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本文拟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,供参考.
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.
2. 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.
3. 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)
4. 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.
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GMT+8, 2024-12-4 01:11
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