内容正文:
1.反应热 焓变
一、反应热及其测定
1.体系(系统)及环境
(1)体系(系统)试管中的溶液
及发生的反应等.(包括
、 、
).
(2)环境:与体系 的其他部分(如
试管、空气等).
2.反应热
(1)定义:在 条件下,化学反应体系向
环境 或从环境 的热量,
称为化学反应的热效应,简称反应热.
(2)测定方法:用 直接测定.
3.中和反应反应热的测定
(1)实验装置
(2)测定原理
ΔH=-
(m酸 +m碱)c(t终 -t始)
n
c=4.18Jg-1℃-1=4.18×10-3kJ
g-1℃-1;n为生成 H2O的物质的量.
(3)测定数据:反应物温度的测定(t始)、反应后
体系温度的测定(t终 ),重复
取平均值进行计算.
(4)注意事项
1)酸碱溶液应当用 、 的
稀溶液(01mol/L~05mol/L)
①测定中和热时不能用浓酸或浓碱,因浓
酸或浓碱溶于水一般都要放热.
②测定中和反应反应热时不能用弱酸或弱
碱,因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电
离,若改用弱酸或弱碱,它们电离时要吸收
一部分热量.
2)要使用同一支温度计:分别先后测量酸、
碱及混合液的温度时,测定一种溶液后必
须用 并用滤纸擦干.温度计的水
银球部分要完全浸入溶液中,且要稳定一
段时间再记下读数.
3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好
后要充分 ,才能使用.
4)操作时动作 ,尽量减少热量的
散失.
5)实验时亦可选用浓度、体积都不相同的
酸碱溶液进行中和反应反应热的测定,但
在计算时,应取二者中量 的一种,因为
过量的酸碱并不参与中和反应.
二、反应热与焓变
1.内能(U)、焓(H)及焓变(ΔH)
(1)内能(U):体系内物质的各种能量的总和,
受 、 和物质的
等影响.
(2)焓(H):与 有关的物理量.
(3)焓变(ΔH):等压条件下反应热等于反应的
焓变,用 ΔH 表示,单位: 或
.
(注:此处的每摩尔指的是每摩尔反应)
86
(4)反应热与焓变的关系:
反应热
恒压条件
热效应→ 焓变
放热反应 ΔH <0
吸热反应 ΔH >0
↓
生成物的总能量-反应物的总能量
2.放热反应和吸热反应的判断
(1)从反应物和生成物的总能量
的角度分析,如图所示.
(2)从反应热的量化参数——— 的角度
分析
反
应
物
旧化学键断裂
新化学键形成→
↓
吸收能量E1
↑
放出能量E2
生
成
物
→
E1 >E2,ΔH 0
反应
↑
E1 <E2,ΔH 0
反应
↓
(3)记忆常见的放热反应和吸热反应
1)放热反应:①可燃物的燃烧;②酸碱中和
反应;③大多数化合反应;④金属跟酸或水
的置换反应;⑤物质的缓慢氧化等.
2)吸热反应:①大多数分解反应;②盐的水
解;③Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl反应;
④碳和水蒸气、C和CO2 的反应等.
3.理解反应历程与反应热的关系
图示
续表
意义
a表示正反应的 ;b表示逆反应的
.c表示该反应的反应热.
ΔH
图1:ΔH=(a-b)kJmol-1=
-ckJmol-1,表示 反应
图2:ΔH=(a-b)kJmol-1=
ckJmol-1,表示 反应
[特别提醒] 物质的键能、内能与物质稳定
性的关系:物质的键能越小,其内能越高,稳
定性越差;反之,键能越大,其内能越低,稳
定性越强.
4.反应热(ΔH)的计算方法
ΔH 三种表达式为:
①ΔH= 的能量 - 的
能量;
②ΔH= 的总能量- 的总
能量;
③ΔH= 的键能之和- 的
键能之和.
注:三者的内在含义都是一样的,均为反应
体系与外界环境之间能量交换的差值.
化学反应是反应热的必要源泉,可以提
供人类生活和生产活动的必要能量.反应
A+B C ΔH<0分两步进行