内容正文:
专题01 反应热、焓变与热化学方程式
01体系与环境
我们用观察、实验等方法进行科学研究时,先确定要研究的对象,把____________与其余物质分开:
1.体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系,简称体系(又称系统)。
2.环境是与______相互影响的其他部分。如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。
【温馨提醒】
体系与环境不是固体不变的,因研究的对象变化而变化,如把盐酸、氢氧化钠溶液及发生的反应作为研究的对象,则盐酸、氢氧化钠溶液及发生的反应为体系,而试管与空气为环境,如果把盐酸、氢氧化钠溶液及发生的反应和试管作为研究的对象,则盐酸、氢氧化钠溶液及发生的反应和试管为体系,空气为环境。
02反应热与焓变
1.反应热
(1)定义:在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的______,称为化学反应的热效应,简称反应热。
说明:热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的______
(2)符号:______
(3)单位:____________或kJ/mol
(4)测定方法:利用____________直接测定
2.内能、焓、焓变
(1)内能(符号为U):体系内物质的各种能量的总和,受______、压强和____________等影响
(2)焓(符号为H):与物质______有关的物理量
(3)焓变与反应热的关系:在等压条件下进行的化学反应,其反应热就等于反应的______
(4)焓变的符号和单位:ΔH,______或______
(5)焓变与焓的关系:ΔH=H生成物─H反应物
3.焓变(或反应热)与吸、放热反应的关系
放热反应:ΔH为“-”,即ΔH______ 0(放热→体系能量降低)
吸热反应:ΔH为“+”,即ΔH______ 0(吸热→体系能量升高)
比较大小:比较ΔH大小时,要带上“+”、“-”号,即所有放热反应的焓变______所有吸热反应的焓变
4.反应热和焓变的比较
类别
项目
反应热
焓变
不同点
概念
化学反应释放或吸收的热量
化学反应中生成物的总焓与反应物的总焓之差
相同点
“+”“-”的意义
“+”表示反应吸热,“-”表示反应放热
数据来源
可以通过实验直接测得,也可以利用已知数据通过计算求得
联系
①等值关系:恒压条件下反应的反应热等于焓变
②等价关系:符号是ΔH,单位是kJ·mol-1
【温馨提醒】
①焓(H)是与内能有关的物理量,内能描述的是物质所具有的能量,是物质固有的性质之一。不同的物质,其焓不同;相同的物质,如果温度或压强不同,物质的状态不同,其焓也会不同
②焓、焓变、反应热代表的意义不同;焓只有正值,而焓变有正值、负值之分
③化学反应的能量变化主要表现为热量变化,但并不完全是热量变化,还有光能、电能等
④物质发生化学反应一定伴随着能量变化,但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学变化。如:水蒸气变成液态水的过程放热,但该变化为物理变化
⑤能量越低越稳定。同一物质能量由高到低:气体(g)>液体(l)>固体(s);稳定性:气体(g)<液体(l)<固体(s)
⑥任何化学反应在发生物质变化的同时都伴随着能量的变化,通常表现为热量变化,即放出热量或吸收热量。在化学反应中,一定条件下所释放或吸收的热量即为化学反应热。
03反应热与化学键及物质的能量关系
1.微观:化学键的断裂与形成
反应物→断键→吸收能量 > 生成物→成键→释放能量
吸收能量→______反应→焓变为______值
反应物→断键→吸收能量 < 生成物→成键→释放能量
释放能量→______反应→焓变为______值
吸热反应 放热反应
2.宏观:反应物与生成物的总能量
反应物的总能量>生成物的总能量→放热反应→焓变为______值
反应物的总能量<生成物的总能量→吸热反应→焓变为______值
3.常见物质化学键的键数
1mol
物质
CO2
(C=O)
CH4
(C-H)
P4
(P-P)
SiO2
(Si-O)
石墨
(C-C)
金刚石
(C-C)
Si
(Si-Si)
键数
______
______
______
______
______
______
______
04放热反应与吸热反应
1.基本概念
(1)放热反应:反应完成时,生成物释放的总能量______反应物吸收的总能量的反应是放热反应。由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低,故ΔH<,即ΔH为-。 (2)吸热反应:反应完成时,生成物释放的总能量__