焓变及热化学方程式

今天我们来介绍焓变及热化学方程式，这在我们中学化学中，也是要常考的一个，焓变即物体焓的变化量。通过我们的努力学习，可以轻松掌握。

一、焓变与反应热

1.基本定义：

①焓变：生成物与反应物的焓值差，焓变定义式 ΔH=H（生成物）-H（反应物），单位KJ /mol

②反应热：在一定温度下，化学反应所吸收或放出的热量。

恒压条件下，它等于反应前后体系的焓变，用符号ΔH表示，单位为kJ/mol或kJ·mol-1

③键能：键能是指气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。

④活化能：活化分子具有的最低能量与分子的平均能量之差，即非活化分子转变为活化分子所须吸收的能量。

注意事项

☆E1为正反应活化能，E2为逆反应活能，ΔH=E1-E2。

☆催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。

2.吸热反应与放热反应

①化学反应中的能量变化

a. a表示断裂旧化学键吸收的能量,也可以表示反应的活化能。

b. b表示生成新化学键放出的能量,也可以表示活化分子结合成生成物分子所放出的能量。

c. 图中c表示反应的反应热,可通过计算焓变值求得。

☆从物质所具有的焓角度分析,焓变(ΔH)为生成物的焓与反应物的焓之差:

ΔH=H(生成物)-H(反应物)

☆从化学键角度分析,焓变为反应物的键能和与生成物的键能和之差:

ΔH= E（反应物）- E（生成物）=a-b（用图中符号填空）。

②常见放热反应和吸热反应

放热反应

a.可燃物的燃烧;

b.酸碱中和反应;

c.大多数化合反应;

d.金属跟水或酸的反应;

e.物质的缓慢氧化;

f.铝热反应;

吸热反应

a.大多数分解反应;

b.盐的水解和弱电解质的电离;

c.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;

d.碳与水蒸气、C与CO2的反应。

3.能源

化学反应中的能量变化的常见

易错总结

①化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,任何化学反应都具有热效应。旧化 学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的,缺少任何一个过程都不是化学变化。

②吸热反应的发生不一定需要加热,放热反应的发生可能需要加热,也可能不需要加热。

③同温同压下,反应的△H与反应条件无关,如H2(g) + CL2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同。

④物质中化学键越难断裂,物质越稳定,具有的能量越低。

⑤等量时,同一物质的能量不一定相同,气态时最高。

⑥可逆反应的反应热与物质转化率无关。如2S02(g) + 02(g)2S03(g) △H=-197 kJmol-1是指生成2mol SO3(g)时放出的热量为197 kJ。

二、热化学方程式

1.定义：

表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。

2.意义:

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。

例:H2(g) + O2(g)H2O (l)　ΔH=-285.8 kJ/mol

表示在25 ℃和1.01×105 Pa下,1 mol H2(g)和.5mol O2(g)反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量。

3.热化学方程式的一般步骤

第一步——写出并配平化学方程式

第二步——用g、l、s、aq（分别表示气体、液体、固体、溶液）表示物质聚集状态。

第三步——注明反应的温度和压强，25℃、101KPa可不注明。

第四步——在方程式后书写△H，△H应包括“+”或“-”、数字和单位（kJ/mol）

注意事项：

①热化学方程式不标“↑”“↓”,但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。

②热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，可以是整数，也可以是分数。当化学计量数翻倍时，ΔH也翻倍。其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。

③ΔH应包括“+”或“-”在方程式后面注明热量变化,吸热反应ΔH >0;放热反应ΔH <0。数值和单位为(kJ·mol-1)。

④可逆反应ΔH的数值表示完全反应时的反应热,正、逆反应的ΔH的数值相等、符号相反。

⑤ΔH是一定温度和压强下的反应热,在 25 ℃、101 kPa下测定的ΔH可不注明温度和压强。

⑥同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还需要注明名称。

三、 燃烧热和中和热

1.燃烧热和中和热的比较

注意事项

☆燃烧热热化学方程式的可燃物的化学计量数为1,生成产物为稳定氧化物,水为液态。

☆常见生成的稳定氧化物:

S——SO2 C——CO2 N——N2 P——P2O5

2.中和热的测定

①实验步骤
a. 用量筒量取50 mL 0.25 mol·L－1硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；

b. 用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；

c. 将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。

②计算公式：△H = △Q /n = mc△t/n = (m1+m2)c△t/n

m——水的质量（约等于混合溶液质量,ρ溶液≈ρ水=1g/cm3）

c——水的比热容（4.186kJ/(kg·℃) ）

△t——温度改变量

n——H+与OH-结合生成H2O的物质的量

③中和热测定中的注意事项

a. 实验所用的酸和碱溶液应当用稀溶液(0.1~0.5 mol·L-1),否则会造成较大误差。

b. 碎泡沫是为防止热量散失，量取酸和碱时,应当分别使用两只量筒量取。

c. 使用同一支温度计分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度,测完一种溶液后须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测另一种溶液的温度。

d. 取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算,计算时应注意单位的统一。

e. 强酸与强碱反应的中和热ΔH= -57.3 kJ/mol，则弱酸(碱)中和反应生成1 mol H2O (l)的ΔH > -57.3 kJ/mol。

f. 不可用浓硫酸代替稀盐酸，否则测定中和热数值偏高。

g. 温度未达到最高点就读数，会使测定结果偏低。

这个知识点是不是有点多，没关系，我们只要将一个复杂的问题拆分成几个简单的问题，再逐一解决，那么复杂的问题也将变得轻松。马上便是新年了，彭老师先在这里祝福大家新年快乐，“猪”事顺利了。