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盖斯定律:与途径无关的焓变

交互式焓变示意图、登山类比、一氧化碳生成循环,以及反转、缩放与加减热化学方程式的引导练习。

核心概念

状态函数

焓 H 只由体系状态决定。始态与终态相同,无论分几步完成,总 ΔH 相同。

恒压与恒容

恒压且只做体积功时,测得反应热等于 ΔH;恒容时反应热等于 ΔU,路径无关的结论同样适用于 ΔU。

热化学代数

方程式颠倒则 ΔH 变号;系数同乘则 ΔH 同乘;方程式相加则 ΔH 相加——计量数必须一致。

理解盖斯定律

盖斯定律:在相同条件(温度、压强约定一致)下,总反应的标准摩尔焓变,等于连接同一始态与终态的任一分步反应焓变(按计量数)之代数和。

这是因为焓是状态函数。实验上常在恒压量热,此时反应热与 ΔH 对应;恒容时反应热与 ΔU 对应,对 ΔU 也可作同样的路径分解。

本页的石墨–CO–CO₂ 循环用标准数据说明:难以直接测准的一步(C + ½O₂ → CO)可由燃烧反应组合得到。

常见问题

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