為什麼熱化學方程式的單位始終是KJ

2021-03-04 05:06:07 字數 1354 閱讀 1397

1樓:蘿莉控小宣

反應進度用ξ(希臘字母kesai)來表示,定義為:ξ=δn/ν

,單位為mol。ν(希臘字母niu)叫做化學計量數

,無量綱。即反應進度為某反應物的物質的量改變量與它的化學計量數之比。化學計量數與您所謂的「方程式前面的係數」的關係是:化學計量數的絕對值與係數相同,反應物取負號,生成物取正號。

另乙個高中的比較模糊的地方是沒有明確區分反應熱和摩爾反應熱、反應焓變和摩爾反應焓變。

反應熱和反應焓變的單位確實是j或kj,而摩爾反應熱和摩爾反應焓變

的單位應該是kj/mol。它們的關係就像質量與摩爾質量、體積與摩爾體積的關係一樣。而熱化學方程式中給出的

摩爾反應焓變

,規範的寫法應該是δrhm(其中r、m應為下標),它們四個分別表示「變」、「反應」、「焓」、「摩爾」,

單位kj/mol中的「mol」不是對應某乙個反應物或生成物的物質的量,而是對應反應進度

。而反應焓變是寫作δrh的,它們的關係是δrh=δrhm×ξ。高中教材將摩爾反應焓變寫為δh是不科學的。在

等溫等壓且無非體積功

的情況下,反應熱與反應焓變是相等的。

比如,2h2(g)+o2(g)=2h2o(l) δrhm=-285.8kj/mol

當h2消耗2mol(o2消耗1mol、h2o生成2mol)時(δn應該用末狀態的n減去初狀態的n

,所以h2的δn=-2mol),ξ=-2mol/(-2)=1mol,反應焓變δrh=δrhm×ξ=-285.8kj/mol×1mol=-285.8kj。

用o2計算反應進度則為ξ=-1mol/(-1)=1mol,用h2o計算反應進度則為ξ=2mol/2=1mol,結果都是一樣的。

當h2消耗1mol時,ξ=-1mol/(-2)=0.5mol,反應焓變δrh=δrhm×ξ=-285.8kj/mol×0.5mol=-142.6kj。

如果熱化學方程式寫為:h2(g)+0.5o2(g)=h2o(l) δrhm=-142.6kj/mol

那麼當h2消耗2mol時,ξ=-2mol/(-1)=2mol,反應焓變δrh=δrhm×ξ=-142.6kj/mol×2mol=-285.8kj。

當h2消耗1mol時,ξ=-1mol/(-1)=1mol,反應焓變δrh=δrhm×ξ=-142.6kj/mol×1mol=-142.6kj。所以,

反應熱與化學方程式的寫法無關,

(該標準等效於iso31-8:1992 國際標準 量和單位 第八部分:物理化學和分子物理學)

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