物质的定压摩尔热容与标准摩尔生成焓的关系

物质的定压摩尔热容与标准摩尔生成焓的关系

引用

科学网

1.

https://blog.sciencenet.cn/blog-3474471-1452933.html

本文将结合具体实例推导任意温度T下，物质的定压摩尔热容（或Cp,m）与标准摩尔生成焓[或ΔfHθm（T）] 的关系式。通过基希霍夫公式，我们可以计算不同温度下化学反应或相变的标准摩尔焓变，并探讨氢气和二氧化碳在不同温度下的标准摩尔生成焓的计算方法。

基希霍夫公式

对于任意反应：aA+bB→cC+dD，依热力学基本原理可得如下式（1）、（2）、（3）及（4）：

（1）
（2）
（3）
（4）

式（3）称基希霍夫公式，可计算不同温度下化学反应或相变的标准摩尔焓变；式（4）中“ΔrCp,m”称化学反应或相变的定压摩尔热容。

氢气T温度时的标准摩尔生成焓

选择“N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)”为参考反应。

由式（1）及（2）可得：

（5）
（6）

另依基希霍夫公式可得：

（7）

结合式（5）、（6）及（7）可得：

由上式可得：

（8）

式（8）显示，氢气T温度下（T≠298.15K）的标准摩尔生成焓[或ΔfHθm(T)]不为0。

二氧化碳T温度时的标准摩尔生成焓

选择“C(石墨,s)+O2(g)→CO2(g)”为参考反应。

由式（1）及（2）可得：

（9）
（10）

另依基希霍夫公式可得：

（11）

结合式（9）、（10）及（11）可得：

（12）

由式（12）类推可得：对于化学反应（或相变）中任意物种i,

（13）

结论

⑴
；
⑵ T≠298.15K时，指定单质的标准摩尔生成焓[或ΔfHθm(T)] 不为0。

本文原文来自科学网博客