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裝載容器中的氣體,體積為4L,壓強為2.0×10^5Pa,溫度為300K。先讓氣體發生等容變化,壓強增大為原來的2倍

更新時間:2024-04-12 文章作者:admin3 信息來源:http://wuliok.com 閱讀次數:

1)p1/t1=p2/t2
200000/300k=200000·2/t2
t2=600k
2)v2p2=v3p3
4L·200000·2=v3·200000
v3=8L
答案t=600k v=8LPn0物理好資源網(原物理ok網)

舉例說明什么叫反應熱,他的符號和單位是什么? 用物質結構的知識說明為什么有的反應吸熱,有的反應放熱?

反應熱 反應熱通常是指:“當一個化學反應在恒壓以及不作非膨脹功的情況下發生后,若使生成物的溫度回到反應物的起始溫度.這時體系所放出或吸收的熱量稱為反應熱。也就是說,反應熱通常是指:體系在等溫、等壓過程中發生物理或化學的變化時所放出或吸收的熱量。化學反應熱有多種形式,如:生成熱、燃燒熱、中和熱等?;瘜W反應熱是重要的熱力學數據,它是通過實驗測定的。所用的主要儀器稱為“量熱計”。
現在我們設想在同一溫度下發生同上的1mol反應:2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g),但不是在等溫等容條件下,而是在等溫等壓條件下,或者說發生的不是等溫等容反應,而使等溫等壓反應,若反應發生時同樣沒有做其他功,反應的熱效應多大?這種熱效應的符號通常用Qp表示,下標p表明等壓,成為等壓熱效應。
Qp=△U+p△V=△U+RT∑vB(g)
式中△U≡U終態-U始態≡U反應產物-U反應物,式中∑vB(g)=△n(g)/mol,即發生1mol反應,產物氣體分子總數與反應物氣體分子總數之差。由該式可見,對于一個具體的化學反應,等壓熱效應與等容熱效應是否相等,取決于反應前后氣體分子總數是否發生變化,若總數不變,系統與環境之間不會發生功交換,于是,Qp=QV;若總數減小,對于放熱反應∣Qp∣〉∣QV∣,等壓過程放出熱多于等容過程放出熱,;若反應前后氣體分子總數增加,對于放熱反應,∣Qp∣〈∣QV∣,反應前后內能減少釋放的一部分能量將以做功的形式向環境傳遞,放出的熱少于等容熱效應。同樣的,對于吸熱反應也可以類推得到。
將上式展開又可得到:
Qp=△U+p△V=(U終態-U始態)+p(U終態-U始態)
=(U終態+pU終態)-(U終態+pU始態)
由于U、p、V都是狀態函數,因此U+pV也是狀態函數,為此,我們定義一個新的狀態函數,稱為焓,符號為H,定義式為H≡U+pV,于是:
△H≡H終態-H始態= Qp
此式表明,化學反應在等溫等壓下發生,不做其他功時,反應的熱效應等于系統的狀態函數焓的變化量。請特別關注上句中的“不做其他功時”,若做其它功(如電池放電做功)反應的熱效應決不會等于系統的狀態函數H的變化量△H。
我們之所以要定義焓這個函數,其原因是由于其變化量是可以測定的(等于等溫等壓過程不做其它公式的熱效應),具有實際應用的價值。這樣處理,包含著熱力學的一個重要思想方法:在一定條件下發生一個熱力學過程顯現的物理量,可以用某個狀態函數的的變化量來度量。QV=△U、Qp,都是這種思想方法的具體體現。在隨后的討論中,這種思想方法還將體現。
應當指出,焓變在數值上等于等溫等壓熱效應,這只是焓變的度量方法,并不是說反應不在等壓下發生,或者同一反應被做成燃料電池放出電能,焓變就不存在了,因為焓變是狀態函數,只要發生反應,同樣多的反應物在同一溫度和壓力下反應生成同樣多的產物,用同一化學方程式表達時,焓變的數值是不變的。
另外,我們在反應含的符號否面加上反應的溫度條件,是因為溫度不同,焓變數值不同。但實驗事實告訴我們,反映焓變隨溫度的變化并不太大,當溫度相差不大時,可近似地看作反應焓不隨溫度變,以下內容只作這種近似處理,不考慮焓變隨溫度的變化。實驗和熱力學理論都可以證明:反應在不同壓力下發生,焓變不同!但當壓力改變不大時,不作精確計算時,這種差異可忽略,可借用標準態數據。以下內容均作這種近似處理。
反應熱的計算方法
1.通過實驗測得
根據比熱公式進行計算:Q=cm△t,再根據化學反應方程式由Q來求反應熱。
2.反應熱與反應物各物質的物質的量成正比。
3.利用鍵能計算反應熱
通常人們把拆開1mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能,鍵能通常用E表示,單位為kJ/mol。
方法:△H=∑E(反應物)— ∑E(生成物),即反應熱等于反應物的鍵能總和與生成物鍵能總和之差。
如反應H2(g) + Cl2(g) ═2HCl(g);
△H=E(H-H) + E(Cl-Cl) - 2E(H-Cl)
4.由反應物和生成物的總能量計算反應熱
△H=生成物總能量-反應物的總能量。
5.根據燃燒熱計算
物質燃燒放出的熱量Q=n(可燃物)×該物質的燃燒熱
6.根據蓋斯定律進行計算
蓋斯定律:化學反應不管是一步完成還是分幾步完成,其反應熱是相同的;也就是說,化學方應的反應熱只與反應的始態和終態有關,與反應途徑無關。即如果一個反應可以分幾步進行,則各步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱相同。Pn0物理好資源網(原物理ok網)

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