作者hiyori (咦?)
看板Chemistry
标题Re: [高中] 热化学
时间Sat Feb 1 22:15:53 2014
※ 引述《sexyrickysky (花心只是掩饰内心的空虚)》之铭言:
: ※ 引述《kiwidoit (歹年冬搞肖郎)》之铭言:
: : Fe之燃烧热:Fe(s)+3/4O2(s) --> 1/2Fe2O3(s) detH = -100 kcal
: : C之燃烧热:C(s) + O2(g) --> detH = -100 kcal
: : 以C还原 1 mol Fe2O3:1Fe2O3 + 3/2C --> 3/2CO2 + 2Fe
: : detH = 反燃 - 生燃
: : = 3/2(-100)-2(-100)= +50 kcal
: : 请问为什麽反燃的 detH 不用计算 Fe2O3 ?
: 推 YomiIsayama:2(-100)就是Fe2O3的燃烧热了阿 01/19 09:42
: → kiwidoit:2(-100)不是fe的生成热吗?? 01/19 11:35
: → kiwidoit:说错 燃烧热 01/19 11:36
: → kiwidoit:我知道co2的燃烧热是0, 可是上面 01/19 11:38
: → kiwidoit:只有算c跟fe的燃烧热,没有算fe2o3的 01/19 11:39
: → kiwidoit:求大大们帮助回答QQ 01/19 19:05
: 推 chem17:Fe2O3 没办法再氧化(燃烧)了,所以燃烧热是0 01/19 22:14
: 上面这个讲法虽然没有错,但还不算完全正确。
: → kiwidoit:谢谢chem17 01/20 03:15
: 这里要先了解两个观念,反应热与生成热的定义。
: 反应热的定义很简单,就是『产物生成热的和』减去『反应物生成热的和』。
: 那什麽是生成热的定义?
: 基本上这还可以在进一步分成两点讨论,
: 元素态的生成热和化合物的生成热。
: 依照定义,标准状态下(e.g 压力等於1bar)稳定存在的元素物种,
: 其生成热定义成零。
: 换言之,1bar底下,气态的O2, F2, I2, N2; 液态的Hg, Br; 固态的C, Fe, Au, Ag...
: 等等元素其生成热皆为零。
: 了解了『元素态的生成热』的定义和『反应热』的定义後,
: 透过上面两个定义我们就可以进一步计算『化合物』的生成热。
: 以铁的燃烧反应为例:
: Fe(s)+3/4O2(g) --> 1/2Fe2O3(s) ΔrH = -100 kcal.....(1)
: 透过实验测量我们可以得知,该反应的反应热为ΔrH = -100 kcal
: 另外,依照定义,式(1)的反应热可这样计算:
: ΔrH=1/2ΔfH(Fe2O3(s))-ΔfH(Fe(s))-ΔfH(O2(g))=-100 kcal
: 於标准状态下稳定的由元素态的生成热被定义为0,
: 换言之,
: -100 kcal=1/2ΔfH(Fe2O3(s))-0-0
: =>1/2ΔfH(Fe2O3(s))=-100 kcal
: =>ΔfH(Fe2O3(s)) = -50 kcal
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^这里有计算错误,
ΔHf(Fe2O3(s))(氧化铁III的莫耳生成热)应该为-200kcal
: 所以,我们透过了『元素态的生成热』的定义和『反应热』的定义
: 计算出了『化合物』Fe2O3(s)的生成热。
: 同理,藉由C的燃烧热反应,
: C(s) + O2(g) --> CO2(g) ΔrH = -100 kcal
: 我们可以计算出:
: ΔrH=ΔfH(CO2(g))-ΔfH(C(s))-ΔfH(O2(g))=-100 kcal
: =>-100 kcal=ΔfH(CO2(g))-0-0
: =>ΔfH(CO2(g))=-100 kcal
: 因此,Fe2O3:1Fe2O3 + 3/2C --> 3/2CO2 + 2Fe
: 的反应热可以这样计算,
: 依照定义,
: ΔrH =[3/2ΔfH(CO2(g)) + 2ΔfH(Fe(s))]-[ΔfH(Fe2O3(s)) + 3/2ΔfH(C(s))]
: 又已知,
: ΔfH(Fe(s))=ΔfH(C(s))=0 (元素态生成热之定义)
: ΔfH(Fe2O3(s)) = -50 kcal
: ΔfH(CO2(g))=-100 kcal
: 所以
: ΔrH =[3/2*(-100) + 2*(0)]-[-50 + 3/2*(0)]= 3/2(-100)+50
: = +100 kcal
: 这应该才是正确的答案。
所以答案应该还是+50kcal
若是以高中化学的教材来说,
反应热通常会让学生背下两个由黑斯定律推导出的结论,
即
ΔH=生成物焓的总和-反应物焓的总和
=生成物的生成热总和-反应物的生成热总和
=反应物的燃烧热总和-生成物的燃烧热总和
而原PO所找到的方法即是使用第三条结论,
而你这篇的内容则可以视为第二条结论的导证,
大部分的高中教材也会用你这个方法导证给学生看,
但是不论用哪种结论,都是算出答案的好方法
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◆ From: 101.12.143.7
※ 编辑: hiyori 来自: 101.12.143.7 (02/01 22:16)