内容正文:
第一章 化学反应与能量
第1节 化学反应与能量的变化
一、反应热 焓变
1.反应热与焓变的概念
①焓的意义:焓是一个物理量,用来描述物质所具有的能量(即焓就是能量,能量就是焓),符号为H,单位是KJ/mol,用焓的变化来描述与反应热有关的能量变化.
②焓变:化学反应中,反应产物的总焓与反应物的总焓之差,用符号表示,单位是KJ/mol.
a.数学表达式:=(反应产物)-(反应物)
b.焓变的意义:如果>0,即反应产物的总焓大于反应物的总焓,说明该反应是吸收能量的,表现为吸热反应;如果<0,即反应产物的总焓小于反应物的总焓,说明该反应是释放能量的,表现为放热反应.
③反应热:在一定温度下,化学反应所释放或吸收的热量称为反应热,符号用Q表示,单位是KJ/mol.经研究证明,化学反应在恒压条件下的反应热与焓变相同.
【说明】a.反应热的单位与焓变一样,为KJ/mol.
b.反应热描述的是一定温度下化学反应前后的热量变化.
c.任何化学反应均有反应热.
2.反应热与焓变的比较
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,反应产物的总焓与反应物的总焓之差
符号
Q
单位
KJ/mol
KJ/mol
与能量变化的关系
Q>0,反应吸收热量
Q<0,反应释放热量
>0,反应吸收热量
<0,反应释放热量
二者的相互联系
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Q就是焓变.高中阶段二者通用
3.焓变与反应物产生的原因
(1)从化学键的角度(即微观角度)分析
①化学反应的本质:反应物在参与化学反应时首先要吸收一定的能量,使部分或全部化学键断裂,当原子与原子(或原子团)结合成新物质(生成物)形成化学键时,又释放出能量,由于吸收与放出的能量是不同的,所以表现出有些化学反应是放热的,有些化学反应是吸热的.即
②由键能求焓变的公式:=反应物的键能总和-生成物的键能总和.
下面就以H2与Cl2反应生成HCl为例进行说明:
断裂化学键吸收的能量
形成化学键放出的能量
1molH-H
1molCl-Cl
2molH-Cl
1mol436KJ/mol=436KJ
1mol243KJ/mol=24