化學反應的焓變值與反應物的用量是否有關

時間 2021-09-12 10:49:38

1樓:三眼族的榮耀

物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的熱力學能,也叫做內能。熱力學能與動能、勢能一樣,是物體的乙個狀態量。 初中我們學過,改變物體內能的方式有兩個:

做功和熱傳遞。 乙個物體,如果它跟外界不發生熱交換,也就是它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量,則外界對其做功等於其熱力學能的增量: δu1=w 如果物體對外界做功,則w為負值,熱力學能增加量δu1也為負值,表示熱力學能減少。

如果外界既沒有對物體做功,物體也沒有對外界做功,那麼物體吸收的熱量等於其熱力學能的增量: δu2=q 如果物體放熱,則q為負值,熱力學能增加量δu2也為負值,表示熱力學能減少。 一般情況下,如果物體跟外界同時發生做功和熱傳遞的過程,那麼物體熱力學能的增量等於外界對物體做功加上物體從外界吸收的熱量,即:

δu=δu1+δu2=q+w 因為熱力學能u是狀態量,所以: δu=δu末態-δu初態=q+w 上式即熱力學第一定律的表示式。 化學反應都是在一定條件下進行的,其中以恆容與恆壓最為普遍和重要。

在密閉容器內的化學反應就是恆容過程。因為系統體積不變,而且只做體積功(即通過改變物體體積來對物體做功,使物體內能改變,如在針管中放置火柴頭,堵住針頭並壓縮活塞,火柴頭會燃燒),所以w=0,代入熱一定律表示式得: δu=q 它表明恆容過程的熱等於系統熱力學能的變化,也就是說,只要確定了過程恆容和只做體積功的特點,q就只決定於系統的初末狀態。

在敞口容器中進行的化學反應就是恆壓過程。所謂恆壓是指系統的壓強p等於環境壓強p外,並保持恆定不變,即p=p外=常數。由於過程恆壓和只做體積功,所以:

w=w體積=-p外(v2-v1)=-(p2v2-p1v1) 其中w為外界對系統做的功,所以系統對外做功為負。壓強乘以體積的改變量是系統對外做的功,可以按照p=f/s,v=sh,∴fh=pv來理解。 將其代入熱一定律表示式得:

q=δu-w=u2-u1+(p2v2-p1v1)=(u2+p2v2)-(u1+p1v1) 因為u+pv是狀態函式(即狀態量)的組合(即乙個狀態只有乙個熱力學能u,外界壓強p和體積v),所以將它定義為乙個新的狀態函式——焓,並用符號h表示,所以上式可變為: q=h2-h1=δh 它表明恆壓過程中的熱等於系統焓的變化,也就是說,只要確定了過程恆壓和只做體積功的特點,q就只決定於系統的初末狀態。 焓的物理意義可以理解為恆壓和只做體積功的特殊條件下,q=δh,即反應的熱量變化。

因為只有在此條件下,焓才表現出它的特性。例如恆壓下對物質加熱,則物質吸熱後溫度公升高,δh>0,所以物質在高溫時的焓大於它在低溫時的焓。又如對於恆壓下的放熱化學反應,δh<0,所以生成物的焓小於反應物的焓。

在化學反應中,因為h是狀態函式,所以只有當產物和反應物的狀態確定後,δh才有定值。為把物質的熱性質資料匯集起來,以便人們查用,所以很有必要對物質的狀態有乙個統一的規定,只有這樣才不致引起混亂。基於這種需要,科學家們提出了熱力學標準狀態的概念。

熱力學標準狀態也稱熱化學標準狀態,具體規定為: 氣體——在pθ(100kpa,上標θ指標準狀態)壓力下處於理想氣體(我們周圍的氣體可以近似看作理想氣體)狀態的氣態純物質。 液體和固體——在pθ壓力下的液態和固態純物質。

對於乙個任意的化學反應: ee+ff——→gg+rr 其中e、f、g、r為化學計量係數。若各物質的溫度相同,且均處於熱化學標準狀態,則g mol g和r mol r的焓與e mol e和f mol f的焓之差,即為該反應在該溫度下的標準摩爾反應焓或標準摩爾反應熱,符號為δrh(t),其中下標「r」指反應,「t」指反應時的熱力學溫度,「m」指ξ=1mol,δrh的單位為kj·mol-1。

ξ讀作「可賽」,為反應進度,對於反應ee+ff——→gg+rr,可以寫成: 0=gg+rr-ee-ff=∑vbb b 式中,b代表反應物或產物,vb為相應的化學計量係數,對反應物取負值,對產物取正值。根據相關計量標準,對於化學反應0=∑vbb,若任一物質b物質的量,初始狀態時為nb0,某一程度時為nb,則反應進度ξ的定義為:

b ξ=(nb-nb0)/vb=δnb/vb 由此可以概括出如下幾點: 對於指定的化學計量方程式,vb為定值,ξ隨b物質的量的變化而變化,所以可用ξ度量反應進行的深度。 由於vb的量綱為1,δnb的單位為mol,所以ξ的單位也為mol。

對於反應ee+ff——→gg+rr,可以寫出: ξ=δne/ve=δnf/vf=δng/vg=δnr/vr 對於指定的化學計量方程式,當δnb的數值等於vb時,則ξ=1mol。 目前,多數對焓熵的計算都是基於查表利用插值法得到的近似值,可用的軟體也很多,但當前網路上比較流行的「easyquery焓熵表1.

0」在計算飽和區域附近的焓熵值時會出現很大的誤差,甚至在飽和區域附近的過熱蒸汽焓值比飽和蒸汽的焓值還要低,所以要慎用。

2樓:快樂豬的

有關當時是我也被他的單位騙了……………………

量越多焓越大

反應物越多,熱量變化自然越大

3樓:安雅祿永逸

有關。在化學專業相關手冊裡,可以查到各物質的摩爾生成焓,可以計算出對應化學式的化學反應焓變。通常按化學反應式劑量數為摩爾量,得計算摩爾反應焓。

在反應量變化時,乘上相對應的比例即可。

焓變值與反應物用量為什麼無關???????

4樓:宗旻顥

焓的單位是千焦每摩爾,所以與反應物用量無關

5樓:花_螟

焓變值是反應物和生成物放出或吸收能量的差值。反應物增加生成物也跟著增加,但它們吸放能量的差值是不變的。

6樓:匿名使用者

焓變值是對應這化學反應的反應進度的,也就是反應物的摩爾量乘以反應的摩爾焓變就是乙個化學反應的真實焓變

化學:有哪些反應物的相對用量會改變化學反應的產物

7樓:艾康生物

鋁離子和氫氧根;碳酸根和氫離子(氫離子加在碳酸根中);偏鋁酸跟和氫離子;還有就是溴化亞鐵或者碘化亞鐵和氯氣反應。

8樓:教授王

過量,就意味著性質不同。。

焓變不是與反應物用量無關麼?為何與反應物係數一起改變?

9樓:匿名使用者

焓的單位是千焦每摩爾抄,所以與反應物用量無關。

焓變是生成物與反應物的焓值差。

對於乙個係數確定的反應,焓變是確定的。

例如ch4(g) + 2o2(g)== co2(g) +2h2o(g);△h =-890.3 kj/mol這個反應的焓變是△h =-890.3 kj/mol那麼2molch4這個值還是△h =-890.

3 kj/mol。

只不過反應熱變了。

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