第一章 2 反应热与焓
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焓与反应热的关系关系:当系统发生了化学反应之后,使反应产物的温度回到反应前始态的温度,系统放出或吸收的热量就称为该反应的热效应,简称反应热,用Q表示。
Q与过程有关,不是状态函数,即使始末状态相同,只要过程不同(如等压过程和等容过程),Q值就不同。
焓是热力学中表示物质系统能量的一个状态函数,用符号H表示,H=U+pV。
焓的变化是系统在等压可逆过程中所吸收的热量的度量。
焓是状态函数,它的值只与状态有关而与过程无关。
体系在等温、等压过程中发生化学的变化时所放出或吸收的热量。
化学反应热有多种形式,如:生成热、燃烧热、中和热等。
化学反应热是重要的热力学数据,它是通过实验测定的。
扩展资料:化学反应在等温等压下发生,不做其他功时,反应的热效应等于系统的状态函数焓的变化量。
请特别关注上句中的“不做其他功时”,若做其它功(如电池放电做功)反应的热效应决不会等于系统的状态函数H的变化量△H。
焓变在数值上等于等温等压热效应,这只是焓变的度量方法,并不是说反应不在等压下发生,或者同一反应被做成燃料电池放出电能,焓变就不存在了,因为焓变是状态函数,只要发生反应,同样多的反应物在同一温度和压力下反应生成同样多的产物,用同一化学方程式表达时,焓变的数值是不变的。
如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,就有部分能量以热的形式释放出来,称为放热反应;如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,反应物就需要吸收能量,才能转化为生成物。
一个化学反应是放热还是吸热取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小,若断键吸收的总能量小于形成新键释放的总能量,则为放热反应;断键吸收的总能量大于形成新键释放的总能量,则为吸热反应。
反应热和焓的关系反应热和焓是化学反应中非常重要的概念之一。
这两个概念是紧密相关的,彼此相互补充,对于理解化学反应的热力学过程有着至关重要的作用。
首先,让我们来看看反应热的定义。
反应热是指在标准状态下,化学反应中吸收或放出的热量。
当一个物质在标准状态下发生化学反应,反应热就是这个反应的热变化。
反应热可以是正的,表示反应放出热量,也可以是负的,表示反应吸收热量。
然而,反应热只是一个数值,它并不能告诉我们反应中每一个物质所含的热量变化。
这时候,焓的概念就变得非常重要了。
焓是一个系统在恒定压力下的热力学函数,可以描述一个系统中所包含的能量以及随着体积变化所发生的变化。
根据热力学第一定律,系统内的能量不能被创造或毁灭,只能转化成其他形式,并且总的能量守恒。
在一个系统中,焓的变化可以反映出能量的变化。
在化学反应中,焓变化可以用来计算每一种物质的热量变化。
当一个物质在反应中发生了化学变化,其焓值也会发生变化。
因此,在计算化学反应的焓变化时,需要考虑每种物质的焓变化。
以此来计算化学反应的热变化。
化学反应中的焓变化和反应热有着密切的关系。
根据热力学定律,焓变化可以通过反应热来计算。
如果我们知道反应热,就可以计算出反应物和生成物的焓变化。
总而言之,反应热和焓是化学反应中非常重要的概念。
它们能够帮助我们更好地理解化学反应中的热力学过程。
同时,通过计算反应物和生成物的焓变化,我们也能够预测化学反应是否放热或吸热。
因此,在学习和处理化学反应时,我们不可忽略这两个概念的重要性。
重难点四反应热与焓变1.反应热和焓变的概念:(1)反应热:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量成为化学反应的反应热.(2)焓变:焓是与内能有关的物理量,恒压条件下的反应热又称“焓变”,符号用ΔH 表示,单位一般采用kJ/mol,放热反应ΔH<0,吸热反应ΔH>0.反应在一定条件下是吸热还是放热由生成物和反应物的焓值差即焓变决定.E1--正反应活化能;E2--逆反应活化能;【难点点睛】①化学反应中不仅存在着“物质变化”,还存在着“能量变化”,这种变化不仅以热能的形式体现出来,还可以以光、电等形式表现.②如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,就有部分能量以热的形式释放出来,称为放热反应;如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,反应物就需要吸收能量,才能转化为生成物.2.反应热与物质稳定性之间的关系:不同物质的能量(即焓)是不同的,对于物质的稳定性而言,存在着“能量越低越稳定”的规律,因此,对于同素异形体或同分异构体之间的相互转化,若为放热反应,则生成物能量低,生成物稳定;若为吸热反应,则反应物的能量低,反应物稳定.化学键C-H C-F H-F F-F键能/(kJ/mol) 414 489 565 155【重难点指数】★★★★【重难点考向一】反应热的图示【例1】已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,下列叙述正确的是( )A.每生成2分子AB吸收bkJ热量B.该反应热ΔH=(b-a)kJ•mol-1C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.断裂1molA-A和1molB-B键,放出akJ能量【答案】C【重难点点睛】考查了反应热量变化的分析判断,化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化依据图象分析,结合反应前后能量守恒可知,反应物能量之和小于生成物的能量之和,反应是吸热反应,反应过程中断裂化学键需要吸收能量,形成化学键放出热量。
第一章化学反应与能量一、化学反应与能量的变化1、焓变与反应热(1)化学反应的外观特征化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成,从外观上看,所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象的发生。
能量的变化通常表现为热量的变化,但是化学反应的能量变化还可以以其他形式的能量变化体现出来,如光能、电能等。
(2)反应热的定义当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为反应在此温度下的热效应,简称为反应热。
通常用符号Q表示。
反应热产生的原因:由于在化学反应过程中,当反应物分子内的化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用,这需要吸收能量;当原子重新结合成生成物分子,即新化学键形成时,又要释放能量。
生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量的差即为该反应的反应热。
(3)焓变的定义对于在等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能(同时可能伴随着反应体系体积的改变),而没有转化为电能、光能等其他形式的能,则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变,称为焓变,符号ΔΗ。
ΔΗ=Η(反应产物)—Η(反应物)为反应产物的总焓与反应物总焓之差,称为反应焓变。
如果生成物的焓大于反应物的焓,说明反应物具有的总能量小于产物具有的总能量,需要吸收外界的能量才能生成生成物,反应必须吸热才能进行。
即当Η(生成物)>Η(反应物),ΔΗ>0,反应为吸热反应。
如果生成物的焓小于反应物的焓,说明反应物具有的总能量大于产物具有的总能量,需要释放一部分的能量给外界才能生成生成物,反应必须放热才能进行。
即当Η(生成物)<Η(反应物),ΔΗ<0,反应为放热反应。
(4)反应热和焓变的区别与联系2、热化学方程式(1)定义把一个化学反应中物质的变和能量的变化同时表示出来的学方程式,叫热化学方程式。
(2)表示意义不仅表明了化学反应中的物质化,也表明了化学反应中的焓变。