反应热

反应热

二.反应热和焓变

焓是与内能有关的物理量，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（△H）决定。

在化学反应过程中所释放或吸收的能量都可用热量（或换成相应的热量）

来表示，叫反应热，又称“焓变”，符号用△H表示，单位一般采用kJ/mol

说明：

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。

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。

3、焓是与内能有关的物理量，在敞口容器中（即恒压条件下）焓变与反应热

相同。

4、从宏观角度：焓变（△H）：ΔH＝H生成物－H反应物（宏观），其中：

H

表示生成物的焓的总量；H反应物表示反应物的焓的总量；ΔH为“＋”表示生成物

吸热反应，ΔH为“－”表示放热反应。

5、从微观角度：ΔH＝E吸收－E放出（微观），其中：E吸收表示反应物断键时

吸收的总能量，E

表示生成物成键时放出的总能量；ΔH为“＋”表示吸热反放出

应，ΔH为“－”表示放热反应。

6、体系：被研究的物质系统称为体系，体系以外的其他部分称为环境。放热

是体系对环境做功，把能量传递给环境；而吸热则是环境对体系做功，是环境

把能量传递给体系。

7、反应热和焓变的单位都是“kJ/mol或kJ·mol－1”，其中mol－1是指每摩尔

某一反应，而不是指某一物质的微粒等。

8、常见的放热反应有：化合反应、酸碱中和反应、燃烧反应、活泼金属与酸

的反应等；常见的吸热反应有：分解反应、碳与一氧化碳的反应、氢氧化钡与

氯化铵固体的反应等。

三.热化学方程式：

热化学方程式：能表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。

说明：

1、影响一个化学反应的反应热的因素有：①反应时的温度与压强；②反应物

与生成物的状态；③方程式中的计量数。

2、我们可以通过：①注明温度与压强；②注明反应物与生成物的状态；③注明△H的正负；④△H与计量数成比例等直观地表示化学反应中的热效应。

3、热化学方程式的意义：表明了物质的种类（质变的过程）；表明了物质数

量的变化（量变的过程）；表明了化学反应中能量的变化（焓变）。

4、与化学方程式相比，正确书写热化学方程式时应注意：①需注明反应的温度和压强；因反应的温度和压强不同时，其△H不同。（对于25℃、101kPa时进行的反应可以不注明）；②必须标明各种物质的状态（s、l、g、aq）。（不同物质中贮存的能量不同）；③方程式后面必须标明反应热，吸热反应ΔH为“＋”、放热反应ΔH为“－”；④热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，所以，可以用分数表示；⑤ΔH的数值与反应的系数成

比例；⑥不需要注明反应的条件。

5、热化学方程式书写正确的判断：遵循质量守恒定律和能量守恒定律。

[典型例题]

例1.下列说法正确的是（）。

A、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应

B、放热的反应在常温下一定很容易发生

C、反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小

D、吸热反应在一定条件下也能发生

解析：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都可以发生。反应开始时需要加热的可能是吸热反应，也可能是放热反应。吸热反应开始时需要加热，反应后需要不断加热才能使反应继续下去，如：石灰石高温煅烧成生石灰；放热反应开始加热，反应后会放出一定的热量，如果反应热量足够大，就可以使反应维持下去，即反应过程中不需要再加热，

如铁粉与硫粉的反应等。

答案：C、D

例2.煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：a、利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；b、先使煤与水蒸气反应得到H

2

和CO，然后使得到的

H

2

和CO在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：

a、C

（s）+O

2

（g）＝CO

2

（g）△H＝E1 ①

b、C

（S）＋H

2

O

（g）

＝CO

(g)

＋H

2(g)

△H＝E2②

H

2（g）+1/2O

2(g)

＝H

2

O

（g）

△H＝E3③

CO

（g）+1/2O

2（g）

＝CO

2（g）

△H＝E4④

回答：

（1）与途径a相比途径b有较多的优点，即。（2）上述四个热化学方程式中的哪个反应的△H>0：。（3）等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系

正确的是（）

A、a比b多

B、a比b少

C、a与b在理论上相同

（4）根据能量守恒定律，E

1、E

2

、E

3

、E

4

之间的关系为：。

解析：（1）途径b是一种煤净化技术，其优点有：煤的利用率高，变成气体燃料后，运输方便，使燃料燃烧充分。

（2）②为吸热反应，反应体系的能量增加，△H>0。

（3）当相同的反应物通过不同的途径的若干反应得到相同的生成物时，这两个过程中的总的能量变化一定相同。

（4）可以通过反应方程式②③④相加或相减消去中间产物，同时进行能量的相加或相减，最终得到的反应热和①相等。

答案：（1）煤的利用率高；变成气体燃料后，运输方便；使燃料充分燃烧。

（2）反应②（3） C （4）E1＝E2＋E3＋E4

例3.已知火箭发射时可用肼（N

2H

4

）作燃料，NO

2

作氧化剂，这两者反应生成

N 2和H

2

O（气）。且：N

2（g）

＋2O

2（g）

＝2NO

2（g）

△H＝＋67.7 kJ/mol

①

N

2H

4（g）

＋O

2（g）

＝N

2（g）

＋2H

2

O

（g）

△H＝－534 kJ/mol ②

请计算1 mol气态肼和NO

2

完全反应时放出的热量为kJ，并写出

肼与NO

2

反应的热化学方程式。

解析：根据题意，要求下列反应的反应热△H的值：

N

2H

4（g）

＋NO

2（g）

＝3/2 N

2（g）

＋2H

2

O

（g）

；

则有②－①÷2＝③，即△H2－△H1÷2＝△H3。

则△H3＝－534 kJ/mol－67.7kJ/mol÷2＝－567.85 kJ/mol

答案：567.85；N

2H

4（g）

＋NO

2（g）

＝3/2 N

2（g）

＋2H

2

O

（g）

；△H3＝－567.85 kJ/mol