化学热力学问题1

Question

1.在绝热恒容反应器中发生如下理想气体反应H2+Cl2=2HCl（都是气态），则他们的Q，△U，△H，分别是大于零，等于零还是小于零？为什么？做简要分析。
2.在绝热恒压反应器中发生如下理想气体反应H2+Cl2=2HCl（都是气态），则他的△U，△H，分别是大于零，等于零还是小于零？为什么？做简要分析。

Answer 1

1 因为是绝热的，所以Q=0。因为是恒容，所以dV=0，即W=pdV=0。
dU=dQ+dW=0+0=0
dH=dU+pdv+vdp=0+0+vdp 因为反应前后气体分子数不变，体积不变，则压强也不变，dp=0
所以dH=0
2 因为是绝热的，所以Q=0。因为反应前后气体分子数不变，压强不变，则体积也不变，dV=0。W=pdV=0。dU=dQ+dW=0+0=0。dH=dU+pdV+Vdp=0+0+0=0

Answer 2

这是一个前后化学计量数相同的反应。所以恒容与恒压时，△U，△H都相同。（德尔塔pV=0）这是放热反应，所以△U，△H都小于0

Answer 3

因为HCl比H2,Cl2稳定,所以反应是放热反应,因为在绝热恒容反应器中发生理想气体反应,反应前后气体体积不变,气体不对外界做功,绝热恒压反应器中发生的理想气体反应也一样,所以Q<0,△U<0,△H<0