反应焓

✍ dations ◷ 2025-04-04 11:24:33 #焓,热化学,热力学

标准反应焓变(表示为Δr ⦵)是指系统中处于标准状态的物质发生反应时的焓变

忽略溶剂和溶质的混合焓或假设是理想溶液时标准反应焓变Δr ⦵与标准生成焓Δf ⦵的关系:


在该等式中,是物质B的化学计量数。

与标准反应焓类似的焓变是标准生成焓。考虑到反应物和产物的标准生成焓,可以计算任何条件下任何反应的焓变。



这两种情况下反应热大小是不同的。(1)在恒容条件下,因反应在刚性密闭容器中进行所以体积保持恒定,并且因为体积没有变化,因此也不涉及体积功。

根据热力学第一定律: Δ U = Q v {\displaystyle \Delta U=Q_{v}}

得出恒容反应热等于化学反应中内能的变化量(ΔU)。

化学反应中发生的放热/吸热变化仅仅是由于产物内能之和与反应物内能之和之差。


这也表明在恒容反应热可以通过热力学能的变化量变化来计算。

(2)在恒压下,系统要么保持对大气开放,要么限制在容器内,在该容器上施加恒定的外部压力,并且在这些条件下系统的体积发生变化。恒压下的反应热不仅涉及系统内能的变化量,还涉及系统的体积功。

如果是恒压反应热,那么

取定义 H = U + P V {\displaystyle H=U+PV}

得, Q p = H p H r = Δ H {\displaystyle Q_{p}=\sum H_{p}-\sum H_{r}=\Delta H}

在恒定压力下,非体积功为零时系统的反应热等于焓变。

在每种情况下,“标准”一词意味着所有反应物和产物都在标准状态中。

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