内容正文:
选修4课时突破:
——焓变 反应热
【要点导学】
一、
1.焓变与反应热
(1)焓变
①焓(H):与内能有关的物理量。
②焓变(ΔH):生成物与反应物的焓值差,决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。
(2)反应热
①概念:化学反应过程中所放出或吸收的能量。
②与焓变的关系:恒压条件下的反应热等于焓变,单位是kJ·mol-1。
(3)ΔH与吸热反应、放热反应的关系
②实例:
1 mol H2与0.5 mol O2完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ热量,则该反应的焓变ΔH=-285.8_kJ·mol-1。
2.化学反应中能量变化的原因
(1)微观角度
①化学反应的本质:
②化学键变化与反应热的关系:
若E1>E2,反应吸收能量,ΔH>0,为吸热反应;
若E1<E2,反应放出能量,ΔH<0,为放热反应。
(2)宏观角度
①内能与反应吸、放热
从物质内能上分析,如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物时放出能量,这就是放热反应。反之,则为吸热反应。
②图示:
已知H2和Cl2在点燃的条件下生成HCl。下面是反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化示意图。
[问题思考]
1.断裂1 mol H—H键、1 mol Cl—Cl键吸收的总能量是多少?形成2 mol H—Cl键放出的能量是多少?由此判断该反应的ΔH是多少?
提示:断键吸收的总能量为436 kJ+243 kJ=679 kJ。形成化学键放出的总能量为431 kJ×2=862 kJ。故H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)反应放出热量862 kJ-679 kJ=183 kJ,即反应的 ΔH=-183 kJ·mol-1。
2.根据图示中数据判断2HCl(g)===H2(g)+Cl2(g)的焓变ΔH是多少?与问题1中的ΔH相比,得出的结论是什么?
提示:ΔH=断裂化学键吸收的总能量-形成化学键放出的总能量=(431 kJ·mol-1×2)-(436 kJ·mol-1+243 kJ·mol-1)=+183 kJ·mol-1。正、逆反应的焓变(ΔH)数值相等,符号相反。
3.H2(g)和Cl2(g)在光照条件下也可以发生上述反应,那么该反应的ΔH是否发生变化?
提示:焓变不发生变化,ΔH仍为-183 kJ·mol-1;因为化学反应的焓变与反应条件无关。
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