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2011化工工程师考试：无机化学 学习方案汇总

(二) 热化学方程式

1.热化学反应方程式

化学反应热效应与许多条件因素有关，一般利用热化学方程式就可以把它们之间的关系正确地表达出来。表示化学反应热效应关系的方程式叫热化学方程式。例如碳与氧之间的化学反应的热化学方程式写成

C(石墨) + O2(g) = CO2(g) ΔHØ = -393.5 kJ?mol-1

热化学方程式所提供的信息是：

(1)化学反应的热效应用体系的焓变值ΔHØ表示，单独写在方程式右侧。ΔHØ的负号表示反应是放热过程，ΔHØ的正号表示反应是吸热过程。

(2)ΔHØ叫标准摩尔焓变，单位是kJ? mol-1 ，mol表示某反应的反应进度。

对任一反应当各物质的物质的量改变与反应方程式中其计量系数的数值相等时，则反应进度为1摩尔(ξ=1 mol)，即进行了1摩尔反应。

例如反应 aA + bB = dD + eE

每摩尔反应是指a molA与b molB 完全作用，生成d molD 和e molE的反应产物的反应。因此不能离开具体的反应式来讨论反应热效应。反应进度的单位“摩尔”与物质的量单位“摩尔”有不同的意义。

(3)ΔHØ上标Ø 表示标准态，是热力学规定的体系的标准状态。标准状态是指：气态物质的标准压力为101.3kPa，溶液中的物质其标准态溶质浓度为1 mol?L-1，固体和纯液体的标准态是处于标准压力下的纯物质。在热力学标准态的规定中温度没有限定，通常采用298K温度条件下的有关数据。

2.热化学反应方程式的书写要求及意义

因为化学反应的热效应不仅与反应进行时的条件有关，而且与反应物和生成物的物态、数量有关，所以在书写热化学方程式时应注意：

(1).化学反应的热效应与反应条件有关，不同反应条件下的反应热效应有所不同，所以应注明反应的温度、压力条件。但298K，101.3 kPa的反应条件可以省略。

(2).因为化学反应的热效应与物质的形态有关，同一化学反应物质的形态不同反应热效应有明显差别。在热化学方程式中要求用右下标的方式注明物质的形态。习惯以 s、l、g来分别表示固态、液态、气态。如果某物质有几种晶型，也应注明其参与反应的具体形式。水溶液中的组分以aq表示，通常可省略。

Na(s) + H2O(l) = NaOH(aq) + 1/2H2(g) ΔHØ = -184 kJ?mol-1

Ag+(aq) + Cl-(aq) = AgCl(s) ΔHØ = -92.3 kJ?mol-1

H2(g) +1/2O2(g) = H2O(l) ΔHØ = -285.8 kJ?mol-1

H2(g) +1/2O2(g) = H2O(g) ΔHØ = -241.8 kJ?mol-1

(3).热化学方程式中化学式前的系数只表示参加反应物质的摩尔数，不表示分子数，所以可以用分数。因为焓是与体系中物质的量有关的状态函数，所以同一反应如果物质化学式前的计量系数不同时，反应热效应也不一样。

H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔHØ = -184.6 kJ?mol-1

1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) = HCl(g) ΔHØ = -92.3 kJ?mol-1

(4).在相同条件下，正反应和逆反应的反应热效应数值相等，但符号相反。

2HCl(g) = H2(g) + Cl2(g) ΔHØ = +184.6 kJ?mol-1

Na(s) + H2O(l) = NaOH(aq) + 1/2H2(g) ΔHØ = -184 kJ?mol-1

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