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一、焓变 反应热
1.化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化
(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。
2.化学反应的实质与特征
(1)实质:反应物化学键断裂和生成物化学键形成。
(2)特征:既有物质变化,又有能量变化。
3.焓变
(1)焓(H):用于描述物质所具有的能量的物理量。
(2)焓变(ΔH):
①定义:在恒压条件下进行的反应的热效应
②符号:△H
③单位:J/mol或kJ/mol
④计算式:ΔH=H(生成物)—H(反应物)
(3)焓变与反应热的关系:对于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,则如下关系:ΔH=Qp。[来源:***ZXXK]
4.反应热:指当化学反应在一定温度下进行时,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量,通常用符号Q表示,单位kJ/mol。
5.反应热的测定
(1)仪器:量热计
(2)原理:Q=-C(T2-T1),式中C代表仪器和反应混合物的总热容,单位是kJ/K,T1、T2分别代表反应前、后溶液的温度,单位是K。
6.吸热反应和放热反应
(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示。
(2)常见的放热反应:[来源:Zxxk.Com]
①所有的燃烧反应;②酸碱中和反应;③大多数的化合反应;④金属与酸的置换反应;⑤生石灰和水反应;⑥物质的缓慢氧化等。
(3)常见的吸热反应:
①大多数的分解反应;②晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl;③碳与水蒸气、C与CO2的反应,以及以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应;④盐类水解等
(4)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。反应是否需要加热,只是引发反应的条件,与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应,也有部分吸热反应不需加热,在常温时就可以进行。
二、热化学方程式[来源:***]
1.定义:表示参加反应物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.意义:热化学方程式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能量变化。
例如2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,表示在298 K时,2 mol气态氢气与1 mol气态氧气完全反应生成2 mol液态水,放出571.6 kJ的能量。
3.书写:
(1)注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的,可不注明。
(2)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)。
(3)注意符号单位:ΔH应包括“+”或“-”、数字和单位(kJ·mol-1)。
(4)注意守恒关系:①原子守恒和得失电子守恒; ②能量守恒 (ΔH与化学计量数相对应)。
(5)区别于普通方程式:一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。
(6)注意热化学方程式的化学计量数:热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。
注意:
①ΔH的单位“kJ·mol-1”的含义:“kJ·mol-1”并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化,而是指给定形式的具体反应的能量变化。如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mo 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
b、当热化学方程式乘、除以某一个数时,ΔH也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。
C、将一个热化学方程式颠倒书写时,ΔH的符号也随之改变,但数值不变。
d、在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
⑤根据物质燃烧放热的数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|
说明:方法②常用于判断物质能量的大小关系及稳定性,即物质具有的能量越高,越不稳定。
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