反应热、焓变

例如： H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol H2O(l) )===H2(g)＋O2(g） ΔH＝+285.8 kJ/mol
课堂练习
1．下列说法正确的是( C )
A．焓变单位中 kJ·mol－1，是指 1 mol 物质参加反应时的能 量变化
B．当反应放热时 ΔH>0，反应吸热时 ΔH<0 C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能 量时，反应放热，ΔH 为“－” D．一个化学反应中，生成物总键能大于反应物的总键能时， 反应吸热，ΔH 为“＋”
四、常见的吸热反应和放热反应 (1)常见的放热反应 ①所有的燃烧反应：木炭、H2、CH4 等在 O2 中的燃烧，H2
在 Cl2 中的燃烧。 ②酸碱中和反应：H＋＋OH－===H2O。 高温 ③大多数化合反应。特例：C＋CO2=====2CO(吸热反应)。 ④铝热反应：如 2Al＋Fe2O3=高==温==Al2O3＋2Fe。 ⑤金属与酸的反应：如 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。
1．“任何化学反应均伴随旧化学键的断裂和新化学键的形 成，所以任何化学反应均有反应热”。这句话正确吗？
提示：正确。能量的变化与键能有关，反应物的键能之和 与生成物的键能之和是不相等的。另外，从能量的角度分析， 反应物和生成物所具有的能量不同，根据能量守恒定律，在任 何化学反应中都会伴随能量的变化。
＋2NH3↑＋10H2O。
1．有能量变化的过程不是发生吸热反应就是发生放热反应 吗？
提示：不能将反应类型(放热反应或吸热反应)与能量变化过 程等同起来。化学反应中必然有能量的变化，但发生能量变化 的却不一定是化学反应。如 NaOH 固体溶于水、水蒸气转化为 液态水时放出能量，但以上过程是放热的物理变化过程而不是 发生放热反应；NH4NO3 固体溶于水、碘升华、水蒸发时吸收能 量，但以上过程是吸热的物理变化过程而不是发生吸热反应。
（即：ΔH = E断键吸收－E成键放出）
三、化学反应过程中能量变化的表示
2．举例 1 mol C 和 1 mol H2O(g)反应生成 1 mol CO 和 1 mol H2， 需 吸 收 131.5 kJ 的 热 量 ， 则 该 反 应 的 反 应 热 ΔH ＝ ________＋__1_3_1._5k_J_·_m_o_l－_1 ______。
坐标、反应过程为横坐标)。
答案：如下图
2．反应的焓变与反应热有什么关系，二者一定相等吗？
提示：(1)我们可以借助于反应焓变示意图理解反应焓变与反应热之间 的关系。
ΔH＝E(生成物)－E(反应物) (2)对于等压条件下的化学反应，若只存在化学能与热能之间的相互转 化，则该反应的反应热等于焓变，表示为 Qp＝ΔH(Qp 为等压反应热)。
【例 2】 已知某化学反应 A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(AB2 的分子结构为 B—A—B)的能量变化如图所示。下列有关叙述中
C 正确的是( )
A．该反应的进行一定需要加热 B．该反应的ΔH＝－(E1－E2)kJ/mol C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和 D．断裂1 mol A—A键和2 mol B—B键放出E1 kJ能量
特别提醒
同一个反应向正逆两个方向进行时，一个方向释放 能量，另一个方向必然吸收能量，但能量的绝对值相等。
二、化学反应过程中能量变化的原因 1．微观角度 ①化学反应的本质及特点
吸收
断裂
形成 放出
②举例(以 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例)
2.宏观角度
3.ΔH的两种表达式 宏观：(1)ΔH= 生成物 的总能量- 反应物 的总能量 微观：(2)ΔH= 反应物 的键能总和- 生成物 的键能总和
第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 1.1 反应热与焓变
一、焓变 反应热
1．焓变 ①焓(H)：与内能有关的物理量。 ②焓变(ΔH)：生成物与反应物的焓值差，决定了某一化学 反应是吸热反应还是放热反应。
2．反应热
①概念：化学反应过程中所_放__出__或___吸__收__的能量。 ②与焓变的关系：_恒__压_________条件下的反应。
(2)常见的吸热反应
△ ①大多数分解反应：如 NH4Cl=====NH3↑＋HCl↑。
②以 C、 H2、 CO 为还原剂的氧化还 原反应：如 C＋
高温
△
H2O(g)=====CO＋H2；CO＋CuO=====Cu＋CO2。
③某些晶体间的反应：如 Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2
如何判断物质的稳定性？ 宏观：物质所具有的能量越低越稳定 微观：键能越大越稳定
物质所具有的能量越低，键能越大，化学性质越稳定
注：同种物质在不同状态时本身固有能量： 气态 > 液态 > 固态
根据下图提供的信息，下列所得结论不正确的是( D )
A．该反应为吸热反应 B．该图可以表示石灰石高温分解 C．反应物比生成物稳定 D．因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应 一定需要加热
五．反应热的单位 kJ/mol 或 kJ·mol－1 的含义 并不是指每1mol 具体物质反应时伴随的能量变化是多少kJ，而是指给定 形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。 式中的“mol－1”不能理解为每摩尔反应物或生成物，可以理解为“每摩尔反 应”。例如，反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的 ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，是指每 摩尔反应——“2mol H2(g)与 1 mol O2(g)反应生成2mol H2O(l)”的焓变，而 H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)的ΔH＝－285.8 kJ·mol－1是指每摩尔反应——“1mol H2(g)与12 mol O2(g)反应生成1molH2O(l)”的焓变。
2．下列关于 ΔH 的说法正确的是( D )
A．反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH 越大 B．ΔH>0 时反应放热，ΔH<0 时反应吸热 C．ΔH 越大，说明反应放出的热量越多 D．能量变化如图所示的化学反应为放热反应，ΔH 为“－”
B 3．下列变化中，属于吸热反应的是( )
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末
C．①④⑥⑧
D．①②④⑧⑨
4．下列说法正确的是( D )
A．反应热就是反应中放出的能量 B．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 C．由 C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1 可知， 金刚石比石墨稳定 D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多
③浓 H2SO4 稀释 ④KClO3 分解制 O2 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
⑥CaCO3 高 温 分 解
高温 ⑦CO2 ＋ C ===== 2CO
高温 ⑧Ba(OH)2·8H2O 与固体 NH4Cl 混合 ⑨C＋H2O(g)=====CO＋
H2 ⑩Al 与 HCl 反应
A．①②④⑥⑦⑧⑨ B．②④⑥⑦⑧⑨
7．(1)已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过
程中，破坏 1 mol H2 中的化学键消耗的能量为 Q1 kJ，破坏 1 mol Cl2 中的化学键消耗的能量为 Q2 kJ，形成 1 mol HCl 中的化学键
释放的能量为 Q3 kJ，下列关系式正确的是( D )
A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3 C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2<2Q3 (2) 用图 示把 化学 反应中 的能 量变 化表示 出来 (以 能量 为纵
2．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应，放热反应在 常温条件下一定很容易发生吗？
提示：反应的热效应与反应的条件无必然联系。常温下能 进行的反应可能是放热反应(如中和反应)，也可能是吸热反应 [如 NH4Cl 与 Ba(OH)2·8H2O 的反应]。加热条件下进行的反应， 可能是吸热反应，如 C＋CO2=高==温==2CO；也可能是放热反应， 如 C＋O2=点==燃==CO2(移去热源后仍能进行)。持续加热才能继续 进行的反应是吸热反应。所以，反应吸热还是放热是由反应物 总能量与生成物总能量的相对大小决定的。
5 ． 反 应 A ＋ B―→C(ΔH<0) 分 两 步 进 行 ： ①A ＋ B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示
总反应过程中能量变化的是( D )
6．某化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的
是( D )
A．该反应为放热反应 B．E2 kJ·mol－1 可表示形成新的化学键所释放的能量 C．该反应的反应热 ΔH＝(E1－E2) kJ·mol－1 D．加入催化剂可同时降低 E1、E2
• 回顾
能量 反应物H
放出 热量
ΔH为“-” ΔH<0 放热反应 生成物H
能量 吸收 热量
生成物H
反应物H
ΔH为“+” ΔH>0 吸热反应
【例 1】 化学反应 A2＋B2===2AB 的能量变化如图所示，
则下列说法正确的是( C )
A．该反应是吸热反应 B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键能放出x kJ能量 C．形成2 mol A—B键需要放出y kJ的能量 D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量