為什麼溫度會影響反應焓變?

雖然溫度變化對反應的焓變影響很小,基本可以忽略不計,但是實際上焓變是產生了微小改變的。我想問問產生這種改變的原因是什麼?

我自己考慮過一種解釋。假設有a, b兩組反應,a組反應是1mol50℃的氫氣與1mol50℃的氯氣在恆壓條件下反應,生成2mol50℃的氯化氫; b組反應是1mol0℃氫氣與1mol0℃氯氣在等壓條件下反應,生成2mol0℃的氯化氫。因為在相同壓強下1mol氫氣與1mol氯氣的混合氣體溫度下降50℃所釋放的熱量,與同壓強下2mol氯化氫氣體溫度下降50℃所釋放的熱量不相等,因此反應a,b的焓變不相等。這個想法有什麼紕漏嗎?除此之外,還有什麼更主要的原因呢?


你的想法是正確的。在物理化學上,反應焓變與溫度的關係被稱為Kirchhoff定律:

Delta rHm(T_{2} )=Delta rHm(T_{1})+int_{T1}^{T2}Delta CpdT

其中Delta Cp是反應進度xi =1mol時反應熱容的變化,即Delta Cp=sum_{B}^{}{
u_{B} Cp,m(B)} ,此式適用於所有物質未發生相變的情況。這個公式的依據是焓是狀態函數,在T1下的焓變,可以通過設計途徑轉換到已知的T2下來求得,而物質的簡單變溫物理過程正是溝通兩個焓變的橋樑,因此這裡出現了等壓熱容。

熱容是反映物質吸收熱量對溫度敏感程度的物理量,也就是說,焓變與溫度的關係體現在反應物、生成物等壓熱容的代數和之上,和題主所說的不同物質經歷同樣的溫度變化,熱量變化不同,是同樣的道理。


樓上說的對。簡言之反應焓,就是在固定的條件下,做反應物和生成物的能量守恆,反應到公式上就是雞西火夫公式啦。


統計熱力學,南大物化上第7章,你會明白,分子的熱力學性質會隨溫度變化,而不同的分子隨溫度變化不一樣。焓本身就是溫度的函數,焓變就是產物的函數減去反應物的函數。


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