在恒定压力下，我们将溶解热定义为溶解物质与溶剂在达到无限稀释状态时的焓差。当溶质溶解在溶剂中时，我们可以检测到焓的变化，这通常被称为溶解热或热溶解。在数值上，它等于溶剂的质量、温度变化量与溶剂比热容的乘积。我们通常用符号 ΔH 来表示它，其标准测量单位是 KJ/mol。
> ΔH = m × ΔT × S
>
>
>
> 其中，
>
>
>
> ΔH 代表溶解热，
>
>
>
> m 代表溶剂的质量，
>
>
>
> ΔT 代表温度的变化量，
>
>
>
> S 代表溶剂的比热容。
示例问题
问题 1. 当一种水合盐在 300 K 的温度下溶解于水中，溶解速率为 43 KJ/mol 时，请计算溶解热。已知水的比热容为 0.004184 kJ/g⋅°C。
解答：
> 我们已知，
>
>
>
> m = 43
>
>
>
> T = 300
>
>
>
> S = 0.004184
>
>
>
> 利用公式计算，我们得到：
>
>
>
> ΔH = m × ΔT × S
>
>
>
>
>
>
> = 43 × 300 × 0.004184
>
>
>
> = 53.97 KJ/mol
问题 2. 当一种水合盐在 250 K 的温度下溶解于水中，溶解速率为 65 KJ/mol 时，请计算溶解热。已知水的比热容为 0.004184 kJ/g⋅°C。
解答：
> 我们已知，
>
>
>
> m = 65
>
>
>
> T = 250
>
>
>
> S = 0.004184
>
>
>
> 利用公式计算，我们得到：
>
>
>
> ΔH = m × ΔT × S
>
>
>
>
>
>
> = 65 × 250 × 0.004184
>
>
>
> = 68 KJ/mol
问题 3. 当一种水合盐在 150 K 的温度下溶解于某种溶剂中，溶解速率为 20 KJ/mol 时，请计算溶解热。已知该溶剂的比热容为 0.062 kJ/g⋅°C。
解答：
> 我们已知，
>
>
>
> m = 20
>
>
>
> T = 150
>
>
>
> S = 0.062
>
>
>
> 利用公式计算，我们得到：
>
>
>
> ΔH = m × ΔT × S
>
>
>
>
>
>
> = 20 × 150 × 0.062
>
>
>
> = 186 KJ/mol
问题 4. 当一种水合盐溶解在溶剂中时，已知溶解热为 150 KJ/mol，温度为 100 K。请计算溶剂的质量。已知该溶剂的比热容为 0.165 kJ/g⋅°C。
解答：
> 我们已知，
>
>
>
> ΔH = 150
>
>
>
> T = 100
>
>
>
> S = 0.165
>
>
>
> 利用公式计算，我们得到：
>
>
>
> ΔH = m × ΔT × S
>
>
>
> => 150 = m × 100 × 0.165
>
>
>
> => m = 150/16.5
>
>
>
> => m = 9.09 KJ
问题 5. 当一种水合盐溶解在溶剂中时，已知溶解热为 450 KJ/mol，温度为 500 K。请计算溶剂的质量。已知该溶剂的比热容为 0.542 kJ/g⋅°C。
解答：
> 我们已知，
>
>
>
> ΔH = 450
>
>
>
> T = 500
>
>
>
> S = 0.542
>
>
>
> 利用公式计算，我们得到：
>
>
>
> ΔH = m × ΔT × S
>
>
>
> => 450 = m × 500 × 0.542
>
>
>
> => m = 450/271
>
>
>
> => m = 1.66 KJ
问题 6. 当一种水合盐溶解在溶剂中时，已知溶解热为 170 KJ/mol，溶解速率为每摩尔 70 KJ。请计算溶剂的温度变化。已知该溶剂的比热容为 0.004 kJ/g⋅°C。
解答：
> 我们已知，
>
>
>
> ΔH = 170
>
>
>
> m = 70
>
>
>
> S = 0.004
>
>
>
> 利用公式计算，我们得到：
>
>
>
> ΔH = m × ΔT × S
>
>
>
> => 170 = 70 × ΔT × 0.004
>
>
>
> => ΔT = 170/0.28
>
>
>
> => ΔT = 607 K
问题 7. 当一种水合盐溶解在溶剂中时，已知溶解热为 600 KJ/mol，溶解速率为每摩尔 120 KJ。请计算溶剂的温度变化。已知该溶剂的比热容为 0.076 kJ/g⋅°C。
解答：
> 我们已知，
>
>
>
> ΔH = 600
>
>
>
> m = 120
>
>
>
> S = 0.076
>
>
>
> 利用公式计算，我们得到：
>
>
>
> ΔH = m × ΔT × S
>
>
>
> => 600 = 120 × ΔT × 0.076
>
>
>
> => ΔT = 600/9.12
>
>
>
> => ΔT = 65.78 K