化学反应的热效应

新高考，化学选修一第一章化学反应的热效应思维导图，主要内容有反应热：反应热、热化学方程式、燃烧热和反应热的计算、盖斯定律、反应热的计算。

化学反应的热效应

• 反应热
  • 反应热 焓变
    • 反应热及其测定
      • 反应热的定义
        • 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。
      • 反应热的测定
        • 方式：量热计
        • 原理：Q=mC△t
      • 中和热
        • 在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量
    • 反应热与焓变
      • 研究表明，在等压条件下进行的化学反应（严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑），其反应热等于反应的焓变，用符号△H表示。▲H的常用单位是kJ/mol(或kJ·mol)
      • 根据规定，当反应体系放热时其焓减小，△H为负值，即△H<0。当反应体系吸热时其焓增大，△H为正值，即△H>0。
      • 计算：△H= 生成物的总焓–反应物的总焓（宏观） △H=反应物的总键能–生成物的总键能（微观）
  • 热化学方程式
    • 定义：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-184.6kJ/mol 上述形式则表明了1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl时，放出184.6kJ的热量。这种表明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。
    • 书写格式：1.需注明反应时的温度和压强。因为反应时的温度和压强不同，其△H也不同。但常用的△H的数据，一般都是25℃和101kPa时的数据，因此可不特别注明。 2.需注明反应物和生成物的聚集状态。因为物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也均不同。例如，冰熔化为水时，需要吸收热量；水蒸发为水蒸气时，也需要吸收热量。因此，H2与O2反应生成 1molH2O(l)与生成1molH2O(g)时所放出的热量是不同的。 3.热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数，也可以是分数。
  • 燃烧热
    • 定义：在101kPa时，1mol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，单位是kJ/mol。燃烧热通常利用量热计由实验测得。
    • 注意事项：可燃物中的碳元素变为CO2(g)，氢元素变为H2O(1)，硫元素变为SO2(g)，氮元素变为N2（g）等。
• 反应热的计算
  • 盖斯定律
    • 定义：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。这就是盖斯定律。 特点：（1）盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 （2）反应热总值一定
  • 反应热的计算
    • 例题：焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法。这两个反应的热化学方程式分别为： ①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=+131.5kJ/mol ②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+205.9kJ/mol 试计算 CH4(g)=C(s)+2H2 (g)的△H。 【解】分析各化学方程式的关系可以得出，将反应①的逆反应与反应②相加，得到反应： CH4(g)=C(s)+2H2(g) 即：CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)△H3=−△H1=−131.5kJ/mol +CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+205.9kJ/mol 解得：CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H=？ 根据盖斯定律： △H=△H3+△H2 =△H2−△H1 =+205.9kJ/mol-131.5kJ/mol =+74.4kJ/mol 答：CH4(g)=C(s)+2H2(g) 的△H=+74.4kJ/mol。