热化学热化学(thermochemistry)热化学是一门比较古老的学科，主要任务是测定物质的热力学量。但是20世纪以来热化学有很大发展,热化学的应用领域从测定物资的热数据扩张到化学动力学、生命科学、农学、医学、药学等领域.一热化学方程式热化学方程式是表示化学反应始末态之间关系的方程,它不考虑反应实际上能否进行到底,只表示反应前后物质的量的反应热效应之间的关系.热化学反应方程式须注明参加反应物质的状态,温度,压力和反应进行的各种条件等.例:石墨与氧反应生成二氧化碳的热化学方程式为:二Hess定律(Hess’sLaw)用盖斯定律可以求算许多难以直接测定的化学反应的热效应.例1.求下列化学反应的热效应,即反应的H?2C(石墨)+3H2(g,1p0)C2H6(g,1p0)已知如下反应在298K下的热效应:(1)C(石墨)+O2(g,1p0)→CO2(g,1p0)H=﹣393.15kJ.mol-1(2)H2(g,1p0)+0.5O2(g,1p0)→H2O(l)H=﹣286.0kJ.mol-1(3)C2H6(g,1p0)+3.5O2(g,1p0)→CO2(g,1p0)+3H2O(l)H=﹣1560.0kJ.mol-1解:题给反应可以由已知条件中所列的三个反应组合得到,反应的总热效应便可由此三个反应的热效应求出.将(1)×2＋(2)×3－(3)即得题给的反应，故有：rH＝rH1×2＋rH2×3－rH3＝2×(－393.15)+3×(－286)－(－1560)＝－85kJ.mol-1实际上，由石墨和氢气直接化合生成乙烷是非常困难的，用量热的手段直接测定此反应的热效应几乎是不可能的，但是，用热化学方法，利用盖斯定律，可以由其它较容易获得的反应热效应求出。三反应热效应的计算如:0.5H2(g,1p0)+0.5Cl2(g,1p0)HCl(g,1p0)测得:rHm0=－92.31kJ.mol-1因为此反应即为HCl的生成反应，所以，此反应的焓变即为HCl的生成焓，因反应在标准条件下进行，故所得反应焓即为标准摩尔生成焓。fHm0(HCl,g,298K)=－92.31kJ.mol-1由物质的生成焓可直接求出化学反应的热效应：rHm0=∑(ifHm,i0)产物－∑(ifHm,i0)反应物其原理可用下图表示.注意,相对化合物而言,单质的能级一般比较高.设有反应:A+B=C+D2.燃烧焓(combustionenthalpy)1mol纯化合物在1p0下完全燃烧所放出的热量,称为该化合物的燃烧焓,记为:cHm0燃烧焓一般适用于有机化合物,规定燃烧后的产物是:C→CO2(气态)H→H2O(液态)S→SO2(气态)N→N2(气态)Cl→HCl(aq)Br→HBr(aq)若燃烧后的产物不是上述产物,在计算物质的燃烧焓时,需对测定结果进行校正.如有机化合物燃烧后,C不一定完全燃烧,可能由未燃烧的碳黑,N也可能生成NO2等,在进行物质的燃烧焓测定时,对这些误差必须进行校正.由物质的燃烧焓可直接求出化学反应的热效应：rHm0=∑(icHm,i0)反应物－∑(icHm,i0)产物其理由可用下图表示.注意,相对有机化合物而言,燃烧产物的能级一般比较低.设有反应:A+B=C+D3.键焓4.离子生成焓5溶解热和稀释热将物质溶于溶剂所产生的热量为溶解热.在求算离子生成焓时,需用到物质的溶解热,溶解热可用反应热量计直接测定.离子标准生成焓的数据需用到稀释热的数据,离子的标准状态定义为无限稀释状态下的离子.稀释热有微分稀释热和积分稀释热两种:微分稀释热是将极少量物质溶于大量溶剂中所产生的热量与加入物质的量的比值.积分稀释热是溶液从某一浓度稀释到另一浓度的热效应.实验目的实验原理控温装置放出热(样品、点火丝)＝吸收热(水、氧弹、量热计、温度计)标准物质氧弹式量热计氧弹实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤注意测温装置