化学、怎样理解焓变和反应热?

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  • 一、焓既然组成物体的分子不停地做无规则运动,那么,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能.个别分子的运动现象(速度大小和方向)是偶然的,但从大量分子整体来看,在一定条件下,它们遵循着一定的统计规律,与热运动有关的宏观量——温度,就是大量分子热运动的统计平均值.分子动能与温度有关,温度越高,分子的平均动能就越大,反之越小.分子间存在相互作用力,即化学上所说的分子间作用力(范德华力).分子间作用力是分子引力与分子斥力的合力,存在一距离r0使引力等于斥力,在这个位置上分子间作用力为零.分子引力与分子斥力都随分子间距减小而增大,但是斥力的变化幅度相对较大,所以分子间距大于r0时表现为引力,小于r0时表现为斥力.因为分子间存在相互作用力,所以分子间具有由它们相对位置决定的势能,叫做分子势能.分子势能与弹簧弹性势能的变化相似.物体的体积发生变化时,分子间距也发生变化,所以分子势能同物体的体积有关系. 物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的热力学能,也叫做内能.热力学能与动能、势能一样,是物体的一个状态量. 初中我们学过,改变物体内能的方式有两个:做功和热传递. 在敞口容器中进行的化学反应就是恒压过程.所谓恒压是指系统的压强p等于环境压强p外,并保持恒定不变,即p=p外=常数.由于过程恒压和只做体积功,所以它表明恒压过程中的热等于系统焓的变化,也就是说,只要确定了过程恒压和只做体积功的特点,Q就只决定于系统的初末状态. 焓的物理意义可以理解为恒压和只做体积功的特殊条件下,Q=ΔH,即反应的热量变化.因为只有在此条件下,焓才表现出它的特性.例如恒压下对物质加热,则物质吸热后温度升高,ΔH>0,所以物质在高温时的焓大于它在低温时的焓.又如对于恒压下的放热化学反应,ΔH