大一无机化学,有若干不理解,求大神

已知A(g)+B(s)=C(g)+D(s)的△H=-80.25kJ。反应在101.3kPa,300K下发生,体系做了最大功并放热4.86kJ。试求反应过程的Q,W,△U,△S,△G.

疑问如下:1.由方程式可知,反应前后气体体积不变化,即体积功W为0,但是答案的W为-75.39kJ,恰好是80.25-4.86,为什么?
2.因为气体体积不变化,因此反应可看作是恒压下的恒容反应,但是计算△U的时候所用的△H是80.25kJ,但是热效应是4.86kJ,△H不是数值上与Q相等吗,这又是为什么?

求大神帮我解答,万分感谢。

W是功,包含了体积功和非体积功。题中反应前后体积不变,体积功等于零,非体积功可不等于零。不要一看见W就认为是体积功,得仔细看题是否有非体积功。

第二问同理,Q=ΔH 成立的条件是:等温恒压且不作非体积功。此题中存在非体积功,这个公式是不能用的。

 

总之,书上的公式不可盲目应用,必须掌握每个公式的适用条件,条件不和不能用的。关键在于理解课本上的公式推导过程,你有关升华的说法毫无道理,说明你还没有吃透这些概念和公式。


对于此题,由于存在非体积功,很多公式是不能用的,只能从最基本的公式出发进行推导。

    放热4.86kJ → Q=-4.86kJ
    ►这是 Q 的定义

    反应前后体积不变 → ΔU = ΔH = -80.25kJ
    ►根据H的定义 H = U + pV 以及pV不变可知

    热力学第一定律 ΔU = Q + W → W = -75.39kJ
    ►没什么好说的,热力学第一定律

    体系做了最大功(可逆途径)→ ΔG = W(非) = -75.39kJ
    ►;最大功的含义(本质是热力学第二定律)

    等温可逆途径下 ΔS = Q/T → ΔS = -16.2J/(mol·K)
    ►熵的计算方法(热温商)。也可以根据 G = H - TS 定义式得到

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第1个回答  2013-11-26
很明显,在反应时,人为为改变了容器容积。追问

我是理解为可能是d升华,但是这样的话热力能变和焓变不相等

追答

若有升华的话,题中一定会提到的。人为改变体积,有些题中可能不提及。

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