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。
反应进度自1982年进入我国国家标准,ISO国际标准从1992年引入了反应进度。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反应
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,因此可不特别注明。
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(298.15 K)简写为
△H来表示。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
总之,引入△H以后,热化学方程式的表示方法发生了很大变化,教师对此应做到心中有
数,但教学过程中不要向学生过分强调,以避免不必要的深究。
参考文献
[1] 胡美玲. 中等化学应贯彻“量和单位”系列国家标准. 化学教育,1996,(5).
[2] 中华人民共和国国家标准 GB 3100~3102-93《量和单位》. 北京:中国标准出版社,1994.
[3] 量和单位国家标准实施指南. 北京:中国标准出版社, 1996.
[4] 全日制普通高级中学教科书(试验本)(限选) 化学 第三册. 北京:人民教育出版社, 1998.
[5] 物理化学(上册). 北京:高等教育出版社,1999.
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