化学反应中,体系的内能变化值△rU,(r: reaction) 应等于生成物的U生减去反应物的U。 △rU=U 生 反 由第一定律,△rU=Q一W,故有U生-U反=Q—W, 注意,此处的W=W体。 1、恒容反应热 恒容反应中,△V=0,故W=p△V=0 则有 △rU=Q-W=Q △rU=Q Q、是恒容反应中体系的热效应。从△rU=Q、可见,在恒 容反应中,体系的热效应全部用来改变体系的内能
化学反应中， 体系的内能变化值 rU，( r ： reaction ) 应等于生成物的 U生 减去反应物的 U反 。 rU = U生 － U反 由第一定律， rU = Q －W ， 故有 U生－U反 = Q －W ， 注意，此处的 W = W体 。 1、恒容反应热 恒容反应中，V = 0 ， 故 W = p V = 0 则有 rU = Qv － W = Qv 即 rU = Qv Qv 是恒容反应中体系的热效应 。从 rU = Qv 可见， 在恒 容反应中，体系的热效应全部用来改变体系的内能
当△rU>0时,Q、>0,是吸热反应, △rU<0时,Q、<0,是放热反应, 于是Q、和状态函数的改变量△rU建立了数量关系 2、恒压反应热 恒压反应中,△p=0, 则有 △rU=Qp-W=Qp-p△V=Qp=A(pV) 所以 Qp=△rU+△(pV) Qp=(U2=U1)+(p2V (U2+p2V2)-(U1+p1V1) Qp=△(U+pV) U,p,Ⅴ都是状态函数,所以U+pV也是一个状态函数
2、恒压反应热 恒压反应中， p = 0， 则有 rU = Qp－ W = Qp－ p V = Qp － ( pV ) 所以 Qp = rU + ( pV ) 当 rU > 0 时，Qv > 0，是吸热反应， rU < 0 时，Qv < 0，是放热反应， 于是 Qv 和状态函数的改变量 rU 建立了数量关系 。 Qp = ( U2 －U1 ) + ( p2V2 － p1V1 ) = ( U2 + p2V2 ) － ( U1 + p1V1 ) 则 Qp = ( U + pV ) U，p，V 都是状态函数，所以 U + pV 也是一个状态函数
令H=U+pV,即 Qp=△H H称热焓,或焓,是一个新的状态函数 Q=△rH说明,在恒压反应中,体系的热效应Q全部用来 改变体系的热焓。 △rH>0时,Q。>0,是吸热反应; △rH<0时,Q<0,是放热反应 注意:rU,Q,△H和Q的单位均为焦耳J
令 H = U + pV ， 即 Qp = rH H 称热焓，或焓，是一个新的状态函数。 Qp = rH 说明，在恒压反应中，体系的热效应 Qp 全部用来 改变体系的热焓。 rH > 0 时，Qp > 0 ， 是吸热反应 ； rH < 0 时，Qp < 0 ， 是放热反应 。 注意： rU，Qv，rH 和 Qp 的单位均为焦耳 J
3、反应热的测量 (1)杯式量热计 杯式量热计,适用于测量恒压热效应Q,如液相反应的反应 热,溶解热,中和热等 反应放出的热量,使量热计及其内容物(包括产物和剩余的反 应物)从原来温度升高到反应后的温度。测得温度升高值ΔT, 将可以计算出反应放出的热量,这个热量这就是反应热Q Qp=△T(Cp+C),其中 Cn内容物的热容,指内容物升高1K所需要的热量, C量热计常数,整个量热计升高1K所需要的热量
3、反应热的测量 (1) 杯式量热计 杯式量热计，适用于测量恒压热效应 Qp ，如液相反应的反应 热，溶解热，中和热等。 反应放出的热量，使量热计及其内容物（包括产物和剩余的反 应物）从原来温度升高到反应后的温度。测得温度升高值 T ， Qp = T ( Cp + C ) ， 其中 Cp 内容物的热容，指内容物升高 1 K 所需要的热量， C 量热计常数，整个量热计升高 1 K 所需要的热量。 将可以计算出反应放出的热量，这个热量这就是反应热 Qp
(2)弹式量热计 弹式量热适用于气体以及有机化合物的燃烧反应。测得的反应 热是恒容反应热 、反应进度和摩尔反应热 煤炭燃烧中的重要反应C+O2——-CO2 该反应是个放热反应,放热多少显然和反应掉多少煤炭有关。 消耗掉1mol和2mol碳时,放热多少并不一样。但方程式 给出的只是C,O2和CO2的比例关系,并不能说明某时刻这 反应实际进行多少。因而,不能知道放热多少。 要规定一个物理量,表明反应进行多少,以便计算反应热
4、反应进度和摩尔反应热 煤炭燃烧中的重要反应 C + O2 —— CO2 该反应是个放热反应，放热多少显然和反应掉多少煤炭有关。 消耗掉 1 mol 和 2 mol 碳时，放热多少并不一样。但方程式 给出的只是 C，O2 和 CO2 的比例关系，并不能说明某时刻这一 反应实际进行多少。因而，不能知道放热多少。 要规定一个物理量，表明反应进行多少，以便计算反应热。 (2) 弹式量热计 弹式量热计适用于气体以及有机化合物的燃烧反应。测得的反应 热是恒容反应热