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高中化学之反应进度解读

高中热化学中的反应进度:

化学反应的焓变:化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的热量)来表示,称为焓变(ΔH),单位:kJ/mol或kJ•mol-1

燃烧热:在101KPa时,1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ/mol表示。

中和热:在稀溶液中,酸、跟碱发生中和反应而生成1 mol H2O,此时的反应热叫中和热。

【例析】

在进行反应热和ΔH的大小比较中,反应热只比较数值的大小,没有正负之分;而比较ΔH大小时,则要区别正与负。

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH1=-a kJ·mol-1

反应热:a kJ·mol-1,ΔH=-a kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH2=-b kJ·mol-1

反应热:b kJ·mol-1,ΔH:-b kJ·mol-1

ab比较和ΔH1与ΔH2的比较是不一样

【析】

各物质前的计量系数不表示分子数目,只表示物质的量的关系。ΔH与计量数成正比关系。同样的反应,计量系数不同,ΔH也不同,例如:

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH=-483.6kJ·mol-1

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=-241.8kJ·mol-1

上述相同物质的反应,前者的ΔH是后者的两倍。

ΔrHmΘ称为标准摩尔反应焓变。要注意到ΔrHmΘ值一定要与化学方程式相对应,单位中的“mol-1”是指“每摩尔反应”而不是指“每摩尔反应物”。

聚集状态不同时,ΔrHmΘ不同;化学计量数不同时,ΔrHmΘ不同,

综上所述,燃烧热的热化学方程式强调燃烧物(反应物)前的计量数为1,中和热强调热化学方程式中水(生成物)前的计量数为1。都暗含反应进度为1mol.

焓变单位:kJ/mol或kJ•mol-1;燃烧热单位一般用kJ/mol表示;中和热单位一般用kJ/mol表示。对比可知,均表达对应热化学方程式的反应进度为1mol。

大学热化学中的反应进度:

反应进度:表示化学反应进行程度的物理量。

设有化学反应:

高中化学之反应进度解读

ξ= 0 mol 时,反应没有进行,这是t0时刻的反应进度。

ξ= 1mol 时:

n0A- nA=VA

n0BnB=VB

nCn0C=VC  

反应物消耗掉的摩尔数,产物生成的摩尔数,均等于各自的化学计量数,即:以VA个A粒子与VB个B粒子为一个单元,进行了6.02×1023(1mol)单元反应。

当ξ= 1 mol 时,发生了单位反应进度的反应,发生了1 mol 反应进度的反应。

对于同种化学反应,若反应方程式的化学计量数不同:

N2+3H2== 2NH3(1)

1/2N2+3/2H2== NH3(2)  

若ξ= 1 mol 时,

(1)表示生成了2 mol 的NH3

(2)表示生成了1 mol 的NH3

对于同一化学反应方程式,如

N2+3H2== 2NH3   

不论以N2, H2或NH3来计算反应进度,同一时刻的ξ都是相等的。

例如:某一时刻消耗掉1mol N2,则此时必然消耗掉3mol 的H2,同时生成2 mol 的NH3,则:ξ= 1 mol ,进行了1摩尔的反应。

(责任编辑:化学自习室)
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