化學反應原理化學反應與能量變化知識點總結一化學反應中的熱效應一、化學反應的焓變1.反應熱與焓變（1）反應熱：化學反應過程中，當反應物和生成物具有相同 時，所吸收或放出的熱量稱為化學反應的反應熱。（2）焓與焓變 焓是與物質內能有關的物理量。常用單位： ，符號： H 焓變(H)：在 條件下，化學反應過程中吸收或放出的熱量稱為化學反應的焓變。符號： ，單位： 或 表1-1 反應熱與焓變的關系反應熱焓變不同點概 念化學反應釋放或吸收的熱量化學反應中生成物的總焓與反應物的總焓之差相同點“+”“-”的意義“+”表示反應吸熱；“-”表示反應吸熱數據來源可以通過實驗直接測得，也可以利用已知數據和蓋斯定律通過計算求得聯 系 在恒溫恒壓條件下進行的化學反應，其熱效應等于反應的焓變，如敞口容器中進行的化學反應2.放熱反應和吸熱反應：表1-2 放熱反應和吸熱反應的比較放熱反應吸熱反應定義在化學反應過程中， 熱量的反應在化學反應過程中， 熱量的反應能量變化E反應物 E生成物，能量 的過程E反應物 E生成物，能量 的過程與化學鍵的關系H = 反應物的鍵能總和 - 生成物的鍵能總和生成物形成化學鍵時釋放的總能量 反應物分子斷裂化學鍵時吸收的總能量生成物形成化學鍵時釋放的總能量 反應物分子斷裂化學鍵時吸收的總能量表示方法H為“ ”或H 0H為“ ”或H 0反應過程圖示常見反應舉例1） 所有的燃燒反應；2） 所有的酸堿中和反應；3）大多數的化合反應；4）活潑金屬、金屬氧化物與水或酸反應；5）生石灰和水反應；6）濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等（不屬于化學反應）。1）大多數的分解反應；2）以H2、CO、C為還原劑的氧化還原反應；3）晶體Ba(OH)28H2O與NH4Cl溶液反應；4）銨鹽溶解等（不屬于化學反應）。注意 化學反應表現為吸熱反應還是放熱反應與反應開始時是否需要加熱無關，需要加熱的反應不一定是吸熱反應（如C + O2 = CO2，鋁熱反應等），不需要加熱的反應也不一定是放熱反應。3.化學反應過程中伴隨能量變化的本質原因1）化學反應的特征： 2）化學反應的本質： ?；瘜W鍵斷裂 能量，化學鍵生成 能量。3）某種物質的能量與化學性質的穩定性、鍵能的關系：物質的能量越高，化學性質越 ，鍵能越 ；反之，能量越低，化學性質越 ，鍵能越 。二、熱化學方程式1.定義：能夠表示 的化學方程式叫做熱化學方程式。2.意義：既能表示化學反應過程中的 ，又能表示化學表示化學反應的 。3.熱化學方程式的書寫步驟及注意事項：1）寫出完整的化學方程式，并配平。2）標明物質的聚集狀態，一般用以下字母表示：固態 ，液態 ，氣態 ，溶液 。3）不用標明反應條件、“”、“”等。4）用H表明反應過程的能量變化。H0或H為負值， 反應；H0或H為正值， 反應。5）表明反應的溫度和壓強，若未標明則表示是在25 （298K），101kPa條件下的反應熱。6）化學計量數既可以是整數，也可以是分數。不表示分子個數，只表示物質的量。3、 反應熱的計算與大小比較（一）反應熱的計算1.根據反應物和生成物的總能量計算計算公式：H = 的總能量 - 的總能量2.根據反應物和生成物的鍵能計算公式：H = 的鍵能總和 - 的鍵能總和 = 反應物斷鍵 的能量 - 生成物成鍵 的能量3.根據熱化學方程式的反應熱計算計算依據：（1）一個反應的反應熱與熱化學方程式中的化學計量系數成 ； （2）正向反應與逆向反應的反應熱大小 ，符號 。4.蓋斯定律（1）內容：對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱都是一樣的。即：化學反應的反應熱只與反應體系的 和 有關，而與 無關。（2）意義：有些反應進行得很慢，有些反應不容易直接反應，有些反應的產品不純（有副反應發生），這給測定反應熱造成了困難。如果應用 ，可以間接的把它們的 計算出來。（3）應用：根據已知熱化學方程式的反應熱求未知熱化學方程式的反應熱。利用熱化學方程式的疊加：若一個化學方程式可由幾個化學方程式相加減而得到，則該化學反應的反應熱亦可由這幾個化學反應的反應熱相加減而得到。5.根據標準燃燒熱、熱值或中和熱計算：|H|= n（燃料）燃料的標準燃燒熱|H|= m（燃料）燃料的熱值|H|= n（H2O）中和熱（二）反應熱大小的比較（1）同一反應，生成物狀態不同生成能量高的產物時反應熱較大；（2）同一反應，反應物狀態不同能量低的反應物參加反應的反應熱較大；（3）晶體類型不同，產物相同能量低的反應物參加反應的反應熱較大；（4）兩個有聯系的不同反應相比較時完全反應時，放出或吸收的熱量多，相應的反應熱更小或更大。（5）對于可逆反應，因反應不能進行完全，實際反應過程中放出或吸收的熱量要小于熱化學方程式中反應熱的數值。四、反應熱、燃燒熱和中和熱的比較1.（標準）燃燒熱和熱值（1）標準燃燒熱：在 下， 純物質完全燃燒，生成 所放出的熱量。符號用 表示。單位為： 。（2）熱值：1 g純物質完全燃燒所放出的熱量叫做該物質的熱值。其單位是：kJg-1。（3）燃燒熱中的生成物必須為“穩定的氧化物”，穩定的氧化物是指：穩定的物質、穩定的狀態。 如：H2 ；C ；S 。2. 中和熱（1）概念：在 中， 和 發生中和反應生成 時的反應熱。（2）中和熱的表示：H+(aq) + OH-(aq) = H = （3）中和反應的條件為稀溶液，且為強酸和強堿反應；以生成1 mol H2O（l）為基準，不能生成 或 。表1-3 反應熱、燃燒熱和中和熱的比較反應熱燃燒熱中和熱對 象任何反應燃燒反應中和反應物質狀態任何物質，任何狀態生成物為：穩定的物質、 穩定的狀態稀溶液，強酸、強堿，無氣體或沉淀生成化學方程式的配平任意物質的量以1 mol可燃物為標準以生成1 mol水為標準H的符號放熱取 或H 0吸熱取 或H 0H 0H 0五中和熱的測定實驗1.實驗儀器：量熱計或者簡易量熱計（大燒杯、小燒杯、碎泡沫破碎料、泡沫塑料板或硬紙板）、量筒、溫度計、環形玻璃攪拌棒。2.實驗試劑：0.50 mol/L 鹽酸溶液、0.50 mol/L NaOH溶液3.實驗原理：測定含n mol HCl的稀鹽酸與含n mol NaOH的稀氫氧化鈉溶液混合后放出的熱量為Q kJ，則 H = - kJmol-1 Q = cmt4.實驗步驟：1）在大燒杯底部墊碎泡沫塑料，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料，大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環形玻璃攪拌棒通過，如圖1-1所示。2）用一個量筒量取50 mL 0.50 mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記錄溫度，用t1表示。然后把溫度計上的酸用蒸餾水沖洗干凈。3）用另一個量筒量取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記錄溫度，用t2表示。 圖1-1 實驗裝置圖4）將NaOH溶液迅速倒入盛有鹽酸的小燒杯中（注意不要灑到外面），立即蓋上蓋板；用環形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，用t3表示。5）重復實驗兩次，取測量所得數據的平均值作為計算依據。5.兩個假設：Q = cmt1）溶液的比熱容：稀溶液，c c水。2）溶液的密度：m=m酸+m堿=酸V酸 + 堿V堿。稀溶液，HCl、NaOH 水。6.誤差：表1-4 引起誤差的因素操 作|H|保溫效果不好偏小測量完鹽酸的溫度之后，溫度計未用蒸餾水清洗偏小攪拌不充分偏小強酸或強堿換為弱酸或弱堿偏小將稀鹽酸溶液換為濃硫酸偏大六、能源1.能源的定義：能源是可以提供能量的地自然資源。2.能源分類3.將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為：C + H