【现货速发】工程化学(高职高专)许雅周机械工业出版社

    第一章热化学能源

    化学反应的发生通常伴随有能量的变化，其形式虽有多种，但多数以热量的形式放出或吸收。燃料燃烧所放出的热量多少和化学反应中所发生的能量转换和利用都是能源的重要课题。本章讨论如何用实验方法测量化学反应的热效应和如何从理论上计算化学反应的热效应这两个问题，并适当介绍能源中的燃料。

    第一节反应热效应的测量

    化学反应所放出或吸收的热叫做反应的热效应，简称热效应或反应热。研究化学反应中热与其他能量转化的定量关系的学科叫做热化学。

    任何物质总是和它周围的其他物质相联系着的，为了科学研究的需要，在考虑热化学这方面的内容时，必须规定待研究物质的范围，也就是要把被研究的对象和周围的物质隔离开来。这种被研究的对象叫做系统，系统以外的周围物质叫做环境。

    系统可以通过一个边界与它的环境区分开来。这个边界可以是具体的，也可以是假想的。例如，在一个容器里研究硫酸与氢氧化钠在水溶液中的反应，通常就把含有硫酸和氢氧化钠的水溶液作为系统，而溶液以外的周围物质如容器、溶液上方的空气等作为环境。该系统与环境是通过溶液的界面区分开来的。如果用锌来代替氢氧化钠，锌将会与稀硫酸反应产生氢气，气体逸出液面而扩散到空气中，若容器是完全密闭的，则可以将密闭在容器中的空气以及产生的氢气包括在系统内，该系统还是可以有具体的边界与环境区分开；若容器不是密闭的，则系统与环境的边界只能是假想的。

    硫酸与氢氧化钠在水溶液中发生中和反应，会放出热，使水溶液的温度升高。如果该容器是完全密闭且绝热的，在容器中只有此水溶液而无空气，则反应放出的热量将被溶液所吸收，溶液的温度将升高至某一定值，反应所放出的热量等于溶液所吸收的热量。可表示为

    Q=c_Sm_S(T₂-T₁)

    =c_Sm_S△T=一C_S△T    (1—1)式中Q表示一定量反应物在给定条件下的反应热效应(J)，吸热为正，放热为负；c_S表示溶液的比热容(J·kg^-1K-¹)；m_S表示溶液的质量(kg)；c_S表示溶液的热容(J·K^-1)c_S=c_Sm_S；△T表示溶液终态温度T₂与始态温度T₁之差（K)

 .........