高考化学复习学案
第43课 反应热与热化学方程式
体系与环境:当我们在试管中使盐酸与氢氧化钠溶液发生反应时,这个试管内的溶液构成了一个反应体系,而其外的空气则代表了环境。
反应热是指在一个特定的温度下,化学反应体系与周围环境之间所交换的热量。简单来说,就是化学反应中吸收或放出的热能(也包括光能和机械能)。
焓:是描述体系内各物质各种能量总和的物理量,常用符号H表示。
焓变是指生成物的焓与反应物的焓之间的差值,用符号ΔH表示,单位为kJ/mol。
通常情况下,我们可以用焓变来表示反应热。
一、基本概念
1. 放热反应:这是一种释放热量的化学反应。
2. 吸热反应:这是一种吸收热量的化学反应。
二、宏观角度解读
3. 放热反应:当反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应过程中体系的焓减少,因此ΔH < 0。
4. 吸热反应:反之,当反应物的总能量低于生成物的总能量时,反应过程中体系的焓增加,因此ΔH > 0。
ΔH的具体数值等于生成物的总能量减去反应物的总能量。
三、微观角度解析
化学变化的本质是旧化学键的断裂(需吸收能量)与新化学键的形成(需释放能量)。反应热取决于这两个过程的能量差值。
四、常见反应类型
5. 放热反应类型:包括中和反应、燃烧反应、金属与酸或氧气的反应等。
6. 吸热反应类型:如Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl的反应、大多数的分解反应、盐类水解等。
五、热化学方程式的概念与意义
热化学方程式既表示化学反应中的物质变化,也表示化学反应中的能量变化。
书写时需注意的几点:
(1) 要明确反应的温度和压强条件,通常不特别说明即为25℃和101 kPa。
(2) 热化学方程式中需指明反应物和生成物的状态,如固体(s)、液体(l)、气体(g)等。
(3) 计量系数表示物质的量,可以是整数或分数,且必须与ΔH的数值对应成比例。
(4) ΔH要注明“+”或“-”,并标明单位kJ/mol。
六、特别应用:中和热与燃烧热
7. 中和热:在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1摩尔H₂O(l)所放出的热量。
8. 燃烧热:指在特定条件下,1摩尔纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。
七、能源与燃料
化石燃料如煤、石油、天然气等为不可再生资源。而新能源如太阳能、风能、氢能等则资源丰富、可再生且污染小。