焓变、热化学方程式

焓变热化学方程式

一、焓变

1．焓变和反应热

(1)反应热：化学反应中□01吸收或放出的热量。

(2)焓变：生成物与反应物的内能差，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。在恒压条件下化学反应的热效应，其符号为□02ΔH，单位是□03kJ·mol－或kJ/mol。

2．吸热反应与放热反应

(1)从能量守恒的角度理解

ΔH□08生成物的总能量－□09反应物的总能量。

(2)从化学键变化角度理解

ΔH□12反应物的总键能－□13生成物的总键能。

(3)常见的放热反应和吸热反应

①放热反应：大多数化合反应、□14中和反应、金属与□15酸的反应、所有的燃烧反应。

②吸热反应：大多数分解反应、盐的□16水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl 反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。

二、热化学方程式

1．概念：表示参加反应□01物质的量和□02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□03能

量变化。例如：H2(g)＋1

2O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8 kJ·mol

－1，表示在25 ℃和

1.01×105 Pa下，1 mol氢气和0.5 mol氧气完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量。

3．热化学方程式的书写

三、燃烧热与中和热能源

1．燃烧热

2．中和热

(1)中和热的概念及表示方法

(2)中和热的测定

①装置

②计算公式

ΔH＝－4.18m溶液(t2－t1)

n水

kJ·mol－1

t1——起始温度，t2——终止温度。

(3)注意事项

①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是□09保温隔热，减少实验过程中的热量散失。

②为保证酸完全中和，采取的措施是□10使碱稍过量。

3．能源

1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。

(1)物质发生化学变化都伴有能量的变化。(√)

错因：_________________________________

(2)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应。(×)

错因：碳的燃烧反应是放热反应，但反应需要加热引发，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，反应不需加热就能发生。

(3)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。(×)

错因：ΔH与反应引发的条件无关。

(4)N2分子中含3个共价键，键能大，故N2的能量(焓)也大。(×)

错因：分子中键能越大，分子越稳定，能量越低。

(5)甲烷的燃烧热ΔH＝－890 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890 kJ· mol－1。(×)

错因：燃烧热是指1_mol可燃物充分燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，最后应生成液态水。

(6)S(s)＋3

2O2(g)===SO3(g)ΔH＝－315 kJ·mol

－1(燃烧热)(ΔH的数值正确)。

(×)

错因：硫的燃烧热是硫充分燃烧生成SO2(g)时的焓变。

2．教材改编题

(据人教必修二P37 T6)下列有关能量的说法中，正确的是()

A．化学反应中的能量变化主要是由电子转移引起的

B．化学反应必然伴随发生能量变化

C．化学反应中能量变化的大小与反应物的状态无关

D．化学反应中能量变化的大小与反应物的多少无关

答案 B

3．教材改编题

(据人教选修四P6 T4)关于下列图像的叙述不正确的是()

A．图1表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41 kJ·mol－1

B．图2表示的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋41 kJ·mol－1

C．由图可知正、逆反应的热效应的数值相同

D．两个图像表示的含义不同

答案 B

考点一焓变、反应热

[典例1](2018·河北三市二联)某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图。下列说法错误的是()

A．总反应为放热反应

B．使用催化剂后，活化能不变

C．反应①是吸热反应，反应②是放热反应

D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2

解析由题图可知，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，总反应是放热反应，且ΔH＝ΔH1＋ΔH2，A、C、D三项正确；使用催化剂能降低反应所需的活化能，B项错误。

答案 B

名师精讲

解答能量变化图像题的“三”关键

(1)注意活化能在图示中的意义。

①从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能(E1)；

②从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能(E2)；

③ΔH＝E1－E2。

(2)催化剂只影响正、逆反应的活化能，而不影响反应的焓变。

(3)涉及反应热的有关计算时，要特别注意图示中反应物和生成物的物质的量。

1．(2018·六安模拟)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()

A．该反应为放热反应

B．催化剂能改变该反应的焓变

C．催化剂能降低该反应的活化能

D．逆反应的活化能大于正反应的活化能

答案 C

解析由题图可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，故该反应为吸热反应，A项错误；催化剂不能改变反应的焓变，B项错误；由图像可以看出，催化剂能降低该反应的活化能，C项正确；由图像可以看出E1>E2，即逆反应的活化能小于正反应的活化能，D项错误。

2．(北京高考)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：