第1章 化学反应的热效应（期中知识清单）高二化学上学期沪科版

期中知识清单（第1章 化学反应的热效应） · 考点01 系统的内能 1．系统与环境——以盐酸与NaOH溶液的反应为例 （1）系统：被研究的对象称为系统 （2）环境：系统以外的，与系统相关的其他部分称为环境 2．内能 （1）定义 内能是系统内物质各种能量的总和，用符号U表示。内容受温度、压强和物质的聚集状态等影响。系统内能的变化用符号ΔU来表示。我们可以通过测定系统变化过程中的功和热得到系统内能的变化量。 （2）影响物体内能大小的因素 ①温度：在物体的质量、材料、状态相同时，物体的温度升高，内能增大，温度降低，内能减小；反之，物体的内能增大，温度却不一定升高（例如晶体在熔化的过程中要不断吸热，内能增大，而温度却保持不变），内能减小，温度也不一定降低（例如晶体在凝固的过程中要不断放热，内能减小，而温度却保持不变）。 ②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。 ③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。 ④聚集状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体聚集状态不同时，物体的内能也可能不同。 （3）热容和比热容 ①热容：在不发生化学反应和物质聚集状态不变的条件下，一定量物质吸收热量，温度每升高1 K时所吸收的热量称为该物质的热容，用符号C表示，单位是J•K－1。 ②比热容：单位质量物质的热容称为该物质的比热容，用符号c表示，常用单位是kJ•K－1•kg－1。利用下式可以计算一定质量的物质在温度上升或降低时所需吸收或释放的热量。 Q = cmΔT · 考点02 化学反应的焓变 1．反应热 （1）定义：在一定温度下，化学反应过程中吸收或释放的热称为化学反应的热效应，也称反应热。 （2）符号：Q （3）单位：kJ•mol－1或kJ/mol （4）测定方法：利用量热计直接测定 （5）系统从环境吸热，则Q>0；系统对环境放热，则Q<0。 2．焓与焓变 （1）焓（符号为H）：与物质内能有关的物理量，系统状态发生变化，焓也随之改变。 （2）焓变：焓变（∆H）：是变化前后物质的焓值差，化学反应的焓变，为生成物的总焓值与反应物的总焓值之差，即：ΔH＝∑H（生成物）－∑H（反应物） （3）在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，ΔH=Qp，单位：kJ•mol－1或kJ/mol （4）当ΔH<0时，为放热反应；当ΔH>0时，为吸热反应。 如果ΔH＞0，即反应产物的焓大于反应物的焓，说明反应是吸收能量的，为吸热反应；若ΔH＜0，即反应产物的焓小于反应物的焓，说明反应是释放能量的，为放热反应。 （5）影响ΔH大小的因素有：参加反应的物质的物质的量的多少；反应体系的温度和压强；反应体系中物质的聚集状态。 3．化学反应的焓变示意图 2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) ΔH =－484 kJ•mol－1 2HgO(s) =2Hg (l) + O2(g) ΔH = 182 kJ•mol－1 4．从微观角度认识反应热的实质 以H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例说明 反应中能量变化 由图可知 1 mol H2分子中的化学键断裂吸收的能量是436 kJ 共吸收679 kJ 1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收的能量是243 kJ 1 mol HCl分子中的化学键形成释放的能量是431 kJ 共放出2×431＝862 kJ 结论 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为183 kJ 5．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 等值关系：恒压条件下反应的反应热等于焓变 6．化学反应过程中能量变化的原因 （1）从反应热的量化参数——键能的角度分析：化学反应是旧键断裂，新键生成的反应，两者吸收和释放能量的差异表现为反应能量的变化。化学键的断裂和形成时吸收和放出的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因 化学反应的过程 规律 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热 新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热 （2）从反应物和生成物焓（H）的变化角度分析 反应物总焓大于生成物总焓，反应放热 反应物总焓小于生成物总焓，反应吸热 · 考点03 反应热的测量 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热量，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能量。 2、测定—中和反应反应热的测定 （1）实验用品：简易量热计（温度计、玻璃搅拌棒、内筒、外壳、隔热层）、量筒（50mL）两个 、50mL 0.50mol/L盐酸、50mL 0.55mol/LNaOH溶液 （2）实验原理：通过实验测量一定量的酸、碱稀溶液在反应前后的温度变化，依据Q=cmΔt计算放出的热量，再依据，计算反应热。 （3）实验步骤： （4）数据处理：Q=cmΔt c：比热容，近似认为4.18J/(g·℃)； m：盐酸和氢氧化钠的总质量（密度近似为1g/cm3) Δt：前后两次的温度差Δt=t2-t1 Q=4.18J/(g·℃)×(50mL×1g/mL+50mL×1g/mL)×(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ HCl+NaOH = NaCl+H2O 1 1 0.05L×0.50mol/L=0.025mol 0.025mol （5）注意事项： ①要使用同一支温度计：测量酸碱及混合液的温度时，测定一种溶液温度后温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干 ②减少热量损失：在量热的过程中，操作时动作要快，尽量减少热量的散失。要一次性、迅速地将NaOH溶液倒进装有盐酸的容器里（注意不要洒到外面），并立即用杯盖盖好，及时观察温度上升情况 ③操作规范、读数准确 a、所配溶液的浓度要准确，所用NaOH溶液最好是新配制的，久置的NaOH溶液往往由于吸收空气中的CO2导致浓度不准，影响实验结果。 b、要比较准确地测量出反应中溶液温度的变化，所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温后，才能使用，且中和后的温度一定要记混合溶液的最高温度 c、温度计的水银球要完全浸没在溶液中，且不能靠在容器的底部或壁上。测混合液最高温度时，要随时读取温度值，以提高所测温度的精确度 d、量取液体体积时读数要准确 e、要用玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，使酸碱充分反应 （6）导致测定误差的因素 ①量取溶液的体积不准确 ②温度计读数有误（如未读取混合溶液的最高温度，就记为终止温度） ③实验过程中有液体溅出 ④混合酸、碱溶液时，动作缓慢，从而引起实验误差 ⑤隔热层隔热效果不好，实验过程中热量损失太大，从而引起误差 ⑥测过盐酸的温度计未用水清洗，便立即去测碱的温度，因热量损失而引起误差 ⑦溶液浓度不准确 ⑧没有进行重复实验 3、中和热： （1）定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量，叫做中和热 （2）表示方法：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol （3）说明：①条件：稀溶液，因浓酸或浓碱在稀释时会放出热量，使最终的中和热数值变大，②反应物：必须是强酸与强碱，因弱酸、弱碱电离吸热，使最终的中和热数值变小，③生成物及其物质的量：必须是1molH2O(l)；不能有沉淀生成，因生成沉淀放热，使最终的中和热数值变大，④表述：用文字表述中和热时，不带“-”号；用ΔH表示时，带上“-”。例如：强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ/mol或ΔH=-57.3kJ/mol， ⑤对于任意一个中和热的热化学方程式，它的ΔH准确值一定等于-57.3kJ/mol · 考点04热化学方程式 1.定义：表示反应所释放或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式 2.意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化 3.书写： （1）步骤：写——写出配平的化学方程式 标——标出各物质的聚集状态：气体（g）、固体（s）、液体（l）、溶液（aq）；化学式相同的同素异形体还应注明名称，例如：金刚石表示为“C(金刚石，s）”。 注——注明ΔH的正负号，数值和单位（ΔH与最后一种生成物之间留一空格） 【注意事项】 ①需注明物质的聚集状态 ②各物质前的计量数只表示物质的物质的量，所以可以写整数也可以写分数 ③ΔH的数值随整个方程式发生变化，方程式加倍或减少，ΔH也随之加倍或减少；方程式反应物和生成物调换，ΔH的正负号也随之调换 ④不写反应条件；由于已经注明了物质的聚集状态，所以热化学方程式不写↓、↑ ⑤不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的ΔH都表示反应进行到底（即完全转化）时的能量变化 ⑥需注明反应的温度和压强，但因中学化学所用的ΔH的数值一般都是在101kpa和25℃时测定的，因此可以不注明。 4.判断热化学方程式的正误要注意“四看” ①看各物质的聚集状态是否正确 ②看ΔH的正负号是否正确 ③看反应热的单位是否为kJ/mol ④看反应热数值与化学计量数是否相对应 · 考点05化学反应焓变的计算 1．根据反应物和生成物的能量计算 公式：△H = 生成物总能量 — 反应物总能量 2．根据反应物和生成物的键能计算 公式：△H = 反应物总键能 — 生成物总键能 3．根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算 公式：△H = 断键吸收能量 — 成键释放能量 如图：则ΔH＝E1－E2 4．根据正反应和逆反应的活化能计算 公式：△H = 正反应活化能 — 逆反应活化能 5． 根据中和热计算 公式：中和反应放出的热量＝n(H2O)×|ΔH| 6．根据燃烧热数据，计算反应放出的热量 公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量) 7．根据热化学方程式进行有关计算 反应热与反应物各物质的物质的量成正比，根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。 8．根据盖斯定律计算 （1）运用盖斯定律的技巧——“三调一加” 一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。 二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。 三调：调整中间物质的化学计量数。 一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。 （2）运用盖斯定律的三个注意事项 ①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。 ②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。 ③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。 · 考点06 燃烧热 1．燃烧热的概念：在指定温度和100 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量叫做该物质的燃烧焓，习惯上又称为该物质的燃烧热，单位是 kJ · mol-1。 2．正确理解“燃烧热” （1）物质的燃烧热用焓变表示时都为负值，通常可以通过实验测得。 （2）反应条件：100 kPa（书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得）。 （3）可燃物的用量：1mol纯物质。 （4）反应程度及产物：完全燃烧时，不同元素对应的指定产物：C → CO2(g)；H →H2O(l)；S → SO2(g)； N → N2(g)。 （5）燃烧环境：没有特别说明，一般是在氧气中进行，因此并非所有的燃烧放出的热量都叫燃烧热，如H2在Cl2中燃烧放出的热量不是燃烧热。 【注意事项】 （1）1mol燃烧物 （2）完全燃烧是指物质中含有的N转化为N2(g)，H转化为H2O(l)，C转化为CO2(g)。 （3）标准燃烧热是反应热的一种，单位为kJ·mol－1或kJ/mol。 （4）可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×|其标准燃烧热| · 考点07 燃料的充分燃烧和利用 1．常用的燃料 （1）城市管道燃气的主要成分：CO或CH4； （2）液化石油气的主要成分：丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）； （3）车用汽油的主要成分：异辛烷（C8H18）。 2．热值 100 kPa 时，单位质量或单位体积的燃料完全燃烧所放出的热量叫做该燃料的热值。热值是燃料质量优劣的重要参数。 3．提高燃料的利用率 工业上常把固体燃料粉碎，把液体燃料喷成雾状，以增加燃料跟空气的接触面积，使燃料尽可能充分燃烧。 可以通过热量的充分利用来提高燃料的利用率，如改进设备、利用余热、防止热损失等。使用热交换器是充分利用能源的一种方法（如图）。 4．在能源危机面前，一方面需要在绿色环保的前提下对传统能源物尽其用，另一方面我们需要不断开发新能源、绿色可再生能源，实现可持续发展。 【注意事项】 燃料的充分燃烧： （1）增加燃料跟空气的接触面积；固体燃料粉碎；把液体燃料喷成雾状。 （2）足量的空气。 空气也不是越多越好，因为通入过多的空气会带走一部分热能，造成能量损失。 · 易错点01 焓变与反应热 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。 7.一个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无必然关系。有些放热反应需加热才能进行。 【判断对错】 1. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化。（ × ） 2. 吸热反应一定需要加热才能发生。（ × ） 3. 因为O—H键的键能大于S—H键的键能，所以H2O的稳定性大于H2S。（ √ ） 4. 一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变。（ × ） 5. 所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行。（ × ） 6. Na2CO3溶于水，NaHCO3溶于水均放出热量。（ × ） · 易错点02 中和热的测定 1.在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol液态H2O时放出的热量，叫做中和热。在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水放出57.3kJ热量。 2.在25℃和101kPa下，弱酸或弱碱参与的中和反应，其中和热数值一般 小于 57.3kJ。因为一般弱酸或弱碱的电离是吸热的。有浓硫酸参与的中和反应，其中和热数值 大于 57.3kJ。因为浓硫酸溶于水放热。 3.中和热测定的注意事项： （1）使用同一支温度计：测量酸碱及混合液的温度时，测定一种溶液温度后温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。 （2）减少热量损失：在量热的过程中，操作时动作要快，尽量减少热量的散失。要一次性、迅速地将NaOH溶液倒进装有盐酸的容器里（注意不要洒到外面），并立即用杯盖盖好，及时观察温度上升情况。 （3）操作规范、读数准确 ①所配溶液的浓度要准确，所用NaOH溶液最好是新配制的，久置的NaOH溶液往往由于吸收空气中的CO2导致浓度不准，影响实验结果。 ②要比较准确地测量出反应中溶液温度的变化，所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温后，才能使用，且中和后的温度一定要记混合溶液的最高温度。 ③温度计的水银球要完全浸没在溶液中，且不能靠在容器的底部或壁上。测混合液最高温度时，要随时读 取温度值，以提高所测温度的精确度。 ④量取液体体积时读数要准确。 ⑤要用玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，使酸碱充分反应。 【判断对错】 1. 中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的温度计没有冲洗干净，立即测NaOH溶液的温度。（ × ） 2. 实验中测定反应前后温度变化的温度计可以更换。（ × ） 3. 实验时可用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器。（ × ） 4. 为测定反应H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)的ΔH，也可以选用0.1 mol·L－1NaHSO4溶液和0.1 mol·L－1 NaOH溶液进行实验。（ √ ） 5. 在测定中和反应反应热的实验中，应把NaOH溶液分多次倒入。（ × ） · 易错点03 热化学方程式 1.热化学方程式不仅表明了化学反应中的 物质 变化，也表明了化学反应中的 能量 变化，而且强调了物质的“量”与能量之间的定量关系。 书写热化学方程式的注意事项 2.各物质化学式前面的化学计量数只表示物质的 物质的量 ，而不表示物质的分子或原子个数，因此可以是整数或分数。 3.标明反应物和生成物的聚集状态，固态（s）、液态（l）、气态（g）、水溶液（aq）。 4.ΔH的值要与物质前面的化学计量数相对应，焓变与参加反应的物质的化学计量数成正比。 5.当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 6.ΔH有需要注明“+”“-” 7.若物质有同分异构体应注明是哪一种。 8.热化学方程式不用注明如“点燃”“Δ”等反应条件。 9.常用的ΔH的数据，一般默认是在25℃和101kPa时的数据。 【判断对错】 1. 碳在空气中燃烧生成CO2，该反应中化学能全部转化为热能。（ × ） 2. 同素异形体转化的热化学方程式除了标明状态外，还要注明名称。（ √ ） 3. 原电池中化学能全部转变为电能。（ × ） 4. 室温下不能自发进行，说明该反应的（ × ） 5. 已知：  ；  ，则 （ × ） · 易错点04 燃烧热 在101kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 注意事项： 1. 可燃物的化学计量数为1，其他物质的化学计量数常出现分数。 2. 规定是在101kPa下测出来的热量。 3. ΔH是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。 4. 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物，如：CCO2(g) H2H2O(l) SSO2(g) PP2O5(s) 5. 燃烧反应放热，ΔH的符号为“-”；反应热的ΔH有“+”也有“-”，具体情况具体分析 【判断对错】 1. 氢气的燃烧热为，则电解水的热化学方程式为  （ × ） 2. 向一堆篝火中“鼓风”，有利于它继续燃烧下去。（ √ ） 3. S(s)＋O2(g)=SO3(g)　ΔH＝－315 kJ·mol－1(燃烧热)(ΔH的数值正确)。（ × ） 4. 已知所以，C的燃烧热是220.7。（ × ） 5. C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1367.0 kJ/mol(燃烧热)。（ × ） · 方法1 常见的吸热反应与放热反应判断 1. 放热反应 ①物质的缓慢氧化 ②燃烧反应 ③酸碱中和反应 ④金属与水或酸的反应 ⑤铝热反应 ⑥大多数化合反应。 2. 吸热反应 ①铵盐与碱的反应：2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2O=BaCl2+2NH3↑+10H2O ②水煤气制取：C+H2OCO+H2、CO2+C2CO. ③大多数分解反应 ④弱电解质的电离 ⑤盐类的水解反应 · 方法2 焓变与反应热的异同 反应热 焓变 含义 化学反应中吸收或放出的热量 化学反应中生成物所具有的焓与反 应物所具有的焓之差 二者的相互联系 △H是化学反应在恒定压强下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外 界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热，即恒压条件下进行 的反应的反应热等于焓变△H · 方法3 热化学方程式的正误判断 ①看方程式是否配平 ②看各物质聚集状态是否正确 ③看△H的符号和数值是否正确 ④看反应热单位是否正确 ⑤看反应热的数值与化学计量数是否正确 · 方法4 中和热和燃烧热的区别 中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。对于中和热、燃烧热，由于它们反应放热是确定的，所以描述中不带“一”，但其焓变为负值。 当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol。 学科网（北京）股份有限公司8 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $ 期中知识清单（第1章 化学反应的热效应） · 考点01 系统的内能 1．系统与环境——以盐酸与NaOH溶液的反应为例 （1）系统：被研究的对象称为系统 （2）环境：系统以外的，与系统相关的其他部分称为环境 2．内能 （1）定义 内能是系统内物质各种 的总和，用符号U表示。内容受 、 和 等影响。系统内能的变化用符号 来表示。我们可以通过测定系统变化过程中的功和热得到 的变化量。 （2）影响物体内能大小的因素 ①温度：在物体的质量、材料、状态相同时，物体的温度升高，内能 ，温度降低，内能 ；反之，物体的内能增大，温度却不一定升高（例如晶体在熔化的过程中要不断吸热，内能增大，而温度却保持不变），内能减小，温度也不一定降低（例如晶体在凝固的过程中要不断放热，内能减小，而温度却保持不变）。 ②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量 ，物体的内能 。 ③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料 ，物体的内能可能 。 ④聚集状态：在物体的温度、材料质量相同时，物 不同时，物体的内能也可能不同。 （3）热容和比热容 ①热容：在不发生化学反应和物质聚集状态不变的条件下，一定量物质吸收热量，温度每升高1 K时所吸收的 称为该物质的热容，用符号C表示，单位是J•K－1。 ②比热容：单位质量物质的 称为该物质的比热容，用符号c表示，常用单位是kJ•K－1•kg－1。利用下式可以计算一定质量的物质在温度上升或降低时所需吸收或释放的 。 Q = cmΔT · 考点02 化学反应的焓变 1．反应热 （1）定义：在一定温度下，化学反应过程中 或 的热称为化学反应的热效应，也称反应热。 （2）符号：Q （3）单位：kJ•mol－1或kJ/mol （4）测定方法：利用量热计直接测定 （5）系统从环境 ，则Q>0；系统对环境 ，则Q<0。 2．焓与焓变 （1）焓（符号为H）：与物质 有关的物理量，系统状态发生变化，焓也随之 。 （2）焓变：焓变（∆H）：是变化前后物质的焓值差，化学反应的焓变，为生成物的总焓值与反应物的总焓值 ，即：ΔH＝∑H（生成物）－∑H（反应物） （3）在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，ΔH=Qp，单位：kJ•mol－1或kJ/mol （4）当ΔH<0时，为 反应；当ΔH>0时，为 反应。 如果ΔH＞0，即反应产物的焓大于反应物的焓，说明反应是吸收能量的，为吸热反应；若ΔH＜0，即反应产物的焓小于反应物的焓，说明反应是释放能量的，为放热反应。 （5）影响ΔH大小的因素有：参加反应的物质的 的多少；反应体系的 和 ；反应体系中物质的 。 3．化学反应的焓变示意图 2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) ΔH =－484 kJ•mol－1 2HgO(s) =2Hg (l) + O2(g) ΔH = 182 kJ•mol－1 4．从微观角度认识反应热的实质 以H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例说明 反应中能量变化 由图可知 1 mol H2分子中的化学键断裂吸收的能量是436 kJ 共吸收679 kJ 1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收的能量是243 kJ 1 mol HCl分子中的化学键形成释放的能量是431 kJ 共放出2×431＝862 kJ 结论 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为183 kJ 5．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 直接测得，也可以利用已知数据通过 求得 联系 等值关系：恒压条件下反应的反应热 焓变 6．化学反应过程中能量变化的原因 （1）从反应热的量化参数——键能的角度分析：化学反应是旧键断裂，新键生成的反应，两者吸收和释放能量的差异表现为反应能量的变化。化学键的断裂和形成时吸收和放出的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因 化学反应的过程 规律 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热 新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热 （2）从反应物和生成物焓（H）的变化角度分析 反应物总焓大于生成物总焓，反应放热 反应物总焓小于生成物总焓，反应吸热 · 考点03 反应热的测量 1、定义：在等温条件下，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。说明： 2、测定—中和反应反应热的测定 （1）实验用品：简易量热计（温度计、玻璃搅拌棒、内筒、外壳、隔热层）、量筒（50mL）两个 、50mL 0.50mol/L盐酸、50mL 0.55mol/LNaOH溶液 （2）实验原理：通过实验测量一定量的酸、碱稀溶液在反应前后的温度变化，依据Q=cmΔt计算放出的热量，再依据，计算反应热。 （3）实验步骤： （4）数据处理：Q=cmΔt c：比热容，近似认为4.18J/(g·℃)； m：盐酸和氢氧化钠的总质量（密度近似为1g/cm3) Δt：前后两次的温度差Δt=t2-t1 Q=4.18J/(g·℃)×(50mL×1g/mL+50mL×1g/mL)×(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ HCl+NaOH = NaCl+H2O 1 1 0.05L×0.50mol/L=0.025mol 0.025mol （5）注意事项： ①要使用同一支温度计：测量酸碱及混合液的温度时，测定一种溶液温度后温度计必须用水 并用 ②减少热量损失：在量热的过程中，操作时动作要 ，尽量 热量的散失。要一次性、 地将NaOH溶液倒进装有盐酸的容器里（注意不要洒到外面），并立即用杯盖盖好，及时观察温度上升情况 ③操作规范、读数准确 a、所配溶液的浓度要准确，所用NaOH溶液最好是新配制的，久置的NaOH溶液往往由于吸收空气中的 导致浓度不准，影响实验结果。 b、要比较准确地测量出反应中溶液温度的变化，所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至 后，才能使用，且中和后的温度一定要记混合溶液的 c、温度计的水银球要 在溶液中，且不能 容器的底部或壁上。测混合液最高温度时，要随时读取温度值，以提高所测温度的 d、量取液体体积时读数要准确 e、要用玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，使酸碱充分反应 （6）导致测定误差的因素 ①量取溶液的体积不准确 ②温度计读数有误（如未读取混合溶液的最高温度，就记为终止温度） ③实验过程中有液体溅出 ④混合酸、碱溶液时，动作缓慢，从而引起实验误差 ⑤隔热层隔热效果不好，实验过程中热量损失太大，从而引起误差 ⑥测过盐酸的温度计未用水清洗，便立即去测碱的温度，因热量损失而引起误差 ⑦溶液浓度不准确 ⑧没有进行重复实验 3、中和热： （1）定义：在稀溶液中，酸与碱发生 生成 H2O(l)时放出的热量，叫做中和热 （2）表示方法： ΔH=-57.3kJ/mol （3）说明： · 考点04热化学方程式 1.定义：表示反应所释放或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式 2.意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化 3.书写： （1）步骤： 【注意事项】 ①需注明物质的聚集状态 ②各物质前的计量数只表示 ，所以可以写整数也可以写 ③ΔH的数值随整个方程式发生变化，方程式 或减少，ΔH也随之 或减少；方程式反应物和生成物 ，ΔH的正负号也随之 ④不写反应条件；由于已经注明了物质的聚集状态，所以热化学方程式 ↓、↑ ⑤不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的ΔH都表示反应进行到底（即完全转化）时的能量变化 ⑥需注明反应的温度和压强，但因中学化学所用的ΔH的数值一般都是在101kpa和25℃时测定的，因此可以不注明。 4.判断热化学方程式的正误要注意“四看” ①看各物质的聚集状态是否正确 ②看ΔH的正负号是否正确 ③看反应热的单位是否为kJ/mol ④看反应热数值与化学计量数是否相对应 · 考点05化学反应焓变的计算 1．根据反应物和生成物的能量计算 公式：△H = 2．根据反应物和生成物的键能计算 公式：△H = 3．根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算 公式：△H = 如图：则ΔH＝ 4．根据正反应和逆反应的活化能计算 公式：△H = 根据中和热计算 公式：中和反应放出的热量＝ ×|ΔH| 6．根据燃烧热数据，计算反应放出的热量 公式：Q＝燃烧热× 7．根据热化学方程式进行有关计算 反应热与反应物各物质的物质的量成 比，根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。 8．根据盖斯定律计算 （1）运用盖斯定律的技巧——“三调一加” 一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的 ，改写已知的热化学方程式。 二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的 。 三调：调整中间物质的 。 一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH 。 （2）运用盖斯定律的三个注意事项 ①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也 该数。 ②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相 。 ③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之 ，但数值 。 · 考点06 燃烧热 1．燃烧热的概念：在指定温度和100 kPa 时，1 mol纯物质 时所放出的热量叫做该物质的燃烧焓，习惯上又称为该物质的燃烧热，单位是 。 2．正确理解“燃烧热” （1）物质的燃烧热用焓变表示时都为负值，通常可以通过实验测得。 （2）反应条件：100 kPa（书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得）。 （3）可燃物的用量：1mol纯物质。 （4）反应程度及产物：完全燃烧时，不同元素对应的指定产物：C → ；H → ；S → ； N → 。 （5）燃烧环境：没有特别说明，一般是在氧气中进行，因此并非所有的燃烧放出的热量都叫燃烧热，如H2在Cl2中燃烧放出的热量不是燃烧热。 【注意事项】 （1）1mol燃烧物 （2）完全燃烧是指物质中含有的N转化为N2(g)，H转化为H2O(l)，C转化为CO2(g)。 （3）标准燃烧热是反应热的一种，单位为kJ·mol－1或kJ/mol。 （4）可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×|其标准燃烧热| · 考点07 燃料的充分燃烧和利用 1．常用的燃料 （1）城市管道燃气的主要成分： ； （2）液化石油气的主要成分： ； （3）车用汽油的主要成分： 。 2．热值 100 kPa 时，单位质量或单位体积的燃料完全燃烧所放出的热量叫做该燃料的热值。热值是燃料质量优劣的重要参数。 3．提高燃料的利用率 工业上常把固体燃料粉碎，把液体燃料喷成雾状，以增加燃料跟空气的接触面积，使燃料尽可能充分燃烧。 可以通过热量的充分利用来提高燃料的利用率，如改进设备、利用余热、防止热损失等。使用热交换器是充分利用能源的一种方法（如图）。 4．在能源危机面前，一方面需要在绿色环保的前提下对传统能源物尽其用，另一方面我们需要不断开发新能源、绿色可再生能源，实现可持续发展。 【注意事项】 燃料的充分燃烧： （1）增加燃料跟空气的接触面积；固体燃料粉碎；把液体燃料喷成雾状。 （2）足量的空气。 空气也不是越多越好，因为通入过多的空气会带走一部分热能，造成能量损失。 · 易错点01 焓变与反应热 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。 7.一个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无必然关系。有些放热反应需加热才能进行。 【判断对错】 1. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化。（ ） 2. 吸热反应一定需要加热才能发生。（ ） 3. 因为O—H键的键能大于S—H键的键能，所以H2O的稳定性大于H2S。（ ） 4. 一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变。（ ） 5. 所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行。（ ） 6. Na2CO3溶于水，NaHCO3溶于水均放出热量。（ ） · 易错点02 中和热的测定 1.在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol液态H2O时放出的热量，叫做中和热。在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水放出57.3kJ热量。 2.在25℃和101kPa下，弱酸或弱碱参与的中和反应，其中和热数值一般 57.3kJ。因为一般弱酸或弱碱的电离是吸热的。有浓硫酸参与的中和反应，其中和热数值 57.3kJ。因为浓硫酸溶于水放热。 3.中和热测定的注意事项： （1）使用同一支温度计：测量酸碱及混合液的温度时，测定一种溶液温度后温度计必须用水 并用 。 （2）减少热量损失：在量热的过程中，操作时动作要 ，尽量 热量的散失。要一次性、 地将NaOH溶液倒进装有盐酸的容器里（注意不要洒到外面），并立即用杯盖盖好，及时观察温度上升情况。 （3）操作规范、读数准确 ①所配溶液的浓度要准确，所用NaOH溶液最好是新配制的，久置的NaOH溶液往往由于吸收空气中的 导致浓度不准，影响实验结果。 ②要比较准确地测量出反应中溶液温度的变化，所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至 后，才能使用，且中和后的温度一定要记混合溶液的 。 ③温度计的水银球要 在溶液中，且不能 容器的底部或壁上。测混合液最高温度时，要随时读 取温度值，以提高所测温度的 。 ④量取液体体积时读数要准确。 ⑤要用玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，使酸碱充分反应。 【判断对错】 1. 中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的温度计没有冲洗干净，立即测NaOH溶液的温度。（ ） 2. 实验中测定反应前后温度变化的温度计可以更换。（ ） 3. 实验时可用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器。（ ） 4. 为测定反应H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)的ΔH，也可以选用0.1 mol·L－1NaHSO4溶液和0.1 mol·L－1 NaOH溶液进行实验。（ ） 5. 在测定中和反应反应热的实验中，应把NaOH溶液分多次倒入。（ ） · 易错点03 热化学方程式 1.热化学方程式不仅表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化，而且强调了物质的“量”与能量之间的定量关系。 书写热化学方程式的注意事项 2.各物质化学式前面的化学计量数只表示物质的 ，而不表示物质的分子或原子个数，因此可以是整数或分数。 3.标明反应物和生成物的聚集状态，固态（s）、液态（l）、气态（g）、水溶液（aq）。 4.ΔH的值要与物质前面的化学计量数相对应，焓变与参加反应的物质的化学计量数成正比。 5.当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 6.ΔH有需要注明“+”“-” 7.若物质有同分异构体应注明是哪一种。 8.热化学方程式不用注明如“点燃”“Δ”等反应条件。 9.常用的ΔH的数据，一般默认是在25℃和101kPa时的数据。 【判断对错】 1. 碳在空气中燃烧生成CO2，该反应中化学能全部转化为热能。（ ） 2. 同素异形体转化的热化学方程式除了标明状态外，还要注明名称。（ ） 3. 原电池中化学能全部转变为电能。（ ） 4. 室温下不能自发进行，说明该反应的（ ） 5. 已知：  ；  ，则 （ ） · 易错点04 燃烧热 在101kPa时， mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 注意事项： 1. 可燃物的化学计量数为1，其他物质的化学计量数常出现分数。 2. 规定是在101kPa下测出来的热量。 3. ΔH是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。 4. 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物，如：CCO2(g) H2H2O(l) SSO2(g) PP2O5(s) 5. 燃烧反应放热，ΔH的符号为“-”；反应热的ΔH有“+”也有“-”，具体情况具体分析 【判断对错】 1. 氢气的燃烧热为，则电解水的热化学方程式为  （ ） 2. 向一堆篝火中“鼓风”，有利于它继续燃烧下去。（ ） 3. S(s)＋O2(g)=SO3(g)　ΔH＝－315 kJ·mol－1(燃烧热)(ΔH的数值正确)。（ ） 4. 已知所以，C的燃烧热是220.7。（ ） 5. C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1367.0 kJ/mol(燃烧热)。（ ） · 方法1 常见的吸热反应与放热反应判断 1. 放热反应 ①物质的缓慢氧化 ②燃烧反应 ③酸碱中和反应 ④金属与水或酸的反应 ⑤铝热反应 ⑥大多数化合反应。 2. 吸热反应 ①铵盐与碱的反应：2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2O=BaCl2+2NH3↑+10H2O ②水煤气制取：C+H2OCO+H2、CO2+C2CO. ③大多数分解反应 ④弱电解质的电离 ⑤盐类的水解反应 · 方法2 焓变与反应热的异同 反应热 焓变 含义 化学反应中吸收或放出的热量 化学反应中生成物所具有的焓与反 应物所具有的焓之差 二者的相互联系 △H是化学反应在恒定压强下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外 界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热，即恒压条件下进行 的反应的反应热等于焓变△H · 方法3 热化学方程式的正误判断 ①看方程式是否配平 ②看各物质聚集状态是否正确 ③看△H的符号和数值是否正确 ④看反应热单位是否正确 ⑤看反应热的数值与化学计量数是否正确 · 方法4 中和热和燃烧热的区别 中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 mol H2O放出的热量为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 mol H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1 mol H2O时放出的热量大于57.3 kJ。对于中和热、燃烧热，由于它们反应放热是确定的，所以描述中不带“一”，但其焓变为负值。 当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol。 学科网（北京）股份有限公司8 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $