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1、【化学课件】第二章 化学反应中物质的量和热量的变化第二章 化学反应中物质的量和热量的变化 2.1 物质的量 化学中，规定用“物质的理”来表示某物质的数量，其单位是摩尔(mol)。1摩尔物质表示23有6.023X10个该物质的粒子(例如分子、原子、离子或一些“特定”的粒子)。就是阿佛加-1德罗常数。1摩尔某物质的质量称为该物质的摩尔质量M(单位为g)mol)。按此定义，物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量。 -1因此B物质的物质的量n=W(g)/M(g)mol);式中W表示B物质的质量，以克为单位。 BBB-1-1n(HSO)=10.0(g)/98.0(g)mol)=0.102mol;
2、n(1/2HSO)=10.0(g)/49.0(g)mol)=0.204mol。 2424物质的量必须注明其“粒子”的符号，才有真实的含义。 2.2 反应进度()定义:克赛 对于反应:2NO = 4NO + O 2522作一变换:0 = 4NO + O-2NO， 2225有: = n/ BBn:物质的量的变化值 B:为计量系数，(NO)= +4， BB2(NO)= +1， B2(NO)= -2 B25如上述反应式，若消耗了0.2molNO，则生成0.4molNO的和0.1molO。 2522= - 0.2/-2 = 0.4/4 = 0.1/1 = 0.1 mol ?用不同的物质的变化计算的反应进
3、度都是一样的，但的数值与反应方程式写法有关。 如上例，若写成: NO = 2NO + 0.5O， 2522则: = - 0.2/-1 = 0.4/2 = 0.1/0.5 = 0.2 mol 例2-1:50ml C(HSO)=0.20mol/L恰能与40mlNaOH溶液完全中和，求NaOH的浓度, 24解:反应方程式为:HSO + 2NaOH = NaSO + 2HO 24242= - 0.20 50/-1 = - C(NaOH)40/-2 ?C(NaOH) = = 0.50 mol/L 2.3化学反应的焓变 一、系统、环境、相 系统:当以一定种类和质量的物质所组成的整体作为研究对象时，这个整体
4、就称为系统。 1 环境:系统以外的一切称为该系统的环境。 相:系统中任何具有相同的物理性质和相同化学性质的均匀部分称为相。相与相之间存在明显的界面。所有气体都是一个相。均匀的液体是一个相。 二、化学反应热和焓变 化学反应的实质是化学键的重组。键的断裂和生成过程会有能量变化，能量变化常以热能的形式表现。键的断裂需吸收热量;而键的生成会放出热量。 当体系发生了变化以后，使反应产物的温度回到反应前原始物质的温度，体系放出或吸收的热，叫做这个过程的热效应或反应热。不同的过程有不同的热效应，如Q表示但容热效应，VQ表示恒压热效应，大多数化学反应都在敞开容器即恒压下进行，因此我们一般指的热效应，P如不标明
5、，即为恒压热效应。恒压摩尔反应热等于摩尔反应焓变(?H)。 rm一般的反应常在恒压条件下进行。 这里的恒压条件是因为反应在敞口容器中进行，反应体系与外界压力(大气压)相等。 H,0放热反应 化学热力学:Q或?PrmQ或?H,0吸热反应 Prm标准摩尔反应焓变 1.不同条件下测量的摩尔反应焓变?H往往不同。为了便于不同反应的焓变值的比较和运rm算，需规定一个统一条件。 -1 合成氨反应的热化学方程式:N(g)+3H(g)=2NH;?H(298.15K)= -92.2KJ)mol223rm?H符号上有四个标志: r表示进行化学反应，它是reaction的缩写; m表示按该反应方程式进行反应，其反应
6、进度为1mol; (298.15K)表示反应系统的始态和终态的温度为298.15K; 表示反应系统中各物质都处于标准状态。即:规定气体的标准态p是各气体分压为101325Pa，且所有气体都具有理想气体的性质;溶液的标准状态是指该溶质的浓度c=1mol)-1L;液体或固体的标准状态101325Pa下的纯净液体或固体。 ?H(298.15K)意义是在298.15K温度下的标准摩尔反应焓变。在没有标明温度时，一般rm也指温度为298.15K。 注意:?H与化学计量数有关; rm?需注明物质的聚集状态。 2.物质的标准摩尔生成焓(生成热) 规定在热力学标准态条件下，由指定的稳定单质生成1mol纯物质的
7、反应焓变称为该物质的标准摩尔生成焓。以?H来表示，“f”表示“生成”(formation)的意思。例如: fm-1 H(g)+1/2O(g)=HO(l);?H= -285.83KJ)mol222fm按定义，指定的稳定单质的标准摩尔生成焓等于零。各种化合物的?H在化学手册中可fm以查到。本书附录中列出了一些常见化合物的?H。利用这些?H值就可以计算一般化学fmfm反应的?H。即标准状态下的恒压反应热。 rm2 ?H,?H(B) (2,5) rmBfm例2-2:利用298.15K时有关物质的数据，求下列反应在298.15K的，4NH(g)3O(1) +5O(g)=4NO(g)+6H22解:查书末附
8、表得到295.15K时:(P361) -1 (NH,g)=-46.11kJ?mol3-1 (NO,g)=90.25kJ?mol-1 (HO,l)=-285.83kJ?mol2(O,g)的值规定为零。 2?按(5-9)式有: -1=4(NO,g)+6(HO,l)-4(NH,g)=490.25kJ?mol+623-1-1-1 (-285.83)kJ?mol-4(-46.11)kJ?mol =-1169.54kJ?mol由于温度对产物和反应物的影响相近，可以似认为:? 3.黑斯(Hess)定律 实验证明:不管化学反应是一步完成或分步完成，这个过程的热效应总是相同的，这就是盖斯定律。换言之，化学反应的
9、热效应，只决定于反应物的始态和生成物的终态，而与过程的途径无关。对于恒压过程的化学反应，黑斯定律可表述为:化学反应的焓变，决定于反应物的始态和生成物的终态，而与过程的途径无关。 黑斯定律的应用之一，就是间接计算一些难以测定化合物的?H。 fm例2-3:已知在298.15K下，下列反应的标准摩尔焓变，即(CO,g)。 (1)C(gra)+O(g)=CO(g) 22 (2)CO(g)+O(g)=CO(g) 22 求(3)C(g)+O(g)=CO(g)的, 2 解:可以把C(graphite)+O(g)作为始态，把CO(g)作为终态。反应可一步完成，也可分两223 步完成。如图所示: 根据Hess定
10、律: =+ ?=- C(gra)+O(g)=CO(g) 22 -CO(g)+O(g)=CO(g) 22 C(gra)+O(g)=CO(g) 2盖斯定律的应用之二，计算燃烧热。 10、做好培优扶差工作，提高数学及格率，力争使及格率达95%。例题见书P24页。 84.164.22有趣的图形1 整理复习2|a|的越小，抛物线的开口程度越大，越远离对称轴y轴，y随x增长（或下降）速度越慢。焓 定义，焓不是能量，仅具有能量的量纲，它没有明确的物理意义。 焓有下述一些特性: 在ABC中，C为直角，A、B、C所对的边分别为a、b、c，则有1.焓的绝对值无法求得，即使用配分函数求出的焓值也不是绝对值。 (4)面积公式:(hc为C边上的高);2.焓是系统的容量性质，与系统内物质的数量成正比。 (1)定义：顶点都在同一圆上的正多边形叫做圆内接正多边形，这个圆叫做该正多边形的外接圆.3.焓是状态函数。 4.焓值不守恒，一个孤立系统，不一定等于零，例如恒容绝热反应器中 弦和直径： 弦：连接圆上任意两点的线段叫做弦。 直径：经过圆心的弦叫做直径。3.确定二次函数的表达式：（待定系数法）发生化学反应，只要系统内压力变化虽，但。 9、向40分钟要质量，提高课堂效率。5.封闭系统不做非体积功的等压条件下，该式可理解为焓变的物理意义。 1.圆的定义：4 5