van't Hoff方程及相关问题的讨论

作     者：任聚杰 REN Jujie

作者机构：河北科技大学理学院河北石家庄050018 

出 版 物：《河北工业科技》 (Hebei Journal of Industrial Science and Technology)

年 卷 期：2018年第35卷第1期

页      面：18-23页

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：河北省高等教育教学改革研究项目(2012GJJG073) 河北科技大学教育教学改革研究项目 

主　　题：化学热力学 van’t Hoff方程 恒压反应 恒容反应 理想气体 活化能 

摘      要：van’t Hoff方程是描述化学平衡常数与温度之间关系的方程,且有化学反应等压方程和化学反应等容方程之说。目前教材对于这些方程的推导不严格,甚至不正确,对于等压和等容的含义也没有解释,造成了该方程使用上存在困难,出现许多错误的结论,使得在推导活化能与反应热关系时出现混乱。针对此问题,从化学势是状态函数入手,证明了摩尔反应吉布斯函数也是状态函数,并以此为基础,利用严谨的数学和热力学概念,推出了van’t Hoff方程。结果表明,van’t Hoff方程的2种形式,即所谓的化学反应等压方程和化学反应等容方程,其使用条件与等压和等容无关,只是一种习惯叫法而已。在此基础上,严格导出了理想气体化学反应的Arrhenius活化能和恒压反应热及恒容反应热之间的关系。研究明确了任意反应和理想气体反应van’Hoff方程的形式和使用条件,对人们正确认识和利用热力学领域理想气体反应活化能和反应热的关系打下了基础。