbook of Physical Chemistry)中查到。随着时间的流逝,科技的发展,测量技术的提高,后面出版的手册上的数据与以前的手册上的数据会有一些不同,是很正常的。 2.燃烧热(Δc Hm ) (Heat of combustion)许多无机物可以由单质直接合成,所以生成热一般可以通过实验来测定。而有机物很难由单质直接合成,但许多有机物都能燃烧,可以利用燃烧热来计算化学反应热。(1) 定义:在 298K 和 1下,物质完全燃烧时发生的热量变化(或称热效应),称为此物质的燃烧热或燃烧焓 ,以 Δc Hm 表示,combustion。(2) 注意:完全...