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                恒溫金屬浴於任何化學反應而

                時間:2020-04-18      瀏覽 :


                 第二節 化學■反應中的質量守恒與能量守恒   (6)對恒溫金屬浴於任何化學反應而难道他真言,其恒壓反應熱Q可由下式求出: p Q=ΔH=HH(116) p生〗成物反應物 ΔH>0為吸熱反應,ΔH<0為攻势放熱反應。   由於大多數化學反應是在□ 恒壓條件下進行的,其 ΔH=Q,即為恒壓反應 p 熱。所以焓變比熱力學能變更具有實用價值,用得更廣泛、更普遍。   3.恒壓反應熱與恒容反應◎熱的關系   由焓的定義H=U+pV,有: ΔH=ΔU+Δ(pV)   對於恒溫恒壓只做體積功的化學反應,則有: ΔH=ΔU+pΔVQp=QV+pΔV(117)   對於固相和液相反應,由於反應前後體積變化不大,故有: Qp≈QV(118)   對於氣相№反應,如果將氣體作為理想氣體處『理,則有: Qp=QV+Δn(RT)(119) 式中,Δn為生成物的物質这对他来说不过是雕虫小技的量與反應物的物質◥的量之差。 四、蓋斯定律與反應熱的計算   1.反應進度╱和熱化學方程式   (1)反應進度 對於任一化學反█應:0=6νB,比如具體到问候如下給定反 B B 應: dD+eEgG+hH 在反應過程中,反應物的減少和生成▼物的增加是按照d、e、g、h的比例發≡生的,亦 即其中任一物質的變化量 Δn是與其化學計量數 ν成正比的,其比值以 ξ表 BB 示,稱之為給定反應進行∮到此狀態時的反應進度,簡稱為反應進度(extentofreaction), 表示為: ΔnΔnΔnΔn D EGH ξ= ν= ν= ν= ν(120) DEGH ①在化學反應中,可把◣反應物看作始態,而把生成物看作終態。 12第一章 化學反●應的基本規律  通式為: Δnn(ξ)n(0) BB


                B ξ= ν= ν(121) BB 式中,n(ξ)和nB(0)分別表示反應進度為 ξ和0時B的物質的量。由式(120)可以看出,在計算反應進度╳時,無論選取反應物或生成物中的任一種物質, 反應進度都具有相同的○數值。ξ的單位與n的一樣為mol。反應進度與反應√方 程式的寫法有♂關,所以在談到 ξ的具體量值時,必須同時指出化學★反應的計量方 程式。   當反應剛開始時,n(ξ)=n(0),Δn=0,ξ=0,反應進度為零。 B BBB   當反應▽進行到 ΔnB=νmol時,ξ=ΔnB/νB=1mol,此時即稱反應進度為一 個單位的↘反應進度,或1mol反應進度。   任意兩種狀態之間,發生有限量的變化時,反應∑進度的變化量 Δξ為: Δξ=ξξ= n(ξ)n(0) n(ξ)n(0) = n(ξ)n(ξ) B B2BB1BB2B1 21 ννν BBB 即 Δξ= Δn= n(ξ)n(ξ) (12 22) B B2B1 νν BB   (2)熱化學方程式   表示出化學反應過程中熱效應的化學反應計量方程式稱為熱化△學方程式 (thermochemistryequation)。例如,在298.15K時有: 1   1)H(g)+ 1O(g)HO(l);ΔH=285.8kJ·mol 2222r 砓 m 1   2)2H2(g)+O2(g)2H2O(l);ΔrH砓 m=571.6kJ·mol 1   3)C(石墨)+O2(g)CO2(g);ΔrH砓 m=393.5kJ·mol   用符號ΔrH砓 m(T)表←示在溫度T時該反應的標準摩爾焓變(standardmolarenthalpychange)。下標r表示這是⌒化學反應的 ΔH,m表示是反應進度●達到 1mol反應時的 ΔH,上標砓表示該 ΔH值是標準態下的數據,該上角標∩在其它熱 力學狀態函數中也被應用,並表達同樣的意義。括號中T為反應


                溫度。在常溫 298.15K時溫度T標︾註可省略,故上式中均未样子列出。由於反應進☆度與反應方程 式的寫法有關,所以對於同樣的化∞學反應,同樣達到反應進度◥ ξ為1mol時,按 2)式進※行所放出的熱量是按1)式進行時的2倍。   在熱♀力學中,為了便於太刀轻轻地划向比較和計算↘,因而規定了物質的標準狀態(standardstate),簡稱標準態即指溫度T時,壓力為100kPa下該物質的狀態即》為其標準 砓 狀態。此茶杯掼在了地上時的壓力稱為標準壓力以p表示。但溫度未Ψ 指定,原則上,每一指定 溫度下,都有一個標準狀態。IUPAC推薦298.15K為參考溫度。通常如不★特別  第二節 化學反應中的質量什么心法守恒與能量守恒13 指明,就是指T=298.15K。   對於不同聚集態的物質體¤系,標準態ξ的含義不同:氣體的標〓準態是指該氣體 分壓等於10 00kPa;純液體或固體的標準態是指該純液體或純固體☆處於100kPa 的壓力下。溶液中溶質的標準態是一声接着一声指在標準壓力下各溶华夏国質組分濃度均為1mo· l 3砓 dm(即標ω準濃度c)。   應該特別指『出,標準狀態瓶子上是人為指定的理想狀態,是作為比較的共同標◇準。 標準狀態並不一定是真實存在的,更不等於ω 實際體系的指定狀態。   正確寫出熱化學方程︽式除了要註明標準態及相關條件外,還應標明參與◆反 應各物質「的物態。氣態、液態和固態分別但是心头上难免用g、l和s表示,水溶液用aq表示。如 果固體有不同的晶型,也應予以指明,比如▅碳應指明是石墨、金剛石還是C等。 60

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