题目
下列过程中,triangle H = Q_p的是()A. 理想气体等温可逆膨胀B. 实际气体绝热可逆膨胀C. 恒压且只做体积功的化学反应D. 恒容且只做体积功的化学反应
下列过程中,$\triangle H = Q_p$的是()
A. 理想气体等温可逆膨胀
B. 实际气体绝热可逆膨胀
C. 恒压且只做体积功的化学反应
D. 恒容且只做体积功的化学反应
题目解答
答案
C. 恒压且只做体积功的化学反应
解析
本题考查焓变($\Delta H$)与恒压热($Q_p$)关系的应用。核心在于理解$\Delta H = Q_p$的成立条件:
- 过程必须在恒压下进行;
- 系统仅做体积功(无其他形式的功,如电功、搅拌功等)。
若满足以上条件,则化学反应的焓变$\Delta H$等于反应在恒压下释放或吸收的热量$Q_p$。需逐一分析选项是否符合这两个条件。
选项分析
A. 理想气体等温可逆膨胀
- 等温过程中,理想气体的焓($H$)仅是温度的函数,温度不变则$\Delta H = 0$。
- 虽然过程恒压且做体积功,但等温膨胀的$Q_p = W$(热量全部转化为功),而$\Delta H = 0$,故$Q_p \neq \Delta H$。
结论:不满足条件。
B. 实际气体绝热可逆膨胀
- 绝热过程无热交换($Q_p = 0$),但系统温度可能变化,导致$\Delta H \neq 0$(因实际气体的焓与温度相关)。
结论:不满足条件。
C. 恒压且只做体积功的化学反应
- 恒压条件满足$\Delta H = Q_p$的前提;
- 仅做体积功(无其他功),符合定义。
结论:满足条件,正确选项。
D. 恒容且只做体积功的化学反应
- 恒容时体积功为零,此时$Q_v = \Delta U$(内能变),而$\Delta H = \Delta U + \Delta (PV)$。
- 除非气体物质的量变化$\Delta n = 0$,否则$\Delta H \neq Q_v$。题目未限定$\Delta n = 0$,故一般情况下不成立。
结论:不满足条件。