热化学

这是一个关于热化学的思维导图，涵盖化学反应的热效应和反应热的求算，以及热化学反应方程式，热化学方程式是指在标准状态和指定温度下，注明各组分存在状态和反应热的化学方程式。

热化学

• 化学反应的热效应（反应热）
  • 在等温、只做体积功的条件下，化学反应吸收或放出的热量
  • 只做体积功时
    • 内能：△U=Q+W=Q-p△V
    • 反应热：Q=△U+p△V
  • 恒容反应热Qᵥ
    • 因为p△V=0,所以Qᵥ=△U
  • 恒压反应热Qₚ
    • 焓H：
      • 在热力学中定义U+pV=H,无法测量，只能求其变化值；属于广度性质，是状态函数
      • △H>0,反应为吸热反应 △H<0,反应为放热反应
    • 在体系只做体积功时，Qₚ=△U+p△V=△H
  • Qₚ与Qᵥ的关系
    • 因为Qᵥ=△U,Qₚ=△H,所以有Qₚ=Qᵥ+p△V
    • 对于有气体参加的反应：p△V=△nRT （△n是反应前后气体分子数之差，）；对于液相和固相反应来说，△V很小，p△V≈0,△U≈△H
• 反应热的求算
  • 盖斯定律
    • 内容：化学反应的反应热（在恒容或恒压条件下），只与反应的始态和终态有关，与变化的途径无关
    • 表达式：△H=△H₁+△H₂+……△Hₙ
  • 由标准摩尔生成焓计算
    • 概念：在标准状态和指定温度下，由温度单质生成1mol化合物或其他单质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓，简称标准生成焓、标准生成热。表示为△ ，负值越大越稳定
    • 表达式： 由盖斯定理得：
  • 由燃烧焓（热）计算
    • 燃烧焓（热）：在标准状态下，1mol物质完全燃烧生成指定生成物的焓变，称为该物质的摩尔燃烧焓（摩尔燃烧热），简称燃烧焓（燃烧热）。表示为
    • 表达式： 由盖斯定理得：
  • 由键焓估算
    • 键焓：将1mol气体分子（AB）拆开，成为气体原子A和气体原子B所需要的能量为双原子的键焓，表示为 ，对于多原子分子，键能就是键的平均解离能。键焓的大小体现了键的牢固程度，键焓越大，该键越牢固。
    • 表达式
• 热化学反应方程式
  • 内容：热化学方程式是指在标准状态和指定温度下，注明各组分存在状态和反应热的化学方程式
• 标准状态：对于纯液体和纯固体是指其摩尔分数Xᵢ=1;对于溶液组分是指其质量摩尔浓度m=1mol/kg,体积摩尔浓度1mol/dm‐³；对于气体组分是指其分压力pᵢ=101325pa。对于温度无限制 稳定单质：在标准状态和指定温度下元素最稳定的单质，如石墨、