摘要：△H的单位“kJ/mol 中的“mol 不是物质的量的单位,而是指定反应的反应进度的国际单位制单位. 考虑到中等化学的实际情况.新教材中没有引入“反应进度(符号为ξ) 这个物理量. 国标中.反应进度的定义为:对于化学反应 0=ΣBνBB nB(ξ) = nB(0) +νBξ 式中nB(0)和nB(ξ) 分别代表反应进度ξ=0和ξ=ξ时B的物质的量.由于nB(0) (为反应未开始时B的物质的量)为常数.因此有:dξ=νB-1dnB 对于有限的变化 △ξ=νB-1△nB 上面所定义的反应进度.它只与化学反应方程式的写法有关.而与选择反应系统中何种物质B无关.反应进度与物质的量具有相同的量纲.SI单位为mol.由于ξ的定义与νB(化 学计量数.对于反应物其为负.对于产物其为正)有关.因此在使用ξ时必须指明化学反应方程式. 反应进度是化学反应的最基础的量.由于化学中引入了此量.使涉及化学反应的量纲和单位的标准化大大前进了一步.也很好地解决了一系列量在量纲上出现的困难和矛盾. 对于化学反应 0=ΣBνBB,反应的摩尔焓[变]△rHm.一般可由测量反应进度ξ1→ξ2时的焓变△H.除以反应进度变△ξ而得.即:△rHm=△H/△ξ 由于反应进度ξ的定义与化学反应方程式的写法有关.因此△rHm也与化学反应方程式的 写法有关.即对同一实验数据.由于计算△ξ所依据的化学反应方程式不同.使得△rHm也不同.所以在使用△rHm时.必须指明对应的化学反应方程式.例如. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g),△rHm =-483.6 kJ/mol ① H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(g),△rHm =-241.8 kJ/mol ② 对于反应①来说.2 mol H2(g)和1 mol O2(g) 完全反应生成2 mol H2O(g)表示1 反应进度的反应.而对于反应②来说.1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(g)也表示1反进度的反应.前者放热483.6 kJ.后者放热241.8 kJ.因此.两个反应的△rHm 不同.反应① 的△rHm是反应②的两倍.从以上可以看出: (1) 反应的摩尔焓[变] △rHm实际上是单位反应进度的焓变.△rHm的单位“J/mol 或“kJ/mol 中的“mol 是“指定反应 的反应进度的SI单位.mol-1是每反应进度的SI单位. (2) 对于用不同的化学计量数表示的相同物质的反应.每反应进度的反应所表示的意义是不同的.当然相对应的△rHm也是不同的.最后需要说明的是: 由于△rHm与反应的温度和压强有关.因此书写热化学方程式时应注明反应的温度和压强.但中等化学所用的△rHm的数据.一般都是在101 kPa和298.15 K时的数据.因此可特 别注明.考虑到这一点和中等化学中学生的知识水平和接受能力.新教材中将△rHmΘ简写为△H来表示. 例如.C(s) + O2(g) = CO2(g),△H =-393.5 kJ/mol C(s) + H2O + H2(g),△H = +131.5 kJ/mol 典例剖析 [例1](2004年全国高考理综试题•甘肃等 四省区卷)在25℃.101kPa下.1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.下列热化学方程式正确的是 ( ) A．CH3OH.法中正确的是( O2(g)==CO2(g)+2H2O(l),△H=+725.8KJ•mol-1 B．2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l),△H=-1452KJ•mol-1 C．2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l),△H=-725.8KJ•mol-1 D．2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l),△H=+1452KJ•mol-1 解析:1g甲醇燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68kJ.则1mol甲醇(32g)燃烧放热22.68kJ×32=725.8kJ.2mol甲醇燃烧放热725.8kJ×2=1452kJ.可知B 项符合题意. [例2]已知破坏各1mol N≡N键.H-H键和N-H键分别需吸收的能量为946kJ.436kJ.391kJ.计算1molN2(g)和3molH2(g)完全转化为NH3(g)的反应热的理论值. 解析:N2(g)与H2(g)反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g).使1mol的N≡N键断裂吸收946kJ的能量.使3molH-H键断裂共需吸收436kJ·mol-1×3mol＝1308kJ的能量.因此使1molN2(g)和3molH2(g)反应物的化学键断裂共需吸收的能量为946kJ+1308kJ＝2254 kJ.而2molNH3(g)中含6molN-H键.形成6molN-H键时放出能量为391 kJ·mol-1×6mol＝2346 kJ .因此反应热应等于生成物分子形成时所释放的总能量2346kJ·mol-1与反应物分子断裂时所吸收的总能量2254 kJ·mol-1之差.即放出了92 kJ·mol-1的能量. [例3]下列对热化学方程式1/2H2(g)+ 1/2I2,△H = +26kJ·mol-1的叙述中.正确的是 ( ) A．1mol氢气和1mol碘蒸气完全反应需要吸收26kJ的热量 B．1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52kJ的热量 C．1molH2(g)与1molI2(g)完全反应生成2mol的HI气体需吸收52kJ的热量 D．1molH2(g)与1molI2(g)完全反应放出26kJ的热量 解析:热化学方程式的具体形式是表示一定物质的量的.一定聚集状态的反应物完全反应生成一定聚集状态的生成物时的放热.吸热情况.只要依据书写热化学方程式的六点注意事项.对于本例题就不难作出判断.在A.B.D三个选项中均未指明生成物的状态,且D将反应错认为是放热反应,A则未将反应的化学计量数与△H正确对应起来,B则无视热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数的前提.因此合理答案只有C. [例4]．已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水.并放出热量b kJ.则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A. 2C2H2(g)+5O2(g)＝4CO2(g)+2H2O(l), ΔH＝-2b kJ / mol B. C2H2(g)+5/2O2(g)＝2CO2(g)+H2O(l), ΔH＝2b kJ / mol C. 2C2H2(g)+5O2(g)＝4CO2(g)+2H2O(l), ΔH＝-4b kJ / mol D. 2C2H2(g)+5O2(g)＝4CO2(g)+2H2O(l), ΔH＝b kJ / mol 解析:以上各式中化学计量数及物质状态标注都正确,该反应放热.△H应为负值,生成1mol二氧化碳气体.放出热量 bkJ.则又生成4mol二氧化碳气体.放出热量4bkJ . 答案:A. 知能训练

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