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高中没有学什么叫做反应进度这个物理量,所以这里的概念比较模糊。反应进度用ξ(希腊字母kesai)来表示,定义为:ξ=Δn/ν,单位为mol。ν(希腊字母niu)叫做化学计量数,无量纲。即反应进度为某反应物的物质的量改变量与它的化学计量数之比。化学计量数与您所谓的“方程式前面的系数”的关系是:化学计量数的绝对值与系数相同,反应物取负号,生成物取正号。另一个高中的比较模糊的地方是没有明确区分反应热和摩尔反应热、反应焓变和摩尔反应焓变。反应热和反应焓变的单位确实是J或kJ,而摩尔反应热和摩尔反应焓变的单位应该是kJ/mol。它们的关系就像质量与摩尔质量、体积与摩尔体积的关系一样。而热化学方程式中给出的摩尔反应焓变,规范的写法应该是ΔrHm(其中r、m应为下标),它们四个分别表示“变”、“反应”、“焓”、“摩尔”,单位kJ/mol中的“mol”不是对应某一个反应物或生成物的物质的量,而是对应反应进度。而反应焓变是写作ΔrH的,它们的关系是ΔrH=ΔrHm×ξ。高中教材将摩尔反应焓变写为ΔH是不科学的。在等温等压且无非体积功的情况下,反应热与反应焓变是相等的。比如,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔrHm=-285.8kJ/mol当H2消耗2mol(O2消耗1mol、H2O生成2mol)时(Δn应该用末状态的n减去初状态的n,所以H2的Δn=-2mol),ξ=-2mol/(-2)=1mol,反应焓变ΔrH=ΔrHm×ξ=-285.8kJ/mol×1mol=-285.8kJ。用O2计算反应进度则为ξ=-1mol/(-1)=1mol,用H2O计算反应进度则为ξ=2mol/2=1mol,结果都是一样的。当H2消耗1mol时,ξ=-1mol/(-2)=0.5mol,反应焓变ΔrH=ΔrHm×ξ=-285.8kJ/mol×0.5mol=-142.6kJ。如果热化学方程式写为:H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l) ΔrHm=-142.6kJ/mol那么当H2消耗2mol时,ξ=-2mol/(-1)=2mol,反应焓变ΔrH=ΔrHm×ξ=-142.6kJ/mol×2mol=-285.8kJ。当H2消耗1mol时,ξ=-1mol/(-1)=1mol,反应焓变ΔrH=ΔrHm×ξ=-142.6kJ/mol×1mol=-142.6kJ。所以,反应热与化学方程式的写法无关,摩尔反应热与化学方程式的写法有关。这下理解了吧?参考文献:GB3102.8-93中华人民共和国国家标准 物理化学和分子物理学的量和单位[S](该标准等效于ISO31-8:1992 国际标准 量和单位 第八部分:物理化学和分子物理学)
来自: 陈小玉hwvsdpt6 > 《待分类》
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