题目
欲测定有机物燃烧热 Qp,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为 QV,公式 Qp=QV+ΔnRT 中的 Δn 为: ( )A. 生成物与反应物总物质的量之差B. 生成物与反应物中气相物质的量之差C. 生成物与反应物中凝聚相物质的量之差D. 生成物与反应物的总热容差
欲测定有机物燃烧热 Qp,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为 QV,公式 Qp=QV+ΔnRT 中的 Δn 为: ( )
A. 生成物与反应物总物质的量之差
B. 生成物与反应物中气相物质的量之差
C. 生成物与反应物中凝聚相物质的量之差
D. 生成物与反应物的总热容差
题目解答
答案
B. 生成物与反应物中气相物质的量之差
解析
本题考查知识点为化学反应热效应中恒压热效应 $Q_p$ 与恒容热效应 $Q_V$ 的关系以及公式 $Q_p = Q_V+\Delta nRT$ 中 $\Delta n$ 的含义。解题思路是先明确恒压热效应和恒容热效应的定义,再推导两者之间的关系,从而确定 $\Delta n$ 的具体意义。
1. 明确恒压热效应和恒容热效应的定义
- 恒容热效应 $Q_V$ 是指在恒容条件下,化学反应所吸收或放出的热量,根据热力学第一定律,$\Delta U = Q_V+W$,在恒容过程中,体积功 $W = -p\Delta V = 0$,所以 $\Delta U=Q_V$,即恒容热效应等于系统内能的变化。
- 恒压热效应 $Q_p$ 是指在恒压条件下,化学反应所吸收或放出的热量,同样根据热力学第一定律,$\Delta U = Q_p+W$,恒压过程中体积功 $W=-p\Delta V$,则 $Q_p=\Delta U + p\Delta V$。
2. 推导 $Q_p$ 与 $Q_V$ 的关系
因为 $Q_V=\Delta U$,将其代入 $Q_p=\Delta U + p\Delta V$ 中,可得 $Q_p=Q_V + p\Delta V$。
3. 确定 $\Delta n$ 的含义
对于理想气体,$pV = nRT$,在恒压条件下,$p\Delta V=\Delta n_{g}RT$,其中 $\Delta n_{g}$ 是生成物与反应物中气相物质的量之差。将 $p\Delta V=\Delta n_{g}RT$ 代入 $Q_p=Q_V + p\Delta V$ 中,就得到 $Q_p=Q_V+\Delta n_{g}RT$,所以公式中的 $\Delta n$ 为生成物与反应物中气相物质的量之差。