《化学反应与能量》知识纲要与变式训练试题

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约8730字。

一、反应热与焓变
　　【知识纲要】
　　要点1.反应热（焓变）的概念及表示方法
　　化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量来描述，叫做反应热，在恒压条件下进行的反应的热效应又称焓变，符号为ΔH，单位为kJ/mol，规定放热反应的ΔH为“—”，吸热反应的ΔH为“+”。 反应热与焓变的关系：
　　反应热 焓变
　　含义 化学反应中释放或吸收的热量 化学反应中生成物总焓与反应物总焓之差
　　符号 Q ΔH
　　与能量变化的关系 Q ＞ 0 反应吸收热量
　　Q ＜ 0反应放出热量 ΔH ＞ 0 反应吸收热量
　　ΔH ＜ 0反应放出热量
　　二者的相互联系 在恒压条件下（即敞口容器中）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，而没有转化为电能、光能等其它形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变，即 QP  =  ΔH （QP表示在压强不变条件下化学反应的反应热）
　　与键能的关系 ΔH = QP  = 反应物的总键能  - 生成物的总键能
　　特别提醒：描述此概念时，无论是用“反应热”、“焓变”或“ ΔH”表示，其后所用的数值必须带“+”或“—”；单位是kJ/mol，而不是kJ，热量的单位是kJ；在比较大小时，所带“+”“—”符号均参入比较。
　　要点2.放热反应和吸热反应
　　化学反应中，由于反应物转变为生成物的过程中，经历了旧化学键断裂和新化学键的形成过程，破坏旧键需要吸收能量；而形成新键则要释放能量，因此，化学反应通常都伴随着能量的变化。当反应物总能量大于生成物总能量时，为放热反应；当反应物总能量小于生成物总能量时，为吸热反应。
　　（1）吸热反应和放热反应的判断
　　能量角度 反应物总能量大于生成物总能量，则为放热反应；反应物总能量小于生成物总能量，则为吸热反应
　　键能角度 ΔE吸收－ΔE放出＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。若ΔE吸收－ΔE放出>0，则反应为吸热反应；若ΔE吸收－ΔE放出<0，则反应是放热反应
　　（2）吸热反应和放热反应的比较
　　放热反应 吸热反应
　　反应特征 反应过程中放出热量 反应过程中吸收热量
　　形成原因 反应物的总能量大于生成物的总能量 反应物的总能量小于生成物的总能量
　　与化学键的关系 反应物的键能总和小于生成物的键能总和 反应物的键能总和大于生成物的键能总和
　　焓变大小 ΔH<0 ΔH>0
　　图示
　　实例 燃烧反应；活泼金属跟酸反应；酸碱中和反应；多数化合反应；铝热反应；钠与水的反应等 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应；以C、H2、CO为还原剂冶炼金属的氧化还原反应；多数分解反应；水解反应
　　要点3.燃烧热与中和热
　　根据反应类型和研究对象的不同，反应热可分为生成热、分解热、中和热.燃烧热、溶解热等。燃烧热、中和热及其异同比较如下：
　　比较 燃烧热 中和热
　　相同点 能量变化 放热反应
　　△H △H＜0， 单位：kJ/mol
　　不同点 反应物的量 1mol（O2的量不限） 可能是1mol，也可能是0.5mol
　　生成物的量 不限量 H2O是1mol