用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热反应的定义...

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-09-09 10:37 标签： 吸热反应的定义
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反应热与温度有关,列举例子证明需要容易理解的例子
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反应热,是反应物与生成物的能量差.反应物能量高,则放热,反之,吸热.物质的能量与温度有关,温度高则能量高,所以反应热与温度有关.
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举例说明什么叫反应热,他的符号和单位是什么?用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热,有的反应放热?
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反应热 反应热通常是指：“当一个化学反应在恒压以及不作非膨胀功的情况下发生后,若使生成物的温度回到反应物的起始温度．这时体系所放出或吸收的热量称为反应热.也就是说,反应热通常是指：体系在等温、等压过程中发生物理或化学的变化时所放出或吸收的热量.化学反应热有多种形式,如：生成热、燃烧热、中和热等.化学反应热是重要的热力学数据,它是通过实验测定的.所用的主要仪器称为“量热计”.现在我们设想在同一温度下发生同上的1mol反应：2H2（g）+O2（g）＝ 2H2O（g）,但不是在等温等容条件下,而是在等温等压条件下,或者说发生的不是等温等容反应,而使等温等压反应,若反应发生时同样没有做其他功,反应的热效应多大?这种热效应的符号通常用Qp表示,下标p表明等压,成为等压热效应.Qp=△U+p△V=△U+RT∑vB（g） 式中△U≡U终态-U始态≡U反应产物-U反应物,式中∑vB（g）=△n（g）/mol,即发生1mol反应,产物气体分子总数与反应物气体分子总数之差.由该式可见,对于一个具体的化学反应,等压热效应与等容热效应是否相等,取决于反应前后气体分子总数是否发生变化,若总数不变,系统与环境之间不会发生功交换,于是,Qp=QV；若总数减小,对于放热反应∣Qp∣〉∣QV∣,等压过程放出热多于等容过程放出热,；若反应前后气体分子总数增加,对于放热反应,∣Qp∣〈∣QV∣,反应前后内能减少释放的一部分能量将以做功的形式向环境传递,放出的热少于等容热效应.同样的,对于吸热反应也可以类推得到.将上式展开又可得到：Qp=△U+p△V=（U终态-U始态）+p（U终态-U始态） =（U终态+pU终态）-（U终态+pU始态） 由于U、p、V都是状态函数,因此U+pV也是状态函数,为此,我们定义一个新的状态函数,称为焓,符号为H,定义式为H≡U+pV,于是：△H≡H终态-H始态= Qp 此式表明,化学反应在等温等压下发生,不做其他功时,反应的热效应等于系统的状态函数焓的变化量.请特别关注上句中的“不做其他功时”,若做其它功（如电池放电做功）反应的热效应决不会等于系统的状态函数H的变化量△H.我们之所以要定义焓这个函数,其原因是由于其变化量是可以测定的（等于等温等压过程不做其它公式的热效应）,具有实际应用的价值.这样处理,包含着热力学的一个重要思想方法：在一定条件下发生一个热力学过程显现的物理量,可以用某个状态函数的的变化量来度量.QV=△U、Qp,都是这种思想方法的具体体现.在随后的讨论中,这种思想方法还将体现.应当指出,焓变在数值上等于等温等压热效应,这只是焓变的度量方法,并不是说反应不在等压下发生,或者同一反应被做成燃料电池放出电能,焓变就不存在了,因为焓变是状态函数,只要发生反应,同样多的反应物在同一温度和压力下反应生成同样多的产物,用同一化学方程式表达时,焓变的数值是不变的.另外,我们在反应含的符号否面加上反应的温度条件,是因为温度不同,焓变数值不同.但实验事实告诉我们,反映焓变随温度的变化并不太大,当温度相差不大时,可近似地看作反应焓不随温度变,以下内容只作这种近似处理,不考虑焓变随温度的变化.实验和热力学理论都可以证明：反应在不同压力下发生,焓变不同!但当压力改变不大时,不作精确计算时,这种差异可忽略,可借用标准态数据.以下内容均作这种近似处理.反应热的计算方法1.通过实验测得根据比热公式进行计算：Q=cm△t,再根据化学反应方程式由Q来求反应热.2.反应热与反应物各物质的物质的量成正比.3.利用键能计算反应热通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能,键能通常用E表示,单位为kJ/mol.方法：△H=∑E（反应物）— ∑E（生成物）,即反应热等于反应物的键能总和与生成物键能总和之差.如反应H2(g) + Cl2(g) ═2HCl(g)；△H=E(H-H) + E(Cl-Cl) - 2E(H-Cl)4.由反应物和生成物的总能量计算反应热△H=生成物总能量-反应物的总能量.5.根据燃烧热计算物质燃烧放出的热量Q=n(可燃物)×该物质的燃烧热6.根据盖斯定律进行计算盖斯定律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的；也就是说,化学方应的反应热只与反应的始态和终态有关,与反应途径无关.即如果一个反应可以分几步进行,则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同.
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