1、恒容反应热效应设化学反应在恒温恒容条件下进行,并且不做其它功。由于△V=0,所以W=0。根据能量守恒定律,有△U=Q+W=Q+0=Q或Q=△U式中O表示恒容反应热效应。即,恒容反应热效应等于系统内能变化2026年1月14日3时53分
2026年1月14日 3时53分 1、恒容反应热效应 设化学反应在恒温恒容条件下进行,并且不做其 它功。 由于ΔV=0,所以W=0。 根据能量守恒定律,有 ΔU=Q+W=Qν+0=Qν 或 Qν =ΔU 式中Qν表示恒容反应热效应。 即,恒容反应热效应等于系统内能变化
2、恒压反应热效应设化学反应在恒温恒压条件下进行并且不做其它功,则反应过程的功仅为体积功。此时△U=Q+W=Qp—外△V式中Q,表示恒压反应热效应。上式可变换为U2-U= Qp-P外 V2+ p外 Vi因为是恒压过程,P2=Pi=p外,移项得Qp= U2-U1 +p2V2-PiVi =(U2+p2V2 )-(Ui+piV1 )2026年1月14日3时53分
2026年1月14日 3时53分 2、恒压反应热效应 设化学反应在恒温恒压条件下进行并且不做其它 功,则反应过程的功仅为体积功。此时 ΔU=Q+W=Qp-p外ΔV 式中Qp表示恒压反应热效应。上式可变换为 U2 -U1= Qp -p外 V2+ p外 V1 因为是恒压过程,p2=p1=p外 ,移项得 Qp= U2 -U1 +p2V2 -p1V1 =(U2+p2V2 )-(U1+p1V1 )
定义:H=U+pV则Q,=H2-H=△H即,恒压反应热效应等于系统饸的变化由于U、p、V都是状态函数,所以H也是状态函数,并且具有能量单位J或kJ。H称为,△H表示反应前后系统烩的变化2026年1月14日3时53分
2026年1月14日 3时53分 定义: H=U+pV 则 Qp =H2-H1=ΔH 即,恒压反应热效应等于系统焓的变化。 由于U、p、V都是状态函数,所以H也是状态函 数,并且具有能量单位J或kJ。H称为焓,ΔH表示反 应前后系统焓的变化
3、Q,和Q,的关系大部分化学反应都在恒压下进行,因而Q,比Q,更为常用。但一般量热计测定的热效应为O,所以我们应了解Q,和Q,的关系。对于恒压反应根据 H=U+pV,得 △H=△U+p△V即9,= Qv+p△V(恒压、恒容过程的△U相同)若有气体物质参与反应,则体积变化往往较大。设气体物质为理想气体,则根据理想气体状态方程,恒温恒压下应有:p△V=△n(g)RT因此Op=Q,+△n(g)RT2026年1月14日3时53分
2026年1月14日 3时53分 3、Qp和Qν的关系 大部分化学反应都在恒压下进行,因而Qp比Qν更 为常用。但一般量热计测定的热效应为Qν,所以我 们应了解Qp和Qν的关系。对于恒压反应 根据 H=U+pV ,得 ΔH=ΔU+pΔV 即 Qp = Qν+pΔV (恒压、恒容过程的ΔU相同 ) 若有气体物质参与反应,则体积变化往往较大。设 气体物质为理想气体,则根据理想气体状态方程,恒 温恒压下应有: pΔV=Δn(g)RT 因此 Qp =Qν+Δn(g)RT
4、热化学方程式所谓热化学方程式,是指注明了反应热效应的化学反应方程式。由于反应热效应还与物质的聚集状态及反应的条件有关,因此在书写热化学方程式时,必须注明这些影响因素。如N2H4(I) +O2(g) = N2(g) + 2 Hz O(l)△ H%-622.3 kJ mol-1式中的上角标“”表示反应进行时,各物质都处于标准状态;下角标“298"表示反应前后的温度皆为298.15K;g、1、s分别表示物质的聚集状态一一气、液、固;单位中的mol-1是指反应物和产物的物质的量都等于反应方程式中的计量系数。2026年1月14日3时53分
2026年1月14日 3时53分 4、热化学方程式 如 N2H4 (l) +O2 (g) = N2 (g) + 2 H2 O(l) Δ =-622.3 kJ·mol-1 所谓热化学方程式,是指注明了反应热效应的化学 反应方程式。由于反应热效应还与物质的聚集状态及 反应的条件有关,因此在书写热化学方程式时,必须 注明这些影响因素。 式中的上角标“”表示反应进行时,各物质都处于 标准状态;下角标“298”表示反应前后的温度皆为 298.15K ;g、l、s 分别表示物质的聚集状态--气、 液、固;单位中的 mol-1 是指反应物和产物的物质的 量都等于反应方程式中的计量系数。