反應(yīng)熱的單位

反應(yīng)熱KJ/mol不是對反應(yīng)物而言，不是指每摩爾反應(yīng)物可以放熱多少千焦，而是對整個反應(yīng)而言，是指按照所給的化學(xué)反應(yīng)式的計量系數(shù)完成反應(yīng)時，每摩爾反應(yīng)所產(chǎn)生的熱效應(yīng)。實際上，這里的摩爾不是反應(yīng)物的單位，是反應(yīng)進(jìn)度的單位。反應(yīng)進(jìn)度是表示反應(yīng)完成程度的物理量。反應(yīng)熱kJ/mol是指反應(yīng)進(jìn)度為1摩爾時的反應(yīng)熱效應(yīng)。
化學(xué)反應(yīng)式寫法不同，則計量的基本單元不同，對同一實驗過程的熱效應(yīng)進(jìn)行描述時，所得的反應(yīng)進(jìn)度不同，但熱效應(yīng)數(shù)值是相等的。
例：反應(yīng)1：C（石墨）+O2（g）=CO2（g） 反應(yīng)熱1 = -a kJ/mol
反應(yīng)2：2C（石墨）+2O2（g）=2CO2（g）反應(yīng)熱2=- 2a kJ/mol
按反應(yīng)1完成反應(yīng)時，每摩爾反應(yīng)（1摩爾石墨與1摩爾氧氣完全反應(yīng)，生成1摩爾二氧化碳）放熱a千焦；按反應(yīng)2完成反應(yīng)時，每摩爾反應(yīng)（2摩爾石墨與2摩爾氧氣完全反應(yīng)，生成2摩爾二氧化碳）放熱2a千焦。
假設(shè)有2摩爾石墨完全燃燒，
按反應(yīng)1描述，則完成了2摩爾反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)度=2摩爾，所以放熱 =2mol*a kJ/mol=2akJ；
按反應(yīng)2描述，則反應(yīng)進(jìn)度=1摩爾，完成了1摩爾反應(yīng)，所以放熱 =1mol*2akJ/mol=2akJ。
“反應(yīng)熱△H的單位”在過去的高中化學(xué)教科書中一直用“kJ”，而現(xiàn)行新版的高中化學(xué)教科書第三冊（人教社2003版，下稱新版教科書） 中卻改為“kJ/mol”，當(dāng)然同樣要求“在書寫熱化學(xué)方程式時△H要與之相對應(yīng)”。但新版教科書對“反應(yīng)熱△H的單位用kJ/mol”未作任何解釋。
我們查閱了相關(guān)文獻(xiàn)，如北京師大五院校合編的《無機化學(xué)》（高等教育出版社1996版）第253頁上的解釋是：這里的反應(yīng)熱△H就是摩爾焓變（298K、101kPa時，下同），表示某反應(yīng)按給定的反應(yīng)方程式進(jìn)行1mol反應(yīng)，即ξ=1mol時的焓變。因反應(yīng)進(jìn)度ξ的量綱是mol，故△H的單位是kJ/mol。
還有與新版教科書配套的人教社版教師教學(xué)參考書（第三冊）第40頁上的解釋：
△H的單位用kJ/mol。焓是容量性質(zhì)，△H的大小與物質(zhì)的量成正比。在書寫反應(yīng)化學(xué)方程式時須注意焓變值應(yīng)該與一定的反應(yīng)式相對應(yīng)（如在298K）。
H2(g) + 1/2 O2 (g) ═ H2O(l) △H= -286 kJ/mol
而 2 H2(g) + O2 (g) ═ 2H2O(l) △H= -572 kJ/mol
在此mol -1 已不是指1 mol H2或1mol O2 ，而是指“1mol反應(yīng)”。所謂1mol反應(yīng)可以是1 mol H2和1/2 mol O2起反應(yīng)，也可以是2 mol H2和1mol O2起反應(yīng)，前者放熱286 kJ，后者放熱572 kJ。這種單位表示方法是1977國際純粹與應(yīng)用化學(xué)（IUPAC）物理化學(xué)分會所推薦的。所以△H應(yīng)和化學(xué)方程式相對應(yīng)，以使“1mol反應(yīng)”有明確的含義，籠統(tǒng)地說反應(yīng)熱是多少kJ/mol容易引起誤解。
盡管上述對“反應(yīng)熱△H的單位用kJ/mol”闡述得很清楚。但是過于抽象的概念著實讓高中生不得其要領(lǐng)，難怪乎學(xué)生們在具體運用時無所適從。
新版教科書中還有“燃燒熱”和“中和熱”兩種特殊反應(yīng)熱△H的概念，第42頁上寫道：燃燒熱和中和熱不同，燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，而中和熱是以生成1mol H2O(l）所放出的熱量來定義的。因此在書寫它們的熱化學(xué)方程式時，應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)或生成1mol H2O(l）為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。
受此啟發(fā)，教學(xué)中我們把反應(yīng)熱△H概念的含義變通為：在對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)中，其中的一種物質(zhì)的物質(zhì)的量為1mol變化量時的熱量變化值。如對于合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可以有如下三種形式：
⑴ N2 (g) + 3 H2(g) ≒2 N H3(g) △H1 = -92.2 kJ/mol
⑵ 1/2 N2 (g) + 3/2 H2(g) ≒ N H3(g) △H2 = -46.1 kJ/mol
⑶ 1/3 N2 (g) + H2(g) ≒ 2/3 N H3(g) △H3 = -30.7 kJ/mol
分別可看作：⑴式的△H1表示合成氨反應(yīng)中每消耗1 mol 氮氣可放出92.2kJ的熱；⑵式的△H2表示合成氨反應(yīng)中每生成1 mol氨氣可放出熱量46.1 kJ的熱；⑶式的△H3表示合成氨反應(yīng)中每消耗1 mol 氫氣可放出30.7 kJ的熱。三者的關(guān)系是△H1 = 2 △H2 = 3 △H3。
如此，在熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)不再是任意數(shù)比了，而是至少有一種物質(zhì)（反應(yīng)物或產(chǎn)物）前面的計量數(shù)要等于1，這時的△H (kJ/mol）才是與熱化學(xué)方程式對應(yīng)的確切值。當(dāng)然其余物質(zhì)的計量數(shù)可以是分?jǐn)?shù)或整數(shù)。
這樣學(xué)生就能正確地理解反應(yīng)熱△H的單位kJ/mol了。
按照國家指令性規(guī)定，在使用“量和單位”的名稱、符號、書寫規(guī)則時都應(yīng)符合《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB3100～3102-93“量和單位”》（以下簡稱《國標(biāo)》）的規(guī)定?！度罩破胀ǜ呒壷袑W(xué)教科書（試驗本）化學(xué)》（以下簡稱“新教材”）遵循國家的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合中學(xué)化學(xué)教學(xué)特點，在物理量的引用上，積極貫徹“量和單位”國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了教材中相關(guān)物理量的表述。本文就新教材里“化學(xué)反應(yīng)中的能量變化”中引入熱力學(xué)函數(shù)“△H”及其由此引發(fā)的熱化學(xué)方程式的表示方法問題作一些探討。
一、新教材引入△H 的必要性和依據(jù)
在化學(xué)反應(yīng)中，物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的同時，還伴隨有能量的變化，通常以熱能的形式表現(xiàn)出來，稱為反應(yīng)熱。這種化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（反應(yīng)中吸收或放出的熱量）可用熱化學(xué)方程式來表示。在舊教材中熱化學(xué)方程式是這樣表示的：
C（固） + O2（氣） = CO2（氣） + 393.5 kJ
上式表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（即反應(yīng)體系在壓強為101kPa和溫度為25℃時的狀態(tài)）下，1mol固態(tài)碳和1mol氧氣反應(yīng)生成1mol二氧化碳?xì)怏w時放出393.5kJ的熱量。這種表示方法的優(yōu)點是寫法直觀，容易為學(xué)生所理解。但由于物質(zhì)的化學(xué)式具有表示物種及其質(zhì)量之意義，化學(xué)方程式揭示的又是物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，而熱化學(xué)方程式的這種表示方法把反應(yīng)中物質(zhì)的變化和熱量的變化用加號連在一起是欠妥的。因此，《國標(biāo)》規(guī)定，熱量（Q）應(yīng)當(dāng)用適當(dāng)?shù)臒崃W(xué)函數(shù)的變化來表示，例如用“T·△S”或“△H”表示（△S 是熵的變化，△H 是焓的變化）。
在中等化學(xué)中，一般僅研究在一定壓強（即恒壓條件）下，在敞開容器中發(fā)生的反應(yīng)所放出或吸收的熱量。因此根據(jù)熱力學(xué)第一定律：系統(tǒng)在過程中的熱力學(xué)能（舊稱內(nèi)能）變化“△U”等于傳給系統(tǒng)的熱量“Q”與外界對系統(tǒng)所作功“W”之和，即：△U = Q + W。當(dāng)系統(tǒng)處于恒壓過程時，則有：
△U = QP + W
若系統(tǒng)在反應(yīng)過程中只有體積功，即：W =－P(V2－V1) =－（P2V2－P1V1），則有：
△U = QP －（P2V2－P1V1)
依據(jù)焓（H）的定義：H = U+ PV ，顯然：
QP = (U2－U1)+(P2V2－P1V1)
= (U2+P2V2）－（U1+P1V1) = H2－H1 =△H
即有：　 QP = △H
式中“QP”叫恒壓熱，是指封閉系統(tǒng)不做除體積功以外的其他功時，在恒壓過程中吸收或放出的熱量。上式表明，恒壓熱等于系統(tǒng)焓的變化。所以，在中等化學(xué)所研究的反應(yīng)范圍之內(nèi)，Q = QP =△H，這就是新教材中引入△H的依據(jù)。但需注意的是，限于中等化學(xué)學(xué)生的知識水平和接受能力，教材不便引入焓的概念，而仍稱“△H”為反應(yīng)熱，教學(xué)中也不必引深。
二、引入△H 后的熱化學(xué)方程式表示方法
新教材引入△H 這個物理量后，熱化學(xué)方程式的表示方法同舊教材相比發(fā)生了如下變化。
1．根據(jù)《國家標(biāo)準(zhǔn)》，在熱力學(xué)中將內(nèi)能 U 改稱為熱力學(xué)能。其定義為：對于熱力學(xué)封閉系統(tǒng)，
△U = Q + W
式中“Q”是傳給系統(tǒng)的能量，“W”是對系統(tǒng)所作的功。Q、W都是以“系統(tǒng)”的能量增加為“+”來定義的。而舊教材中，Q是以“環(huán)境”的能量增加（或以“系統(tǒng)”的能量減少）為“+”來定義的，這樣，舊教材中熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的“+”、“－”所表示的意義正好與《國家標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定相反。因此，引入△H以后，當(dāng)反應(yīng)為放熱反應(yīng)時，△H為“－”或△H 0 （表明系統(tǒng)能量增加）。
2．在舊教材里，熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的聚集狀態(tài)用中文表示，如固、液、氣等。根據(jù)《國家標(biāo)準(zhǔn)》，應(yīng)當(dāng)用英文字母（取英文詞頭）表示，如“ s”代表固體（solid）、“l(fā)”代表液體（liquid）、“g”代表氣體（gas）、“aq”表示水溶液（Aqueous solution）等。
3．熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱的單位不同。舊教材中反應(yīng)熱的單位是J或kJ，而△H的單位為J/mol或 kJ/mol。
根據(jù)引入△H以后的這些變化，類似以下熱化學(xué)方程式的表示方法已經(jīng)廢除：
C（固） + O2（氣） = CO2（氣） + 393.5 kJ
C（固） + H2O（氣） = CO（氣） + H2（氣） －131.5 kJ
正確的表示方法為：
在化學(xué)方程式中用規(guī)定的英文字母注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。然后寫出該反應(yīng)的摩爾焓[變]△rHm（下標(biāo)“r”表示反應(yīng)，“m”表示摩爾）。實際上通常給出的是反應(yīng)體系處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（指溫度為298.15K，壓強為101kPa時的狀態(tài)）時的摩爾焓[變]，即反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓[變]，以“△rHmΘ”表示（上標(biāo)“Θ”表示標(biāo)準(zhǔn)）。方程式與摩爾焓[變]間用逗號或分號隔開。例如：
C(s)+O2(g) = CO2(g）；△rHmΘ（298.15 K) =－393.5 kJ/mol
C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g）；△rHmΘ（298.15 K) =+131.5 kJ/mol
由于△rHm與反應(yīng)體系的溫度和壓強有關(guān)，對于非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的反應(yīng)體系，書寫熱化學(xué)方程式時還應(yīng)注明反應(yīng)的溫度和壓強。但中等化學(xué)所用的△rHm的數(shù)據(jù)，一般都是反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓[變]，因此可不特別注明。考慮到這一點和中等化學(xué)學(xué)生的知識水平和接受能力，新教材中將“△rHmΘ（298.15K）”簡寫為△H 來表示。例如：
C(s)+O2(g) = CO2(g）；△H =－393.5 kJ/mol
C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g）；△H = +131.5 kJ/mol
三、△H 的單位與反應(yīng)進(jìn)度
基于對中等化學(xué)知識的要求深度，新教材中沒有引入“反應(yīng)進(jìn)度（代號為ξ）”這個物理量。但應(yīng)明確，△rHm的單位“kJ/mol”中的“mol”是指定反應(yīng)體系的反應(yīng)進(jìn)度的國際單位制（簡稱SI）單位，而不是物質(zhì)的量的單位。
反應(yīng)進(jìn)度的定義為：對于化學(xué)反應(yīng) 0 = ∑νBB ，
nB（ξ） = nB(0) +νBξ
式中“nB(0）”和“nB（ξ）”分別為反應(yīng)進(jìn)度ξ=0（反應(yīng)未開始）和ξ=ξ時B的物質(zhì)的量，“νB”為反應(yīng)中B物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)（對于反應(yīng)物其為負(fù)，對于產(chǎn)物其為正）。因“nB(0）”為常數(shù)，則對于反應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生微小變化時有：
dξ=νB－1dnB
對于反應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生有限的變化，則有：
△ξ=νB－1△nB
在此所定義的反應(yīng)進(jìn)度，顯然只與指定反應(yīng)系統(tǒng)的化學(xué)方程式的寫法有關(guān)，而與選擇系統(tǒng)中何種物質(zhì)B無關(guān)。反應(yīng)進(jìn)度與物質(zhì)的量具有相同的量綱，SI單位為mol。由于ξ的定義與νB有關(guān)，因此在使用ξ及其與此相關(guān)的其它物理量時必須指明化學(xué)方程式，否則是無意義的。例如，說“氫氣跟氧氣反應(yīng)生成水蒸氣的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓[變]為：△rHmΘ（298.15 K) =－483.6 kJ/mol”是不明確的。
反應(yīng)進(jìn)度是研究化學(xué)反應(yīng)過程狀態(tài)變化的最基礎(chǔ)的物理量。由于化學(xué)中引入了此量，使涉及化學(xué)反應(yīng)的量綱和單位的標(biāo)準(zhǔn)化大大前進(jìn)了一步，也很好地解決了一系列物理量在量綱上出現(xiàn)的困難和矛盾。
對于化學(xué)反應(yīng)“0 =∑νBB”，反應(yīng)的摩爾焓[變]△rHm，一般可由測量反應(yīng)進(jìn)度ξ1→ξ2時的焓變△H，除以反應(yīng)進(jìn)度變△ξ而得，即：
△rHm = △H/△ξ
由于反應(yīng)進(jìn)度（ξ）的定義與化學(xué)方程式的寫法（即與反應(yīng)方程式中物質(zhì)B的νB）有關(guān)，因此反應(yīng)的摩爾焓[變]△rHm也與化學(xué)方程式的寫法有關(guān)，即對同一實驗數(shù)據(jù)，由于計算△ξ所依據(jù)的化學(xué)方程式不同，使得△rHm也不同。所以在使用△rHm時，必須指明對應(yīng)的化學(xué)方程式。例如：
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g）；△rHmΘ（298.15 K) =－483.6 kJ/mol ①
H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(g）；△rHmΘ（298.15 K) =－241.8 kJ/mol ②
對于反應(yīng)①來說，2molH2(g）和1molO2(g）完全反應(yīng)生成2molH2O(g）表示反應(yīng)進(jìn)度“ξ=1mol”的反應(yīng)，對于反應(yīng)②來說，1molH2(g）和0.5molO2(g）完全反應(yīng)生成1molH2O(g）也表示反應(yīng)進(jìn)度“ξ=1mol”的反應(yīng)，前者放熱483.6kJ，后者放熱241.8kJ。因此，兩個反應(yīng)的△rHm不同，反應(yīng)①的△rHm是反應(yīng)②的兩倍。

標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱與生成熱的區(qū)別

. 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱的定義 一種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱(或稱標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓)是指:在標(biāo)準(zhǔn)壓力和指定溫度下,由最穩(wěn)定單質(zhì)生成一摩爾該物質(zhì)時的等壓熱效應(yīng)”.用符號ΔfHmθ函數(shù)表示,簡稱生成熱. 例如: H2(g,105Pa)+0.5O2(g,105Pa)=H2O(l) ΔrHθ(298)=-285.8(kJ.mol-1) 則H2O(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱(ΔfHmθ)就是-285.5kJ.mol-1. 按照上述定義,最穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱都等于零.為了表明是何種物質(zhì)的生成熱,在生成熱的符號之后的括號中需寫明物質(zhì)的化學(xué)式及物態(tài).有時為了簡便去掉下標(biāo)“m”,如ΔfHθ(CO2,g)． 通常298.15

在物理化學(xué)中 狀態(tài)改變熱力學(xué)能一定改變嗎 請各位高手指點

6. 熱力學(xué)能（內(nèi)能） 熱力學(xué)能，過去長期叫內(nèi)能，符號U，是系統(tǒng)內(nèi)各種形式能量的總和，例如系統(tǒng)中分子的動能（分子運動包括平動、轉(zhuǎn)動和振動三種形式）、分子內(nèi)電子運動的能量、原子核內(nèi)的能量分子間作用能……等等，難以勝數(shù)，隨認(rèn)識的深化不斷發(fā)現(xiàn)新的能量形式，但有一點是肯定無疑的，任何系統(tǒng)在一定狀態(tài)下內(nèi)能是一定的，因而熱力學(xué)能是狀態(tài)函數(shù)。熱力學(xué)能的絕對值難以確定，也無確定的必要，我們關(guān)心的是熱力學(xué)能的變化，定義△U≡U終態(tài)-U始態(tài)，只要終態(tài)和始態(tài)一定，熱力學(xué)的變化量△U是一定的。 設(shè)想向一個系統(tǒng)供熱，系統(tǒng)的溫度就要上升，這表明，系統(tǒng)的內(nèi)能增加了，其增加的量當(dāng)然就等于系統(tǒng)吸收的熱量：△U=Q；在設(shè)想對一個

（1）工業(yè)清洗硅片上SiO2（s）的反應(yīng)是：SiO2（s）+4HF（g）═SiF4（g）+2H2O（g）△H（298.15K）=-94.0k

（1）如果△G=△H-T△S＜0，則該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，所以T＜

△H

△S

=

?94.0

75.8×10?3

K=1240K，
故答案為：＜1240K；
（2）相同壓強時，溫度越高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則四氧化二氮的物質(zhì)的量減小，所以T₁＜T₂；
相同溫度時，增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動，四氧化二氮的體積分?jǐn)?shù)減?。?br>溫度越高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則生成物濃度越小、反應(yīng)物濃度越大，所以化學(xué)平衡常數(shù)減小，T₁＜T₂，所以B的平衡常數(shù)大于C點，
故答案為：＜；正；＞．

奈的恒容燃燒熱和恒壓燃燒熱是多少?

奈的恒容燃燒熱是-5153KJ/mol，恒壓燃燒熱是-3255KJ/mol。

在恒容條件下測得的燃燒熱稱為恒容燃燒熱（Qv）；在恒壓條件下測得的燃燒熱稱為恒壓燃燒熱（Qp）。

恒容燃燒熱：△U=Qv；恒壓燃燒熱：△Q,p=△H=△U +p△V

恒容熱等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化，恒壓熱等于系統(tǒng)的焓變。

若以摩爾為單位，把參加反應(yīng)的氣體和反應(yīng)生成的氣體作為理想氣體處理，則有下列關(guān)系式：Qp=Qv+△nRT，這樣由反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的量的變化，就可以算出恒壓燃燒熱。

擴展資料

化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)

當(dāng)生成物與反應(yīng)物溫度相同時，化學(xué)反應(yīng)過程中的吸收或放出的熱量?；瘜W(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)一般稱為反應(yīng)熱。

注意必須具備以下條件才是化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)：

1、生成物的溫度和反應(yīng)物的溫度相同，避免將使生成物溫度升高的或降低所引起的熱量變化混入到反應(yīng)熱中。

2、只做體積功不做其它功。

恒容反應(yīng)熱QV

容量恒定過程中完成的反應(yīng)稱恒容反應(yīng)，其熱效應(yīng)稱恒容反應(yīng)熱QV。

QV=?U即恒容反應(yīng)過程中，體系吸收的熱量全部用來改變體系的內(nèi)能。

參考資料來源：百度百科-熱化學(xué)

參考資料來源：知網(wǎng)-丙基硝基胍(PrNQ)熱化學(xué)特性及分解機理（英文）