
第32讲 反应热 热化学方程式及能源
【复习目标】 1.了解反应热、焓变的概念,知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。2.知道常见的吸热反应和放热反应,能从多角度分析化学反应中能量变化的原因。3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
考点一 反应热 焓变
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.反应热和焓变
(1)反应热(Q)
在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量。单位为kJ·mol-1。
(2)焓变
①内能(U):物质所具有的各种能量的总和。
②焓(H):与内能有关的物理量。
③焓变(ΔH):ΔH=H(生成物)-H(反应物),单位kJ·mol-1。
(3)反应热与焓变的关系
等压条件下,化学反应的焓变等于反应热,即ΔH=Qp。
3.吸热反应与放热反应
(1)从能量(或焓)高低的角度理解
(2)从化学键的角度理解
【微思考】 下列化学反应的能量变化符合下图所示的是 (填序号),这些反应发生时,断裂反应物中的化学键吸收的能量 形成生成物中的化学键放出的能量。
①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ②大多数的分解反应 ③大多数的化合反应 ④大多数的盐类水解 ⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应 ⑥中和反应 ⑦可燃物的燃烧 ⑧金属与酸的置换反应
⑨铝热反应 ⑩盐酸与碳酸氢钠的反应
提示:③⑥⑦⑧⑨⑩ 小于
反应过程中物质能量变化图像
1.根据如图所示的反应,回答下列问题:
(1)该反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)反应的ΔH= 。
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(3)从化学键角度分析,a kJ·mol-1代表 。
(4)从过渡态理论分析,反应的活化能为 。
(5)试在图中用虚线表示在反应中使用催化剂后活化能的变化情况。
答案:(1)放热 (2)-b kJ·mol-1
(3)反应物断键吸收的能量 (4)a kJ·mol-1
(5)
2.水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
可知水煤气变换的ΔH 0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E= eV,写出该步骤的化学方程式: