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热力学

重点关注 恒容(等容)和恒压(等压) 这两种最常见的实验条件!

焓变的大小不仅取决于反应本身,还取决于所处的环境条件。

5.1 温变

\[ dH = C_p dT \]
\[ \Delta H = \int_{T_1}^{T_2} C_p dT \]

\(C_p\) 是等压热容。如果温度区间不大, \(C_p\) 可视为常数,则 \(\Delta H = C_p \Delta T\)

5.2 相变

在恒压下发生相变时,温度不变,但需要吸收或释放热量:

\[ \Delta_{相}H = Q_p \]

相变焓(如摩尔熔化焓 \(\Delta_{fus}H_m\) )通常是查表得到的已知常数。

5.3 基尔霍夫定律

如果已知 298K 下的反应焓 \(\Delta_r H_m^\ominus(298K)\) ,想要求另一个温度 \(T\) 下的焓变

\[ \left( \frac{\partial \Delta_r H_m^\ominus}{\partial T} \right)_p = \Delta_r C_{p,m}^\ominus \]
\[ \Delta_r H_m^\ominus(T_2) = \Delta_r H_m^\ominus(T_1) + \int_{T_1}^{T_2} \Delta_r C_{p,m}^\ominus(T) \, dT \]
\[ \Delta_r H_m^\ominus(T_2) = \Delta_r H_m^\ominus(T_1) + \Delta_r C_{p,m}^\ominus(T_2 - T_1) \]

5.4 吉布斯自由能

\[ G = H - TS \]

5.5 范特霍夫方程

\[ \frac{d \ln K^\ominus}{dT} = \frac{\Delta_r H_m^\ominus}{RT^2} \]

最后更新: 2026-03-15