高中化学 化学反应与能量——化学能和热能

高中化学 化学反应与能量——化学能和热能，包括热化学方程式、化学反应中的能量、盖斯定律的含义和意义等内容。

化学能和热能

知识梳理

反应热

概念

在化学反应过程中放出或吸收的热量

符号

△H

单位

kJ/mol

分类

中和热

在稀溶液中酸碱中和生成l mol水时的反应热

燃烧热

在101 kPa,25℃时I mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的能量

计算

根据盖斯定律求算

AH值与热化学方程式化学计量数对应

热化学方程式

定义

表示参加反应的物质的量与反应热关系的化学方程式

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

化学反应中的能量

放热反应

定义

放出热量的化学反应，AH<0

本质

断键吸收的能量<成键放出的能量

判断方法

反应物的总能量大于生成物的总能量

常见的放热反应

中和反应、燃烧反应、金属与酸（或水）的反应、大多数化合反应

吸热反应

定义

吸收热量的化学反应，AH>0

本质

断键吸收的能量>成键放出的能量

判断方法

反应物的总能量小于生成物的总能量

常见的吸热反应

大多数分解反应、NHCI和Ba(OH)2·8H2O的反应

盖斯定律

含义

化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的

意义

盖斯定律在科学研究中具有重要意义。因为有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯（有副反应发生），这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来

学法指导

中和反应反应热测定的注意事项

1.组装绝热装置

2.准确读取混合液的最高温度

3.多次测量取平均值

4.△H=Q/n(H2O)

盖斯定律的应用

焓变AH表达式“+”表示吸热，“-”表示放热

将一个热化学方程式颠倒时△H“+”“-”号必须随之改变

热化学方程式相加减时，同种物质之间可以相加减，反应热也随之相加减

热化学方程式中各物质化学计量数同乘某一个数时，反应热数值也应该乘该数

热化学方程式书写正误判断方法

检查是否标明聚集状态

检查AH的“+”“▁”是否与吸热、放热一致

检查AH的数值是否与反应物或生成物的化学计量数相对应（成比例）

书写热化学方程式的注意事项

需注明反应的温度和压强，因反应的温度和压强不同时，其△H不同（不注明则表示25℃、101kPa）

要注明反应物和生成物聚集状态。固体s、液体Ⅰ、气体g。不用标“↓”“↑”

热化学方程式各物质前的化学计量数指实际参加反应的物质的量，不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其AH也不同

吸、放热反应的判断

微观角度

放热反应

生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量

吸热反应

生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量

宏观角度

放热反应

反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量

吸热反应

反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量

表示方法

放热反应

AH<0

吸热反应

AH>0

实例

放热反应

2H2(g)+O2(g)==2H20(g) AH=-483.6kJ·mol-1

吸热反应

C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)AH=+131.3 kJ·mol-1

总结升华

学习误区

化学变化一定伴随能量变化，但能量变化不一定伴随化学变化

化学反应是“断旧键，建新键”的过程。将断键吸收能量，成键放出能量记混

忘记是反应物的总能量和生成物的总能量比较

书写热化学方程式忘记标物质的聚集状态

知能提升

书写热化学方程式注意事项

反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、1、s分别代表气态、液态、固态

方程式右边用AH标明恒压状态下反应放出或吸收的热量，放热为负、吸热为正

热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量，因此可以是整数或分数

对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其AH也不同，即AH的值与化学计量数成正比，当化学反应逆向进行时，数值不变，符号相反

燃烧热和中和热的区别

若某一个化学反应可分多步进行，则总反应热为各步反应热之和