题目
凡是化学反应的等压热必大于等容热A. 正确B. 错误
凡是化学反应的等压热必大于等容热
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查化学反应中等压热(焓变ΔH)与等容热(内能变ΔU)的关系,以及它们的适用条件。
解题核心思路:
- 明确概念:等压热对应焓变ΔH,等容热对应内能变ΔU。
- 热力学关系:ΔH = ΔU + Δ(n)RT,其中Δ(n)为气体物质的量变化。
- 关键判断:若Δ(n) > 0(气体物质的量增加),则ΔH > ΔU;若Δ(n) < 0(气体物质的量减少),则ΔH < ΔU。因此,等压热不一定总是大于等容热,需具体分析反应的气体物质的量变化。
破题关键点:
- 否定绝对表述:题目中“凡是”一词表明结论需适用于所有情况,但实际ΔH与ΔU的大小关系取决于Δ(n),因此原命题错误。
化学反应的热效应在不同条件下存在差异:
- 等容条件:系统体积不变,无压力体积功(W = 0),因此 Q_v = ΔU(内能变化)。
- 等压条件:系统压力恒定,热效应为焓变(ΔH),且 ΔH = ΔU + Δ(n)RT,其中Δ(n)为气体物质的量变化,R为气体常数,T为温度。
结论推导:
- 若反应中气体物质的量 增加(Δ(n) > 0),则ΔH > ΔU,此时等压热(Q_p)大于等容热(Q_v)。
- 若反应中气体物质的量 减少(Δ(n) < 0),则ΔH < ΔU,此时等压热(Q_p)小于等容热(Q_v)。
反例验证:
例如反应 2CO(g) → 2C(s) + O₂(g),气体物质的量从2 mol变为1 mol,Δ(n) = -1 mol。此时ΔH = ΔU - RT,显然ΔH < ΔU,等压热小于等容热。因此原命题“凡是化学反应的等压热必大于等容热”不成立。