熱化學反應(yīng)動力學

　　熱化學反應(yīng)動力學論文范文，歡迎閱讀借鑒。

　　熱化學反應(yīng)動力學【1】

　　摘要：NH4Cl和NaNO2在一定條件下反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱和氣體，利于蠟的熔化和剝離，只有掌握它的反應(yīng)動力學特征，了解它的最佳反應(yīng)條件及其影響因素，才能更好的利用其熱量。

　　本文通過測量不同條件下兩者反應(yīng)生成氣體和溫度的變化量，計算出各種相關(guān)的動力學參數(shù)，得到該反應(yīng)的動力學方程。

　　關(guān)鍵詞：亞硝酸鈉 氯化銨 熱化學 化學反應(yīng) 動力學

　　NH4Cl和NaNO2是廉價而得的普通化學試劑，在一定條件下反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱和氣體。

　　近年來作為發(fā)熱劑用于油井，又利于蠟的熔化和剝離，是優(yōu)良的油井清蠟解堵劉之一。

　　然而，只有掌握它的反應(yīng)動力學特征，了解它的最佳反應(yīng)條件及其影響因素，才能更好的利用其熱量[1]。

　　1、反應(yīng)方程式

　　1摩爾NaNO2溶液和1摩爾NH4Cl溶液反應(yīng)放出332.58千焦耳熱量，釋放出22.4升氮氣(0.1MPa，250C)，化學反應(yīng)式如(1)式：

　　(1)

　　因此，將1升濃度為1mol/L(69g/L)的NaNO2溶液和1升濃度為1mol/L(53.5g/L)的NH4Cl溶液進行反應(yīng)，已知水的比熱容量為4.2kJ/Kg，0C，設(shè)放出的熱量完全被溶液本身(即2升)水吸收，則水溫將升高 。

　　NaNO2和NH4Cl的反應(yīng)速度式為

　　(2)

　　式中：

　　A——指數(shù)前因子， ;

　　CH——酸的濃度，mol/L;

　　m——酸的反應(yīng)級數(shù);

　　CNO-2——NaNO2的濃度，mol/L;

　　n1——NaNO2的反應(yīng)級數(shù);

　　CNH+4——NH4Cl的濃度，mol/L;

　　n2——NH4Cl的反應(yīng)級數(shù);

　　ΔE——活化能，kJ/mol;

　　R——氣體常數(shù)，8.314J/k;

　　T——絕對溫度，k。

　　若NaNO2和NH4Cl的摩爾濃度均為C，則(1)式成為

　　(3)

　　式中n=n1+n2。

　　對(3)式積分，移項，取對數(shù)

　　(4)

　　(5a)

　　(5b)

　　式中：

　　t——反應(yīng)物濃度降至c=c0/v時的時間，S;

　　C0——反應(yīng)物NaNO2和NH4Cl的初始濃度，mol/L;

　　ν——初始濃度與剩余濃度的比值。

　　2、實驗部分

　　2.1實驗儀器及藥品

　　實驗儀器：磁力攪拌器、保溫槽、氣體流量計、溫度計

　　實驗藥品：NaNO2(分析純)、氯化銨(分析純)、磷酸

　　2.2實驗方法

　　在一定溫度時將等摩爾濃度的NaNO2和NH4Cl溶液反應(yīng)，根據(jù)釋放出氮氣的體積量度反應(yīng)進程，例如200ml 1mol/L NaNO2和1mol/L NH4Cl溶液反應(yīng)釋放出4.48L氮氣，故當釋放出0.5L和1L氮氣時，初始濃度與當時濃度的比值ν分別為4.48/3.98=1.126和4.48/3.48 =1.287。

　　測量ν一定時反應(yīng)時間隨溫度、酸濃度和反應(yīng)物初始濃度的變化關(guān)系，計算出各種相關(guān)的動力學參數(shù)。

　　3、實驗結(jié)果

　　3.1 求△E

　　在NaNO2和NH4Cl的初始濃度C0=1mol/L，酸濃度CH=0.0461mol/L時，測量不同溫度時，ν分別為1.126和1.278的時間t。

　　Lnt對1/T作圖得一直線，如圖1所示，斜率均為8797。

　　根據(jù)(5a)式，Lnt對1/T作圖得一直線，見圖1，由直線斜率和截距可分別求出活化能△E和指數(shù)前因子A的數(shù)值。

　　圖1 Lnt—1/T關(guān)系曲線 ( ◆ν=1.126，■ν=1.287)

　　Fig. 1 the curve relation of Lnt—1/T (◆ν=1.126，■ν=1.287) 　　由式(5a)及圖1中直線斜率和截距可得，

　　活化能 (6a)

　　(7a)

　　3.2 求m

　　在溫度T=310C，NaNO2和NH4Cl初始濃度C0=1mol/ L時，測量不同酸濃度CH，ν分別為1.126和1.278時的時間t。

　　Lgt對-LgCH作圖得一直線，如圖2所示，由直線斜率和截距可分別求出酸的反應(yīng)級數(shù)m和指數(shù)前因子A的數(shù)值。

　　圖2 Lgt—(-LgCH)關(guān)系曲線 (◆ν=1.126，■ν=1.287)

　　Fig. 2 the curve relation of Lgt—(-LgCH) (◆ν=1.126，■ν=1.287)

　　由圖2可知，兩條直線斜率分別為1.24和1.04，平均值為1.14，故

　　m=斜率=(1.24+1.04)/2 =1.14 (6b)

　　(7b)

　　3.3 求n

　　在溫度T=310C，酸濃度CH=0.0461mol/L時，測量不同NaNO2和NH4Cl的初始濃度(兩者初始濃度相等)時，ν為1.098、1.155、1.126時的時間t。

　　Lgt對LgC0作圖得一直線，如圖3所示。

　　由直線斜率和截距可分別求出NaNO2和NH4Cl的反應(yīng)級數(shù)之和n和指數(shù)前因子A的數(shù)值。

　　圖3 Lgt- LgC0曲線

　　Fig. 3 the curve relation of Lgt- LgC0

　　由圖3可知，

　　n=1-斜率=1-(-0.96)=1.96 (6c)

　　(7c)

　　3.4 求A

　　將圖1-3中各直線截距、反應(yīng)級數(shù)m、n和活化能△E代入(7a) 、(7b和) (7c)得到五個指數(shù)前因子A的數(shù)值，分別為2.2×1010、2.2×1010、1.2×1010、5.0×1010和2.0×1010。

　　平均值為2.3×1010。

　　3.5 動力學方程

　　由以上數(shù)據(jù)，最后得到動力學方程為

　　(8)

　　3.6半衰期計算公式

　　將ν=2代入(5b)式，得到半衰期的計算公式

　　(9)

　　如CH=0.0462mol/L，C0=1 mol/L，上式則成為

　　(10)

　　4、結(jié)論

　　通過實驗結(jié)果可知，最終得到的動力學方程為：

　　(11)

　　由該式可以看出，反應(yīng)物和催化劑濃度決定反應(yīng)速度，為工業(yè)上原料利用提供了設(shè)計依據(jù)，更能充分利用其反應(yīng)產(chǎn)生熱量。

　　吳安明等[2]的化學反應(yīng)速度式為

　　(11a)

　　(速度常數(shù)量綱為)

　　Nguyen[3]的化學反應(yīng)速度式為

　　(11b)

　　(速度常數(shù)量綱應(yīng)為 ，作者為，疑有誤)

　　參考文獻：

　　[1]堪智等.NH4N03與NaNO2發(fā)熱反應(yīng)速率的研究[J].化學工程師，1995，(4).

　　[2]吳安明，陳茂濤，顧樹人，王衛(wèi)軍. NaNO2和NH4Cl反應(yīng)動力學及其在油田的應(yīng)用研究[J].石油鉆采工藝，1995，17(5)：60-64.

　　[3] Nguyen D A. Michael A. Iwaniw H. Fogler H S. Kinetics and mechantsm of reaction between ammonium and nitrite ions：experimental and studies. Chem.Eng.Sci.2003

　　例析熱化學反應(yīng)方程式考查熱點【2】

　　熱化學方程式是表示化學反應(yīng)熱效應(yīng)的化學方程式，表示化學反應(yīng)中的物質(zhì)變化和焓變(或能量變化、熱量變化)，是高考命題的熱點，也是重點，也是必考點.結(jié)合反應(yīng)熱的考查，熱化學方式式有多重考查方式.一、比較反應(yīng)熱的大小

　　例1下列各組熱化學方程式程中，化學反應(yīng)的ΔH前者大于后者的是().①C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g);ΔH2②S(s)+O2(g)=SO2(g);ΔH3 S(g)+O2(g)=SO2(g);ΔH4③H2(s)+1/2O2(g)=H2O(g);ΔH5 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH6④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g);ΔH7 CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s);ΔH8A.①

　　B.④

　　C.②③④

　　D.①②③解析

　　放熱反應(yīng)ΔH<0，吸熱反應(yīng)ΔH>0.①兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，CO轉(zhuǎn)化成CO2放熱，ΔH1<ΔH2，②兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，同一物質(zhì)的能量高低為：

　　E(s)>E(l)>E(g)， S(s) 轉(zhuǎn)化成 S(g)吸熱，ΔH3 > ΔH4， ③兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，相同物質(zhì)的反應(yīng)，當化學計量數(shù)不同時，其ΔH值不同，ΔH5>ΔH6，④前為吸熱反應(yīng)后為放熱反應(yīng)，ΔH7>ΔH8.常見的吸熱反應(yīng)：

　　(1)電離過程;(2)水解反應(yīng);(3)大多數(shù)的分解反應(yīng);(4)特例：二氧化碳與碳生成一氧化碳;氫氣與碘蒸氣生成碘化氫;氮氣與氧氣生成一氧化氮;碳與水蒸氣生成一氧化碳和氫氣.答案：

　　C二、比較物質(zhì)的穩(wěn)定性例2已知1 mol白磷(s)轉(zhuǎn)化為1 mol紅磷(s)，放出18.39 kJ熱量，又知：4P(白、s)+5O2(g)2P2O5(s) ΔH14P(紅、s)+5O2(g)2P2O5(s) ΔH2則ΔH1和ΔH2的關(guān)系正確的是().A.ΔH1=ΔH2

　　B.ΔH1>ΔH2C.ΔH1<ΔH2

　　D.無法確定白磷與紅磷相比較，穩(wěn)定性強的是().解析由題意知白磷的能量比紅磷高，燃燒等量磷，白磷放熱更多，ΔH1更小，即ΔH1<ΔH2.由于物質(zhì)的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定，所以，紅磷的穩(wěn)定性強.

　　答案：C 紅磷三、比較可逆反應(yīng)進行的程度例3在一定條件下化學反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH=-197 kJ/mol 現(xiàn)有容積相同的甲、乙、丙三個容器，在上述條件下分別充入的氣體和反應(yīng)放出的熱量(Q)如下表所列：容器SO2(mol)O2(mol)N2(mol)Q(kJ)甲210Q1乙10.50Q2丙10.51Q3根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列敘述不正確的是(). A.在上述條件下反應(yīng)生成1 mol SO3氣體放熱98.5 kJ

　　B.2Q2=2Q3　　C.Q1=2Q2=2Q3=197

　　D.在上述條件下每摩該反應(yīng)進行到底時放出的熱量為197 kJ解析上述熱化學反應(yīng)方程式的含義是：每摩該反應(yīng)進行到底時放出的熱量為197 kJ，即每生成2 mol三氧化硫，放出197 kJ的熱量.那么A、B就都正確了.

　　丙中可以把1摩爾三氧化硫全部轉(zhuǎn)化二氧化硫和氧氣，那么就和甲中一樣了，所以2Q2=2Q3.對于乙，可以把他的容積減小為原來的一半，那么達到平衡時，放出的熱量就是1/2Q2，再把容積擴大到原容積，由于體積變大，那么平衡就會向逆反應(yīng)方向移動，則放出的熱量就會減少，因為正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

　　那么放出的熱量就小于1/2Q2.又由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能進行到底，所以得出2Q2=2Q3　　).A.正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子B.正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷C.異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個放熱過程

　　D.異丁烷分子中的共價鍵比正丁烷的多解析1 mol正丁烷和異丁烷分別與氧氣反應(yīng)，正丁烷放出2878 kJ的熱量，異丁烷放出2869 kJ的熱量，說明正丁烷儲存的能量大于異丁烷的能量，而能量越高越不穩(wěn)定，所以正丁烷的穩(wěn)定性小于異丁烷，且異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷需要吸收能量;在正丁烷和異丁烷的分子中共價鍵的個數(shù)是相等的.

　　故該題正確選項只有A.答案：A五、比較鍵能的大小例5化學鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1 mol化學鍵時釋放的能量.如H(g)+I(g)→H-I(g)ΔH =+297 kJ/mol即H-I鍵的鍵能為297 kJ・mol-1，也可以理解為破壞1 mol H-I鍵需要吸收297 kJ的熱量.

　　一個化學反應(yīng)一般都有舊化學鍵的破壞和新化學鍵的形成.下表是一些鍵能數(shù)據(jù)(kJ・mol-1)： 鍵能鍵能鍵能鍵能H―H436H―F565C―F427C―O347H―O464H―Cl432C―Cl330Cl―Cl243H―S339C―I218S―S255由熱化學方程式H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH=-185 kJ・mol-1，并結(jié)合上表數(shù)據(jù)可推知一個化學反應(yīng)的反應(yīng)熱(設(shè)反應(yīng)物、生成物均為氣態(tài))與反應(yīng)物和生成物的鍵能之間的關(guān)系是.

　　由熱化學方程式2H2(g)+S2(s)2H2S(g)，ΔH=-224.5kJ・mol-1和表中數(shù)值可計算出1 mol S2(s)氣化時將(填“吸收”或“放出”)kJ的熱量.解析由熱化學方程式H2(g)+Cl2(g)2HCl(g);ΔH=-185 kJ・mol-1，可得出ΔH=436 kJ/mol+243 kJ/mol-2×432 kJ/mol=-185 kJ/mol，則有化學反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差，由表中數(shù)據(jù)可得：2H2(g)+S2(g)2H2S(g);ΔH=-229 kJ・mol-1，又知2H2(g)+S2(s)2H2S(g);ΔH=-224.5 kJ・mol-1，則S2(s)→S2(g);ΔH=+4.5 kJ/mol，1 mol S2(s)氣化時將吸收4.5 kJ的能量.

　　答案：化學反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差;吸收;4.5;六、比較物質(zhì)阻燃性的效果例6往有機聚合物中添加阻燃劑，可增加聚合物的使用安全性，擴大其應(yīng)用范圍.例如，在某聚乙烯樹脂中加入等質(zhì)量由特殊工藝制備的阻燃型Mg(OH)2，樹脂可燃性大大降低.已知熱化學方程式：

　　Mg(OH)2(s)MgO(s)+H2O(g);

　　ΔH1=+81.5kJ・mol-1

　　Al(OH)3(s)12Al2O3(s)+32H2O(g);

　　ΔH2=+87.7kJ・mol-1①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是

　�、诘荣|(zhì)量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果較好的是，原因是

　�、鄢Ｓ米枞紕┲饕�有三類：A.鹵系，如四溴乙烷;B.磷系，如磷酸三苯酯;C.無機類，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3.從環(huán)保的角度考慮，應(yīng)用時較理想的阻燃劑是

　　(填代號)，理由是

　　解析①Mg(OH)2和Al(OH)3受熱分解時吸收大量的熱，使環(huán)境溫度下降;同時生成的耐高溫、穩(wěn)定性好的MgO、Al2O3覆蓋在可燃物表面，阻燃效果更佳.

　�、贛g(OH)2，Mg(OH)2的吸熱效率為：81.5 kJ・mol-1/58 g・mol-1=1.41 kJ・g-1;Al(OH)3的吸熱效率為：87.7 kJ・mol-1/78 g・mol-1=1.12 kJ・g-1，等質(zhì)量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸熱多.③C四溴乙烷、磷酸三苯酯沸點低，高溫時有煙生成，且高溫時受熱分解產(chǎn)生有毒、有害的污染物.無機類阻燃劑Mg(OH)2和Al(OH)3無煙、無毒、腐蝕性小.

　　總之，熱化學方程式在高考中的考查方式千變?nèi)f化，只要我們抓住其根本思路方法，以不變應(yīng)萬變，熟練解決問題的技巧，定會迅速而準確的解決該部分問題.(收稿日期：2015-08-13)

　　在熱化學教學中融入反應(yīng)焓的量化計算【3】

　　【摘要】教學和科研是相輔相成的，科研可以促進教學。

　　本文以物理化學課程的教學為例，將化學反應(yīng)焓計算的最新科研成果融入到熱化學教學中。

　　這不但能夠豐富課堂教學內(nèi)容、擴大學生知識面、提高教學質(zhì)量和教學效果，還可以充分展現(xiàn)科學研究的魅力、讓學生真正體會到科學知識的發(fā)展與更新、激發(fā)學生的科學好奇心。

　　【關(guān)鍵詞】物理化學 反應(yīng)焓 教學 科研 計算化學

　　物理化學是化學類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，其基本原理被廣泛地應(yīng)用于其它分支學科。

　　因而學好本課程，可以加深對無機化學、有機化學、分析化學等先行課程的理解。

　　物理化學也是一門理論性很強的交叉學科，涉及一定的數(shù)學和物理學知識，推演出的公示很多，使初學者感到抽象難懂，普遍反映是比較難學的一門課程[1]。

　　隨著人們對物理化學現(xiàn)象本質(zhì)的認識以及計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，近些年來許多物理化學原理和方法得到了進一步的發(fā)展和完善。

　　為了促使大學教師及時更新知識、豐富教學內(nèi)容、提高教學水平，非常有必要在課程教學中融入相關(guān)學科領(lǐng)域的最新科研成果，最終達到科研促進教學的目的。

　　鑒于此，作者將反應(yīng)焓的量子化學計算研究融入到物理化學課程的熱化學教學中，這極大地提高了物理化學的教學水平和教學效果，同時有助于培養(yǎng)學生的科研興趣、增強學生的思維創(chuàng)新性。

　　1.物理化學教材中關(guān)于反應(yīng)焓的計算

　　眾所周知，化工生產(chǎn)離不開化學反應(yīng)，而化學反應(yīng)常常伴隨著熱量的交換與傳遞。

　　測定或計算一個化學反應(yīng)的熱對于實際生產(chǎn)是非常重要的。

　　由于實際生產(chǎn)經(jīng)常是在等壓或者等容條件下進行的，因此很有必要對這兩種情況下的熱即Qp和Qv展開學習和研究。

　　又因為Qp和Qv之間存在直接的定量關(guān)系，所以只需要獲得其中一種熱效應(yīng)值就可以了，一般傾向于討論Qp。

　　在非體積功為零的條件下，Qp與反應(yīng)焓變△H在數(shù)值上是相等的，故恒壓反應(yīng)熱又可稱之為反應(yīng)焓。

　　目前，物理化學教材[1]中關(guān)于化學反應(yīng)焓的計算，主要是利用標準摩爾生成焓和標準摩爾燃燒焓這兩種基礎(chǔ)熱數(shù)據(jù)計算標準摩爾反應(yīng)焓。

　　通過標準摩爾反應(yīng)焓可以進一步計算化學反應(yīng)過程的Qp、Qv以及體系的△rH和△rU等。

　　因此，標準摩爾反應(yīng)焓的計算是物理化學課程的一個重要知識點，所涉及的相關(guān)內(nèi)容也是物理化學課程的教學難點。

　　對于298.15 K下的反應(yīng)cC + dD → yY + zZ，其標準摩爾反應(yīng)焓等于：

　　也就是說，298.15 K下的標準摩爾反應(yīng)焓等于相同溫度下參加反應(yīng)的各個組分的標準摩爾生成焓與其化學計量系數(shù)乘積的代數(shù)和。

　　結(jié)合νB的取值情況，其實質(zhì)是：一個化學反應(yīng)的標準摩爾反應(yīng)焓等于各產(chǎn)物的標準摩爾生成焓之和減去各反應(yīng)物的標準摩爾生成焓之和。

　　如果利用標準摩爾燃燒焓計算上述化學反應(yīng)的標準摩爾反應(yīng)焓，那么相應(yīng)的計算公式為：

　　顯然，一個化學反應(yīng)的標準摩爾反應(yīng)焓等于參加反應(yīng)的各個組分的標準摩爾燃燒焓與其化學計量系數(shù)乘積的代數(shù)和的負值。

　　2.反應(yīng)焓的量子化學計算方法

　　根據(jù)文獻“Thermochemistry in Gaussian”白皮書[2]可知，對于一個化學反應(yīng)來說，如果反應(yīng)物和生成物中各種原子的個數(shù)均相等，那么在計算該化學反應(yīng)過程的反應(yīng)熱時，有關(guān)原子的信息就可以抵消，其反應(yīng)熱的計算只需要分子的數(shù)據(jù)。

　　具體的計算公式如下：

　　其中Em表示分子總能量，Hc表示熱焓校正，二者之和可以直接從Gaussian程序的輸出文件中讀取。

　　此處量子計算化學研究的對象一般是單個氣態(tài)分子，因此上述公式中的Em準確地說是氣態(tài)單分子的總能量，Hc是氣態(tài)單分子的熱焓校正值。

　　由此可見，這里所說的化學反應(yīng)都是在氣相中進行的，即參與反應(yīng)的各個組分均為氣態(tài)。

　　這也正是該理論計算方法的局限性和不足之處。

　　但是，對于某些液相或者固相反應(yīng)來說，同樣可以利用該方法粗略地估算其標準摩爾反應(yīng)焓。

　　3.乙醇脫水制取乙烯的化學反應(yīng)焓

　　以乙醇脫水制取乙烯的氣相化學反應(yīng)為例，介紹量子化學方法計算標準摩爾反應(yīng)焓的步驟和具體過程。

　　首先，利用GaussView軟件分別繪制乙醇、水和乙烯的分子結(jié)構(gòu)，編輯各自的輸入文件。

　　然后，采用Gaussian03程序優(yōu)化它們的分子結(jié)構(gòu)，并且進行振動分析以判斷它們?yōu)閯菽苊嫔系姆�(wěn)定點。

　　圖1給出了乙醇、水和乙烯在B3LYP/6-311++G?鄢?鄢理論水平下的優(yōu)化分子結(jié)構(gòu)。

　　此外，通過查閱物理化學教材[1]的附錄獲得乙醇、水和乙烯的氣相標準摩爾生成焓分別為-235.10kJ/mol、-241.82kJ/mol和52.26kJ/mol，進而采用公式(1)計算乙醇脫水制取乙烯的標準摩爾反應(yīng)焓等于45.54kJ/mol。

　　其次，打開它們的Gaussian輸出文件，得到每個組分的分子總能量Em與其熱焓校正值Hc之和，再利用公式(3)計算該反應(yīng)在298.15 K時的標準摩爾反應(yīng)焓。

　　在此基礎(chǔ)上，計算各種理論水平下的誤差，相關(guān)熱化學數(shù)據(jù)的理論值及其誤差列于表1。

　　從表1可以看出，標準摩爾反應(yīng)焓的理論值與計算方法和基組密切相關(guān)。

　　首先，分析一下基組對計算結(jié)果的影響。

　　如表1所示，對于相同的混合密度泛函方法B3LYP來說，基組越大，計算結(jié)果基本上越準確，而且彌散函數(shù)對精度的影響大于極化函數(shù)。

　　在B3LYP方法和6-311++G?鄢?鄢基組水平時，乙醇脫水制取乙烯的標準摩爾反應(yīng)焓等于42.23 kJ/mol，此時誤差的絕對值最小，僅比實驗值小7%。

　　其次，我們比較了6-311++G?鄢?鄢基組水平下，各種密度泛函方法的計算結(jié)果。

　　由表1可知，當基組相同時，局域密度近似方法LSDA的誤差最大，達到了117%，而廣義梯度近似方法PBE的誤差等于23%，顯然混合密度泛函方法B3LYP的誤差最小，僅為-7%。

　　由此可見，密度泛函方法和基組的選擇對標準摩爾反應(yīng)焓有重要影響。

　　因而，在計算化學反應(yīng)的標準摩爾反應(yīng)焓時，需要對方法和基組進行篩選。

　　通過以上分析可知，B3LYP方法和6-311++G?鄢?鄢基組能夠較好地預(yù)估含有碳、氫、氧這三種元素的有機化合物所涉及的化學反應(yīng)的標準摩爾反應(yīng)焓。

　　總之，將標準摩爾反應(yīng)焓的最新量子計算化學科研成果融入物理化學課程的熱化學教學中，不僅可以充實課堂教學內(nèi)容，而且更加重要的是可以讓學生體會到科學知識的發(fā)展與更新，感受到科學研究的魅力。

　　這樣也使得學生接觸到了書本之外的理論知識，有助于提高他們課外閱讀的積極性和主動性，潛移默化地培養(yǎng)學生對科學研究的興趣與愛好。

　　作為高校教師，應(yīng)該努力把最新的科研成果融入到教學中，以提高教學質(zhì)量和教學效果，真正達到科研促進教學的目的。

　　參考文獻：

　　[1]天津大學物理化學教研室. 物理化學(簡明版)[M]. 北京： 高等教育出版社， 2010.

　　[2]Ochterski J W. Thermochemistry in Gaussian[M]. Pittsburgh： Gaussian Inc.， 2000.

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