化学反应的热效应知识点总结

化学反应原理·化学反应与能量变化

第 1 页 共 7 页 知识点总结一·化学反应中的热效应

一、化学反应的焓变

1.反应热与焓变

（1）反应热：化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同 时，所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。

（2）焓与焓变

① 焓是与物质内能有关的物理量。常用单位： ，符号： H

② 焓变(ΔH)：在 条件下，化学反应过程中吸收或放出的热量称为化学反应的焓变。符号： ，单位： 或

表1-1 反应热与焓变的关系

—— 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；“-”表示反应吸热

数据来源 可以通过实验直接测得，也可以利用已知数据和盖斯定律通过计算求得

联 系 在恒温恒压条件下进行的化学反应，其热效应等于反应的焓变，如敞口容器中进行的化学反应

2.放热反应和吸热反应：

表1-2 放热反应和吸热反应的比较

放热反应 吸热反应

定义 在化学反应过程中， 热量的反应 在化学反应过程中， 热量的反应

能量变化 E反应物 E生成物，能量 的过程 E反应物 E生成物，能量 的过程

与化学键的关系 ∆H = 反应物的键能总和 - 生成物的键能总和

生成物形成化学键时释放的总能量 反应物分子断裂化学键时吸收的总能量 生成物形成化学键时释放的总能量 反应物分子断裂化学键时吸收的总能量

表示方法 ∆H为“ ”或∆H 0 ∆H为“ ”或∆H 0 化学反应原理·化学反应与能量变化

第 2 页 共 7 页 反应过程图示

常见反应举例 1）所有的燃烧反应；

2）所有的酸碱中和反应；

3）大多数的化合反应；

4）活泼金属、金属氧化物与水或酸反应；

5）生石灰和水反应；

6）浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等（不属于化学反应）。 1）大多数的分解反应；

2）以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应；

3）晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl溶液反应；

4）铵盐溶解等（不属于化学反应）。

注意 化学反应表现为吸热反应还是放热反应与反应开始时是否需要加热无关，需要加热的反应不一定是吸热反应（如C + O2 == CO2，铝热反应等），不需要加热的反应也不一定是放热反应。

3.化学反应过程中伴随能量变化的本质原因

1）化学反应的特征：

2）化学反应的本质： 。化学键断裂 能量，化学键生成 能量。

3）某种物质的能量与化学性质的稳定性、键能的关系：

物质的能量越高，化学性质越 ，键能越 ；反之，能量越低，化学性质越 ，键能越 。

二、热化学方程式

1.定义：能够表示 的化学方程式叫做热化学方程式。

2.意义：既能表示化学反应过程中的 ，又能表示化学表示化学反应的 。

3.热化学方程式的书写步骤及注意事项：

1）写出完整的化学方程式，并配平。 化学反应原理·化学反应与能量变化

第 3 页 共 7 页 2）标明物质的聚集状态，一般用以下字母表示：固态 ，液态 ，气态 ，溶液 。

3）不用标明反应条件、“↑”、“↓”等。

4）用∆H表明反应过程的能量变化。∆H＜0或∆H为负值， 反应；∆H＞0或∆H为正值， 反应。

5）表明反应的温度和压强，若未标明则表示是在25 ℃（298K），101kPa条件下的反应热。

6）化学计量数既可以是整数，也可以是分数。不表示分子个数，只表示物质的量。

三、反应热的计算与大小比较

（一）反应热的计算

1.根据反应物和生成物的总能量计算

计算公式：∆H = 的总能量 - 的总能量

2.根据反应物和生成物的键能

计算公式：∆H = 的键能总和 - 的键能总和

= 反应物断键 的能量 - 生成物成键 的能量

3.根据热化学方程式的反应热计算

计算依据：（1）一个反应的反应热与热化学方程式中的化学计量系数成 ；

（2）正向反应与逆向反应的反应热大小 ，符号 。

4.盖斯定律

（1）内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热都是一样的。即：化学反应的反应热只与反应体系的 和 有关，而与 无关。

（2）意义：有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接反应，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。如果应用 ，可以间接的把它们的 计算出来。

（3）应用：根据已知热化学方程式的反应热求未知热化学方程式的反应热。

利用热化学方程式的叠加：若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的反应热亦可由这几个化学反应的反应热相加减而得到。

5.根据标准燃烧热、热值或中和热计算：

|△H|= n（燃料）·燃料的标准燃烧热|△H|= m（燃料）·燃料的热值

|△H|= n（H2O）·中和热 化学反应原理·化学反应与能量变化

第 4 页 共 7 页 （二）反应热大小的比较

（1）同一反应，生成物状态不同——生成能量高的产物时反应热较大；

（2）同一反应，反应物状态不同——能量低的反应物参加反应的反应热较大；

（3）晶体类型不同，产物相同——能量低的反应物参加反应的反应热较大；

（4）两个有联系的不同反应相比较时——完全反应时，放出或吸收的热量多，相应的反应热更小或更大。

（5）对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于热化学方程式中反应热的数值。

四、反应热、燃烧热和中和热的比较

1.（标准）燃烧热和热值

（1）标准燃烧热：在

下，

纯物质完全燃烧，生成

所放出的热量。符号用 表示。单位为： 。

（2）热值：1 g纯物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。其单位是：kJ·g-1。

（3）燃烧热中的生成物必须为“稳定的氧化物”，稳定的氧化物是指：稳定的物质、稳定的状态。

如：H2→ ；C → ；S → 。

2. 中和热

（1）概念：在 中， 和 发生中和反应生成 时的反应热。

（2）中和热的表示：H+(aq) + OH-(aq) == ∆H =

（3）中和反应的条件为稀溶液，且为强酸和强碱反应；以生成1 mol H2O（l）为基准，不能生成 或 。

表1-3 反应热、燃烧热和中和热的比较

反应热 燃烧热 中和热

对 象 任何反应 燃烧反应 中和反应

物质状态 任何物质，任何状态 生成物为：稳定的物质、

稳定的状态 稀溶液，强酸、强碱，

无气体或沉淀生成

化学方程式的配平 任意物质的量 以1 mol可燃物为标准 以生成1 mol水为标准 化学反应原理·化学反应与能量变化

第 5 页 共 7 页 ∆H的符号 放热取 或∆H

0

吸热取 或∆H

0 ∆H 0 ∆H 0

五．中和热的测定实验

1.实验仪器：量热计或者简易量热计（大烧杯、小烧杯、碎泡沫破碎料、泡沫塑料板或硬纸板）、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒。

2.实验试剂：0.50 mol/L 盐酸溶液、0.50 mol/L NaOH溶液

3.实验原理：测定含n mol HCl的稀盐酸与含n mol NaOH的稀氢氧化钠溶液混合后放出的热量为Q kJ，则① ∆H = - ）（OHnQ2 kJ·mol-1 ② Q = c·m·∆t

4.实验步骤：

1）在大烧杯底部垫碎泡沫塑料，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料，大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如图1-1所示。

2）用一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记录温度，用t1表示。然后把温度计上的酸用蒸馏水冲洗干净。

3）用另一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记录温度，用t2表示。 图1-1 实验装置图

4）将NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的小烧杯中（注意不要洒到外面），立即盖上盖板；用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，用t3表示。

5）重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。

5.两个假设：Q = c·m·∆t

1）溶液的比热容：稀溶液，c ≈ c水。

2）溶液的密度：m=m酸+m碱=ρ酸V酸 + ρ碱V碱。稀溶液，ρHCl、NaOH ≈ ρ水。

6.误差：

表1-4 引起误差的因素

操 作 |∆H| 化学反应原理·化学反应与能量变化

第 6 页 共 7 页 保温效果不好 偏小

测量完盐酸的温度之后，温度计未用蒸馏水清洗 偏小

搅拌不充分 偏小

强酸或强碱换为弱酸或弱碱 偏小

将稀盐酸溶液换为浓硫酸 偏大

六、能源

1.能源的定义：能源是可以提供能量的地自然资源。

2.能源分类

3.将煤转化为水煤气的主要化学反应为：C + H2O === CO + H2。

4.我国目前使用的管道燃气主要有管道煤气、管道天然气、管道液化石油气三种。煤气的主要成分是CO和H2；天然气的主要成分是CH4；液化石油气是丙烷和丁烷的混合物。

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学校：田家炳中学

年级：高二年级（化学）

份数：120份

版面要求：请打印在一张纸上，正反面。

使用时间：2016.10.12（本周三）