作者sexyrickysky (花心只是掩飾內心的空虛)
看板Chemistry
標題Re: [高中] 熱化學
時間Mon Jan 20 03:49:02 2014
※ 引述《kiwidoit (歹年冬搞肖郎)》之銘言：
: Fe之燃燒熱:Fe(s)+3/4O2(s) --> 1/2Fe2O3(s) detH = -100 kcal
: C之燃燒熱:C(s) + O2(g) --> detH = -100 kcal
: 以C還原 1 mol Fe2O3:1Fe2O3 + 3/2C --> 3/2CO2 + 2Fe
: detH = 反燃 - 生燃
: = 3/2(-100)-2(-100)= +50 kcal
: 請問為什麼反燃的 detH 不用計算 Fe2O3 ?
1F：推 YomiIsayama:2(-100)就是Fe2O3的燃燒熱了阿01/19 09:42
2F：→ kiwidoit:2(-100)不是fe的生成熱嗎??01/19 11:35
3F：→ kiwidoit:說錯 燃燒熱01/19 11:36
4F：→ kiwidoit:我知道co2的燃燒熱是0, 可是上面01/19 11:38
5F：→ kiwidoit:只有算c跟fe的燃燒熱，沒有算fe2o3的01/19 11:39
6F：→ kiwidoit:求大大們幫助回答QQ01/19 19:05
7F：推 chem17:Fe2O3 沒辦法再氧化(燃燒)了，所以燃燒熱是001/19 22:14
上面這個講法雖然沒有錯，但還不算完全正確。
8F：→ kiwidoit:謝謝chem17 01/20 03:15
這裡要先瞭解兩個觀念，反應熱與生成熱的定義。
反應熱的定義很簡單，就是『產物生成熱的和』減去『反應物生成熱的和』。
那什麼是生成熱的定義？
基本上這還可以在進一步分成兩點討論，
元素態的生成熱和化合物的生成熱。
依照定義，標準狀態下（e.g 壓力等於1bar)穩定存在的元素物種，
其生成熱定義成零。
換言之，1bar底下，氣態的O2, F2, I2, N2; 液態的Hg, Br; 固態的C, Fe, Au, Ag...
等等元素其生成熱皆為零。
了解了『元素態的生成熱』的定義和『反應熱』的定義後，
透過上面兩個定義我們就可以進一步計算『化合物』的生成熱。
以鐵的燃燒反應為例：
Fe(s)+3/4O2(g) --> 1/2Fe2O3(s) ΔrH = -100 kcal.....（1)
透過實驗測量我們可以得知，該反應的反應熱為ΔrH = -100 kcal
另外，依照定義，式（1)的反應熱可這樣計算：
ΔrH＝1/2ΔfH(Fe2O3(s))-ΔfH(Fe(s))-ΔfH(O2(g))=-100 kcal
於標準狀態下穩定的由元素態的生成熱被定義為0，
換言之，
-100 kcal＝1/2ΔfH(Fe2O3(s))-0-0
=>1/2ΔfH(Fe2O3(s))＝-100 kcal
=>ΔfH(Fe2O3(s)) = -50 kcal
所以，我們透過了『元素態的生成熱』的定義和『反應熱』的定義
計算出了『化合物』Fe2O3(s)的生成熱。
同理，藉由C的燃燒熱反應，
C(s) + O2(g) --> CO2(g) ΔrH = -100 kcal
我們可以計算出：
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
的反應熱可以這樣計算，
依照定義，
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 （元素態生成熱之定義）
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
這應該才是正確的答案。
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永遠不要以為自己考上研究所後有多了不起，
碩一生，充其量也只是去年剛畢業的大學生。
而大學生，也只是會打B的小學生，可以考上高中的國中生，
指考有報名的高中生而已..........
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 42.72.123.160
9F：推 kiwidoit:解析的十分透徹，很感謝大大 太厲害啦!! 01/20 08:19
10F：→ CityHunter17:反應熱的定義是生成物的總熱含量-反應物的總熱含量 01/20 22:48