《化学反应与能量》知识纲要与变式训练试题
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约8730字。
一、反应热与焓变
【知识纲要】
要点1.反应热(焓变)的概念及表示方法
化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来描述,叫做反应热,在恒压条件下进行的反应的热效应又称焓变,符号为ΔH,单位为kJ/mol,规定放热反应的ΔH为“—”,吸热反应的ΔH为“+”。 反应热与焓变的关系:
反应热 焓变
含义 化学反应中释放或吸收的热量 化学反应中生成物总焓与反应物总焓之差
符号 Q ΔH
与能量变化的关系 Q > 0 反应吸收热量
Q < 0反应放出热量 ΔH > 0 反应吸收热量
ΔH < 0反应放出热量
二者的相互联系 在恒压条件下(即敞口容器中)进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,而没有转化为电能、光能等其它形式的能,则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变,即 QP = ΔH (QP表示在压强不变条件下化学反应的反应热)
与键能的关系 ΔH = QP = 反应物的总键能 - 生成物的总键能
特别提醒:描述此概念时,无论是用“反应热”、“焓变”或“ ΔH”表示,其后所用的数值必须带“+”或“—”;单位是kJ/mol,而不是kJ,热量的单位是kJ;在比较大小时,所带“+”“—”符号均参入比较。
要点2.放热反应和吸热反应
化学反应中,由于反应物转变为生成物的过程中,经历了旧化学键断裂和新化学键的形成过程,破坏旧键需要吸收能量;而形成新键则要释放能量,因此,化学反应通常都伴随着能量的变化。当反应物总能量大于生成物总能量时,为放热反应;当反应物总能量小于生成物总能量时,为吸热反应。
(1)吸热反应和放热反应的判断
能量角度 反应物总能量大于生成物总能量,则为放热反应;反应物总能量小于生成物总能量,则为吸热反应
键能角度 ΔE吸收-ΔE放出=反应物的键能总和-生成物的键能总和。若ΔE吸收-ΔE放出>0,则反应为吸热反应;若ΔE吸收-ΔE放出<0,则反应是放热反应
(2)吸热反应和放热反应的比较
放热反应 吸热反应
反应特征 反应过程中放出热量 反应过程中吸收热量
形成原因 反应物的总能量大于生成物的总能量 反应物的总能量小于生成物的总能量
与化学键的关系 反应物的键能总和小于生成物的键能总和 反应物的键能总和大于生成物的键能总和
焓变大小 ΔH<0 ΔH>0
图示
实例 燃烧反应;活泼金属跟酸反应;酸碱中和反应;多数化合反应;铝热反应;钠与水的反应等 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应;以C、H2、CO为还原剂冶炼金属的氧化还原反应;多数分解反应;水解反应
要点3.燃烧热与中和热
根据反应类型和研究对象的不同,反应热可分为生成热、分解热、中和热.燃烧热、溶解热等。燃烧热、中和热及其异同比较如下:
比较 燃烧热 中和热
相同点 能量变化 放热反应
△H △H<0, 单位:kJ/mol
不同点 反应物的量 1mol(O2的量不限) 可能是1mol,也可能是0.5mol
生成物的量 不限量 H2O是1mol
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