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2.2.1 化学反应热效应在线视频

2.2.1 化学反应热效应

下一节:2.3.1 化学反应热效应计算

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2.2.1 化学反应热效应课程教案、知识点、字幕

同学 你好

今天我们要讲的是化学反应热效应

在化学热力学的研究过程当中

我们经常要计算一个化学反应的反应热

首先我们看看反应热的定义

当一个化学反应发生以后

我们让产物的温度回到反应物的起始温度

这个过程当中体系和环境之间交换的能量

我们把它叫做一个化学反应的反应热

对于大多数化学反应来说

它是在敞口容器中进行的

它的外压恒定

而且我们在做一个简化处理话

我们假设这个体系不做非体积功

这个时候

这个时候的反应热我们把它叫做恒压反应热

我们用QP来表示

下面我们用化学热力学第一定律来推导一下

恒压反应热它的一个计算方法

我们知道对于任意一个化学反应来说

假如说是A加B生成C和D

我们现在把A和B反应物看作是始态

把这个产物C和D看作是终态

对于这个化学变化过程来说

从始态到终态

也就是从反应物到产物

它的内能的改变量

△U就会等于终态的产物的内能的总和

减去始态反应物的内能的总和

△U按照化学热力学第一定律等于Q加W

我们现在要算什么

要算这个反应的反应热Q

所以Q等于什么

Q等于△U减去W

下面我们具体来看一下恒压反应热QP

它的一个计算

QP等于△U减去W

W这里面我们只考虑体积功

W等于什么

等于负的PY乘以△V

我把这个带进去

也就等于△U加上P乘以△V

这里面U P V都是一个状态函数

所以△U等于什么

等于终态的产物的内能

减去始态的反应物的内能

P △V也是V2减V1

然后我们做一下简单的数学变换

我们把和终态对应的这些

热力学函数值给它放在一起

把始态的热力学函数值放在一起

我们就会发现它等于什么

U2加上P成V2

减去U1加上P乘V1

也就是说对一个化学反应的恒压反应热

它等于终态的这一些热力学函数的总和

减去始态的这些热力学函数的总和

因此人们就提出了一个新的热力学函数焓

用大写的H来表示

焓等于什么

等于U加P乘V

提出了焓的定义以后

我们就得到QP就等于H2减H1等于△H

这里面H称为焓

△H称为这个反应的焓变

一个反应的恒压反应热也就等于它的焓变值

针对这个新的热力学函数

我给大家进一步的补充说明几点

第一点

焓的提出它解决了

就是一个化学反应的恒压反应热的问题

也就是说QP等于△H等于焓变

第二点既然它俩是画等号的关系

所以对于焓变来说

对于一个化学反应来说

如果放热它对应的焓变值就是小于零的

如果是吸热的话

它的焓变值就是大于零的

我举了几个例子

比如说像碳酸钙分解就是一个吸热反应

在298.15K下

它的焓变值是正的

这么多

像氢气和氧气化合生成水就是一个放热反应

在298.15K的条件下

它放出的热量焓变值就是

-285.83千焦每摩尔

按照焓的定义是H等于U加P V

那我们都知道U P V是状态函数

焓是三者的复合函数

所以焓它必然也是状态函数

如果是状态函数

一个是具有单质性

另外一个状态函数的改变量

也就是说焓变

它只与体系的始态和终态有关

而与过程无关

这样的话我们就得到了一个结论

如果一个化学反应是分步进行的

这个反应的总的焓变值等于各步焓变之和

这个规律是我们从焓的

是状态函数的特征提出来的

这个规律和盖斯定律它俩是一样的

盖斯定律是俄罗斯的化学家盖斯

从实验的角度提出来的

H等于U加P V的话

这个U是热力学能

它是无法测定绝对值的

所以焓和U一样它的绝对值我们是不知道的

但是我们可以测定它的变化值

对于一个化学反应体系来说

如果他的反应体系里面

它的反应物和生成物是固体或者是液体

这样的化学反应来说

通常它的△V是很小的

按照这个函的定义式我们都知道

△H等于△U加上P乘△V

如果一个反应体系它都是固体和液体的话

它的△V是很小的

这样的话△V很小或者说我们认为近似为零的话

我们就会得到焓变和内能变基本是相等的

这是对于反应物为液体和固体的体系

如果反应体系当中存在着气体

这时候这个△V是不可以忽略的

我们可以计算一下△H和△U的关系

如果我们假设这个气体视为理想气体

会得到P乘△V等于得△nRT

所以我们就得到焓变

△H等于△U加上△nRT

或者说△U等于△H减去△nRT

这里面这个△n指的是什么

指的是反应前后气体的物质的量的变化

以上我们推导的是恒压反应热

反应体系是在恒压的条件下进行的

有的时候这个反应体系

也有可能在恒容的条件下进行

恒容条件下的恒容反应热

我们怎么来计算

我们来看一下

如果这个反应体系是恒容的

反应前后它的△V是等于0的

我们同样的话根据热力学的第一定律

我们看一下△U等于Q加W

同样W体积功我们用负的PY乘以△V把它带进去

由于这个△V近似的等于0

所以这一项我们可以把它忽略不计

它就等于Q

也就是说这个条件下的Q V

就是我们说的恒容反应热

它等于什么 等于△U

所以一个化学反应如果在恒容的条件下进行

它的恒容反应热和它的内能变是相等的

我们刚才推导出来的焓变和内能变的关系

所以同样的话我们可以得到一个化学反应

它的恒压反应热和恒容反应热的关系就是这样的

QP约等于QV加上△nRT

以上就是这一小节知识点的内容

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第1章 物质的聚集状态

-1.1 物质的聚集状态和分压定律

--1.1.1 物质的聚集状态和分压定律

--第1.1节讨论 应用理想气体状态方程的时候应注意哪些问题

--第1.1节测试 物质的聚集状态和分压定律

-1.2 稀溶液的依数性

--1.2.1 稀溶液的依数性(1)

--1.2.2 稀溶液的依数性(2)

--第1.2节讨论 为什么讨论稀溶液的依数性时将溶质限定为难挥发非电解质

--第1.2节测试 稀溶液的依数性

-第1章测试 物质的聚集状态

-第1章课件 物质的聚集状态

第2章 化学热力学基础

-2.1 化学热力学基本概念

--2.1.1 化学热力学基本概念

--第2.1节测试 化学热力学基本概念

-2.2 化学反应热效应

--2.2.1 化学反应热效应

--第2.2节测试 化学反应的热效应

-2.3 化学反应热效应计算

--2.3.1 化学反应热效应计算

--第2.3节讨论 为什么温度对焓变和熵变影响很小

--第2.3节测试 化学反应热效应计算

-2.4 化学反应方向判据

--2.4.1 化学反应方向判据

--第2.4节讨论 吉布斯自由能变的求算方法有哪些

--第2.4节测试 化学反应方向判据

-第2章测试 化学热力学基础

-第2章课件 化学热力学基础

第3章 化学反应速率与化学反应平衡

-3.1 影响化学反应速率的因素

--3.1.1 影响化学反应速率的因素

--第3.1节测试 影响化学反应速率的因素

-3.2 化学反应速率理论

--3.2.1 化学反应速率理论

--第3.2节讨论 有人说根据反应方程式可以直接写出速率方程,这种说法对吗?

--第3.2节测试 化学反应速率理论

-3.3 化学平衡理论

--3.3.1 化学平衡理论

--第3.3节测试 化学平衡理论

-3.4 化学平衡移动

--3.4.1 化学平衡移动

--第3.4节讨论 标准平衡常数与经验平衡常数的区别

--第3.4节测试 化学平衡移动

-第3章测试 化学反应速率与化学反应平衡

-第3章课件 化学反应速率与化学反应平衡

第4章 酸碱平衡

-4.1 酸碱理论

--4.1.1 酸碱理论

--第4.1节讨论 阿雷尼乌斯电离理论、酸碱质子理论和酸碱电子理论各有什么优缺点?

--第4.1节测试 酸碱理论

-4.2 水的电离平衡

--4.2.1 水的电离平衡

--第4.2节测试 水的电离平衡

-4.3 弱酸弱碱平衡

--4.3.1 弱酸弱碱平衡

--第4.3节测试 弱酸弱碱平衡

-4.4 盐水解平衡

--4.4.1 盐水解平衡

--第4.4节测试 盐水解平衡

-4.5 缓冲体系

--4.5.1 缓冲体系

--第4.5节讨论 人体血浆中有哪些缓冲系统,最重要的是哪一个?

--第4.5节测试 缓冲体系

-第4章测试 酸碱平衡

-第4章课件 酸碱平衡

第5章 沉淀-溶解平衡

-5.1 溶度积常数

--5.1.1 溶度积常数

--第5.1节测试 溶度积常数

-5.2 溶度积常数与溶解度换算关系

--5.2.1 溶度积常数与溶解度换算关系

--第5.2节测试 溶度积常数与溶解度换算关系

-5.3 溶度积规则

--5.3.1 溶度积规则

--第5.3节讨论 溶度积规则用途是什么?怎么理解?

--第5.3节测试 溶度积规则

-5.4 影响沉淀生成因素

--5.4.1 影响沉淀生成因素

--第5.4节测试 影响沉淀生成因素

-5.5 分步沉淀

--5.5.1 分步沉淀

--第5.5节测试 分步沉淀

-5.6 沉淀溶解

--5.6.1 沉淀溶解

--第5.6节测试 沉淀溶解

-5.7 沉淀转化

--5.7.1 沉淀转化

--第5.7节测试 沉淀转化

-第5章讨论 人体中有沉淀溶解平衡吗?举例说明

-第5章测试 沉淀-溶解平衡

-第5章课件 沉淀-溶解平衡

第6章 氧化还原平衡

-6.1 原电池

--6.1.1 原电池

--第6.1节测试 原电池

-6.2 电极电势

--6.2.1 电极电势

--第6.2节测试 标准电极电势

-6.3 Nernst方程

--6.3.1 Nernst方程

--第6.3节讨论 电池反应和电极反应的能斯特方程有什么异同点?

--第6.3节测试 电极电势Nernst方程

-6.4 电极电势的应用

--6.4.1 电极电势的应用(1)

--6.4.2 电极电势的应用(2)

--第6.4节讨论 怎么解释单质银不能从盐酸溶液中置换出氢气,但可从氢碘酸中置换出氢气

--第6.4节测试 电极电势应用

-6.5 元素电势图及其应用

--6.5.1 元素电势图及其应用

--第6.5节测试 元素电势图及其应用

-第6章测试 氧化还原平衡

-第6章课件 氧化还原平衡

第7章 原子结构与元素周期律

-7.1 玻尔氢原子模型

--7.1.1 玻尔氢原子模型

--第7.1节测试 玻尔氢原子模型

-7.2 波粒二象性

--7.2.1 波粒二象性

--第7.2节测试 波粒二象性

-7.3 薛定谔方程

--7.3.1 薛定谔方程

--第7.3节测试 薛定谔方程

-7.4 四个量子数

--7.4.1 四个量子数

--第7.4节测试 四个量子数

-7.5 波函数角度分布图

--7.5.1 波函数角度分布图

--第7.5节讨论 波函数角度分布图上的正、负号有什么含义

--第7.5节测试 波函数角度分布图

-7.6 多电子原子结构

--7.6.1 多电子原子结构

--第7.6节测试 多电子原子结构

-7.7 元素性质的周期性变化

--7.7.1 元素性质的周期性变化

--第7.7节讨论 说说电离能和电子亲合能的变化趋势,其中有哪些特例

--第7.7节测试 元素性质的周期性变化

-第7章测试 原子结构与元素周期律

-第7章课件 原子结构与元素周期律

第8章 分子结构

-8.1 现代价键理论

--8.1.1 现代价键理论

--第8.1节测试 现代价键理论

-8.2 杂化轨道理论

--8.2.1 杂化轨道理论

--第8.2节讨论 sp、sp2、sp3杂化轨道的成键能力的大小次序?

--第8.2节测试 杂化轨道理论

-8.3 价层电子对互斥理论

--8.3.1 价层电子对互斥理论

--第8.3节测试 价层电子对互斥理论

-8.4 分子轨道理论

--8.4.1 分子轨道理论

--第8.4节测试 分子轨道理论

-第8章讨论 为什么说杂化轨道理论和价层电子对互斥理论存在互补关系

-第8章测试 分子结构

-第8章课件 分子结构

第9章 晶体结构

-9.1 晶体结构

--9.1.1 晶体结构

--第9.1节测试 晶体结构

-9.2 金属键理论与金属晶体

--9.2.1 金属键理论与金属晶体

--第9.2节测试 金属键与金属晶体

-9.3 离子键与离子晶体

--9.3.1 离子键与离子晶体

--第9.3节测试 离子键与离子晶体

-9.4 离子极化理论

--9.4.1 离子极化理论

--第9.4节讨论 离子极化对无机化合物的颜色产生什么影响

--第9.4节测试 离子极化理论

-9.5 分子间力与分子晶体

--9.5.1 分子间力与分子晶体

--第9.5节测试 分子间力与分子晶体

-9.6 氢键

--9.6.1 氢键理论

--第9.6节讨论 氢键的存在对水的性质有哪些影响

--第9.6节测试 氢键

-第9章测试 晶体结构

-第9章课件 晶体结构

第10章 配位化学基础

-10.1 配位化合物组成及命名

--10.1.1 配位化合物组成及命名

--第10.1节讨论 为什么螯合物会更稳定

--第10.1节测试 配位化合物组成和命名

-10.2 配合物解离平衡

--10.2.1 配合物解离平衡

--第10.2节测试 配合物解离平衡

-10.3 配合物解离平衡的移动

--10.3.1 配合物解离平衡的移动

--第10.3节测试 配合物解离平衡移动

-10.4 配合物的化学键理论-杂化轨道理论

--10.4.1 配合物的化学键理论(1)

--10.4.2 配合物的化学键理论(2)

--第10.4节测试 配合物的化学键理论-杂化轨道理论

-10.5 配合物的晶体场理论

--10.5.1 晶体场理论(1)

--10.5.2 晶体场理论(2)

--10.5.3 晶体场理论(3)

--第10.5节测试 配合物的晶体场理论

-第10章讨论 为什么大多数金属水合离子有颜色,但是锌离子、银离子无色

-第10章测试 配位化学基础

-第10章课件 配位化学基础

第11章 氢和稀有气体

-第11章课件 氢和稀有气体

-第11章测试 氢和稀有气体

第12章 碱金属和碱土金属

-第12章课件 碱金属和碱土金属

-第12章测试 碱金属和碱土金属

第13章 硼族、碳族和氮族元素

-第13章课件 硼族、碳族和氮族元素

-第13章测试 硼族、碳族和氮族元素

第14章 氧族元素和卤素

-第14章课件 氧族元素和卤素

-第14章测试 氧族元素和卤素

第15章 过渡元素

-第15章课件 过渡元素

-第15章测试 过渡元素

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2.2.1 化学反应热效应笔记与讨论

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