高中化学---化学反应的焓变
高中化学化学反应的热力学与化学动力学
高中化学化学反应的热力学与化学动力学化学反应热力学和化学动力学是高中化学课程中非常重要的两个概念。
热力学研究的是反应的热效应和热力学平衡条件，而化学动力学则关注反应速率和反应速率变化的因素。
本文将从热力学和动力学的角度来探讨化学反应的内在机制。
一、热力学热力学是研究能量转化过程的一门学科，也是研究化学反应中能量变化的工具。
在化学反应中，热力学可以帮助我们确定反应所释放或吸收的能量，以及反应是否为放热或吸热反应。
1. 反应焓变反应焓变（ΔH）是反应过程中能量的变化。
当ΔH为负时，反应放热；当ΔH为正时，反应吸热。
ΔH的值可以通过燃烧实验或者热化学方程式来确定。
2. 熵变和自由能变熵变（ΔS）衡量了反应混乱程度的变化。
正的ΔS意味着反应产生了更多的混乱，而负的ΔS意味着反应产生了更有序的物质。
自由能变（ΔG）则是反应能量转化的推动力。
ΔG可以通过ΔH和ΔS的关系来计算：ΔG = ΔH - TΔS，其中T为温度（K）。
当ΔG为负时，反应是自发进行的；当ΔG为正时，反应是不自发的；当ΔG等于零时，反应处于平衡状态。
二、化学动力学化学动力学研究的是化学反应速率及其影响因素。
反应速率表示单位时间内反应物消耗或生成物产生的量。
而反应速率决定了反应的快慢。
1. 影响反应速率的因素反应速率受到以下因素的影响：反应物浓度、温度、催化剂、表面积和反应物状态。
- 反应物浓度：浓度越高，反应物之间的碰撞频率就越高，反应速率也就越快。
- 温度：温度升高，反应物的速度和能量增加，碰撞频率增加，反应速率加快。
- 催化剂：催化剂能够提供新的反应路径，使反应物更容易相互碰撞，从而降低反应活化能，加快反应速率。
- 表面积：表面积增大，可使反应物之间的碰撞频率增加，反应速率加快。
- 反应物状态：固体或液体反应物的反应速率要快于气体反应物，因为固体和液体反应物之间的碰撞频率高于气体反应物。
2. 反应速率方程式反应速率方程式描述了反应速率与反应物浓度的关系。
化学高二反应热焓变知识点
化学高二反应热焓变知识点在高中化学中，我们经常会遇到有关反应热焓变的概念和计算。
反应热焓变是指在化学反应中，反应物与生成物之间的能量差异。
了解反应热焓变的概念和计算方法对于理解化学反应的热力学过程非常重要。
一、反应热焓变的定义反应热焓变是指在常压条件下，单位摩尔反应物与生成物之间能量的差异。
反应热焓变可以表示为ΔH。
当反应热焓变为正值时，表示反应是吸热反应，能量被系统吸收；当反应热焓变为负值时，表示反应是放热反应，能量被系统释放。
二、反应热焓变的计算方法1. 反应热焓变的计算方法主要有两种：通过实验测量和利用反应热焓变的标准生成焓值进行计算。
2. 实验测量法：通过实验测量反应物与生成物的温度变化，结合热容量等参数，可计算得到反应热焓变。
例如，利用反应热量计测量方法可以测定一定量反应物反应后的温度变化，结合恒温条件和热容量的知识，可以计算得到反应热焓变。
3. 利用标准生成焓值计算法：通过已知物质的标准生成焓值，可以根据反应平衡态的生成物与反应物的物质量之比，计算得到反应热焓变。
标准生成焓值是指在标准状态下，1摩尔物质生成的焓变化值。
利用标准生成焓值进行计算的常用公式为：ΔH =ΣnΔHf（生成物） - ΣmΔHf（反应物），其中Σn和Σm分别表示生成物和反应物的物质量之比。
4. 反应热焓变的计算方法还可以结合热力学第一定律，利用反应物与生成物的化学键能与键能的变化来计算反应热焓变。
三、常见反应热焓变的特点1. 反应热焓变与反应性质的关系：通常情况下，反应热焓变与反应物的物质结构和化学键能有关。
化学键能越高，反应热焓变越大，说明反应热生成较强的化学键。
2. 反应热焓变与反应速率的关系：通常情况下，反应热焓变的绝对值越大，反应速率越快。
反应热焓变越大，说明反应物到生成物的能量转化程度更高，反应速率更快。
3. 反应热焓变与反应方程式的关系：反应热焓变可以通过热化学方程式来表示。
在热化学方程式中，反应物的系数表示摩尔比，反应热焓变的绝对值可以根据反应热焓变的计算方法进行计算。
高中化学必修二第二章化学反应与焓变知识点总结
高中化学必修二第二章化学反应与焓变知
识点总结
1. 化学反应的定义和特征
- 化学反应是指物质之间发生的原子、离子或分子重新组合，生成新的物质的过程。
- 化学反应的特征包括：反应物和生成物、化学方程式、反应类型、反应速率、能量变化等。
2. 化学方程式的表示方法
- 化学方程式由反应物和生成物的化学式组成，反应物位于箭头的左侧，生成物位于箭头的右侧。
- 可以用平衡符号（→）表示化学反应的进行方向。
- 反应物和生成物之间以“+”连接，表示它们一起参与反应。
3. 化学反应的分类
- 化学反应根据反应物和生成物的物质状态可分为气体反应、液体反应、固体反应和气液、气固、液固等相反应。
- 化学反应根据反应过程是否伴随能量的吸收或释放可分为放热反应和吸热反应。
4. 化学反应的速率
- 化学反应速率是指单位时间内发生反应的物质变化量。
- 影响化学反应速率的因素包括反应物浓度、温度、物质的粒度、催化剂等。
5. 焓变的定义和表示
- 焓变是指化学反应过程中的能量变化，可以表示为反应热（ΔH）。
- 反应热可以是放热（ΔH<0）或吸热（ΔH>0）。
6. 焓变与反应类型的关系
- 放热反应（ΔH<0）一般为放热反应，反应物的焓较高，生成物的焓较低。
- 吸热反应（ΔH>0）一般为吸热反应，反应物的焓较低，生成物的焓较高。
以上是高中化学必修二第二章化学反应与焓变的知识点总结，希望对您有所帮助！。
高中化学知识点——化学反应与能量
高中化学知识点——化学反应与能量一．反应热焓变1．定义：化学反应过程中吸收或放出的能量都属于反应热，又称为焓变（ΔH），单位kJ/mol。
解释：旧键的断裂：吸收能量；新键的形成：放出能量，某一化学反应是吸热反应还是放热反应取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
吸热：吸收能量>放出能量；放热：吸收能量＜放出能量。
2.化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系3．放热反应：放出热量的化学反应，(放热>吸热)ΔH＜0；吸热反应，吸收热量的化学反应(吸热>放热)ΔH＞0。
【学习反思】⑴常见的放热、吸热反应：①常见的放热反应有a燃烧反应b酸碱中和反应c活泼金属与水或酸的反应d大多数化合反应②常见的吸热反应有：a氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合发生反应bCO2+C=2COc大多数的分解反应⑵△H＜0时反应放热；△H＞0时反应吸热。
【概括总结】焓变反应热在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量变化。
1．焓和焓变焓是与物质内能有关的物理量。
单位：kJ·mol－1，符号：H。
焓变是在恒压条件下，反应的热效应。
单位：kJ·mol－1，符号：ΔH。
2．化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。
任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。
ΔH＝反应物分子中总键能－生成物分子中总键能。
3．放热反应与吸热反应当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还是放热反应。
(1)当ΔH为“－”或ΔH<0时，为放热反应，反应体系能量降低。
(2)当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为吸热反应，反应体系能量升高。
4．反应热思维模型：(1)放热反应和吸热反应(2)反应热的本质以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－186kJ·mol－1为例E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl)；E2：2E(H—Cl)；ΔH＝E1－E2二．热化学方程式1．概念：能表示参加反应的物质变化和能量变化的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
高中化学 专题1 第1单元 第1课时 化学反应的焓变教案 苏教版选修4-苏教版高二选修4化学教案
第1课时化学反应的焓变目标与素养：1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
(宏观辨识与微观探析)2.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
(宏观辨识与微观探析)3.了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。
(宏观辨识与微观探析)一、反应热焓变1．反应热焓变(1)反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量。
(2)焓变：在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量，符号为ΔH，常用单位为kJ·mol－1。
微点拨：(1)焓变为恒压条件下的反应热。
(2)反应热、焓变的单位均为kJ·mol－1，热量的单位为kJ。
2．ΔH与吸热反应和放热反应的关系(1)当ΔH＞0时，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应过程吸收热量，为吸热反应。
(2)当ΔH＜0时，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程放出热量，为放热反应。
3．化学反应伴随能量变化的原因(1)从反应物和生成物总能量相对大小角度分析如下图吸热反应放热反应反应热的计算公式：ΔH＝E(生成物)－E(反应物)。
(2)从反应物断键和生成物成键角度分析N2(g)＋O2(g)===2NO(g)反应的能量变化如下图：由图可知：1 mol N2分子中的化学键断裂吸收的能量是946_kJ，1 mol O2分子中的化学键断裂吸收的能量是498_kJ，2 mol NO分子中的化学键形成释放的能量是1_264_kJ，那么N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的反应吸收的热量为180_kJ。
反应热的计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。
二、热化学方程式1．定义：能够表示反应热的化学方程式。
2．书写热化学方程式需注意的问题(1)书写热化学方程式时应指明反应的温度和压强，假设在25 ℃(即298 K)、101 kPa时进行的反应，可不注明。
化学反应的焓变,是反应的热效应。
化学反应的焓变是指在恒压条件下，化学反应中吸收或释放的热量变化。
焓变可以通过实验测定或计算得出。
它是描述化学反应热效应的重要物理量，对于研究和应用化学反应过程具有重要意义。
一、焓变的定义焓变是指在化学反应中，反应物转化为生成物的过程中吸收或释放的热量变化。
焓变通常用ΔH表示，正值表示反应吸热，负值表示反应放热。
在恒压条件下，焓变等于反应物和生成物的焓差。
二、焓变的测定方法1. 热量计法：通过量热器测量反应过程中释放或吸收的热量变化。
2. 基于温度变化的方法：根据温度变化来计算焓变，常见的方法有燃烧法和溶解法。
三、焓变的计算公式1. 在常压条件下，焓变ΔH可以表示为反应物和生成物的焓之差：ΔH = H(生成物) - H(反应物)2. 对于化学反应中的反应物和生成物之间存在定比关系时，可以利用反应物和生成物的物质的量的关系来计算焓变：ΔH = nΔH（反应物）- mΔH（生成物）四、焓变与化学反应动力学的关系焓变可以影响化学反应的速率和平衡状态。
在吸热反应中，温度升高可以提高反应速率；而在放热反应中，温度升高则会降低反应速率。
焓变还可以影响化学反应的平衡位置，Le Chatelier原理指出，在给定条件下，如果对一个系统施加了一个影响平衡位置的扰动，系统将通过改变反应方向以抵消扰动。
五、焓变在工业生产中的应用焓变在工业生产中有着重要的应用，例如在化学反应工程中，通过控制焓变可以调节反应温度、催化剂选择、反应物浓度和压力等因素，以提高反应的效率和产率。
焓变对于燃料燃烧、化学能转化和热动力工程等领域也有着重要的应用价值。
六、总结焓变作为描述化学反应热效应的重要物理量，对于研究和应用化学反应过程具有重要意义。
通过实验测定和计算，可以准确地获取化学反应的焓变值，并进一步应用于工业生产和科学研究中。
深入理解和掌握焓变的基本概念和相关计算方法，有助于加深对化学反应热效应的认识，促进化学反应工程的发展和应用。
焓变在化学领域中有着广泛的应用，它不仅可以用于评估化学反应的热效应，还可以帮助我们理解和控制化学反应过程中的热力学特性。
高中化学化学反应的热效应知识点讲解
为放热反应,从图中可看出b放出热量更多,故ΔH2<ΔH1。
3.两个有联系的不同反应,常利用已知的知识进行比较。如:
①C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH1<0
②C(s)+ 1 O2(g)
2
CO(g) ΔH2<0
反应①为C的完全燃烧,反应②为C的不完全燃烧,|ΔH1|>|ΔH2|,所以ΔH1<ΔH2。
中生成,则CH3OH是反应的催化剂,C项错误;反应②③④中有极性键的断 裂和生成,反应②④中还有非极性键(H—H)的断裂,D项正确。 答案 C
方法总结 分析循环图题时,重点在于判断各物质的类型。一般来说,通 过一个箭头进入循环的是反应物;通过一个箭头离开循环的是生成物;先 参加反应,又在后续反应中生成的是催化剂;先生成后又消耗掉的是中间 产物。
例2 (2022重庆三调,11)香草醛(
)高效加氢脱氧合成4-甲
基愈创木酚(
)是研究木质素转化成高附加值生物质柴油
的重要模型反应,其反应历程如下图所示。下列说法错误的是 ( )
A.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4
B.在催化剂作用下可能发生反应:
+H2
+H2O
C.甲醇是反应的中间产物 D.该过程中有非极性键和极性键的断裂以及极性键的形成
3.燃烧热与中和反应反应热的比较
比较项目
燃烧热
中和反应反应热
能量变化
放热,ΔH<0
含义
在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成 在稀溶液里,酸和碱发生中和反
指定产物时所放出的热量
应生成1 mol水时所放出的热量
反应物的量
1 mol
不一定为1 mol
化学反应焓变的焓变焓变与热效应的关系
化学反应焓变的焓变焓变与热效应的关系化学反应焓变的焓变与热效应的关系化学反应焓变指的是在化学反应过程中，反应物和生成物之间的焓差。
其中焓是描述系统的热力学性质的物理量，反映了系统的能量状态。
而热效应则是指化学反应对环境温度的影响。
化学反应焓变可以分为两种情况：吸热反应和放热反应。
吸热反应在反应过程中吸收热量，导致系统的焓增加，而放热反应则释放热量，导致系统的焓减少。
对于吸热反应，其焓变为正值，表示反应过程中系统吸收了热量。
这种反应需要外界提供能量，才能进行下去。
典型的吸热反应包括蒸发、溶解等。
以蒸发为例，液体蒸发为气体需要吸收热量，这使得液体的焓减少，气体的焓增加。
对于放热反应，其焓变为负值，表示反应过程中系统释放了热量。
这种反应会释放出能量，使得系统的焓减少。
典型的放热反应包括燃烧、酸碱中和等。
以燃烧为例，燃烧过程中燃料和氧气反应产生热量释放，导致系统的焓减少。
热效应则是反映了化学反应对环境温度的影响。
根据热效应的不同，化学反应可以分为两类：吸热反应和放热反应。
吸热反应会使环境温度降低，因为该反应从环境中吸收了热量，导致环境的能量减少。
这类反应通常会感觉到降温的现象，比如化学冷敷剂的使用，或者水的蒸发过程。
放热反应则会使环境温度升高，因为该反应释放出热量，导致环境的能量增加。
这类反应通常会感觉到升温的现象，比如燃烧时产生的热量，或者酸碱中和反应。
化学反应焓变与热效应的关系在实际应用中具有重要意义。
通过研究反应焓变和热效应，我们可以预测和控制化学反应的方向、速率和条件。
例如，工业生产过程中，通过控制吸热反应和放热反应的热效应，可以实现对反应的控制和优化。
比如，生产氨气的哈柏过程中，反应是放热反应，通过控制温度和压力可以提高产率和减少副产物的生成。
另外，化学反应焓变还与热力学的第一定律密切相关。
根据热力学第一定律，能量守恒，即能量的总量在封闭系统中保持不变。
化学反应焓变的正负值正是描述系统能量变化的量化指标，符合能量守恒的原则。
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2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=－
483.6kJ/mol
20
练习：
1.已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化 碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃
烧的热化学方程式正确的是( A )
A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－4b kJ/mol B. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=+2b kJ/mol C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－2b kJ/mol D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=+b kJ/mol
【交流与讨论】： 观察以上热化学方程式，分析其与普通的化 学方程式有何不同？
14
H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－ 14.9kJ/mol
物质变化
能量变化
热化学方程式包含物质变化和能量变化两 个部分，二者缺一不可. 普通化学方程式只包含物质变化一个部 分.
15
定义： 表示反应热的化学方程式叫热化学方程 式
一、反应热 焓变
1.定义：化学反应过程中，当反应物和生成物具有相 同温度时，所吸收或放出的热量称为化学反应的反 应热。
在恒温、恒压的条件下，化学反应过程 中吸收或释放的热量称为反应的焓变。 符号： ΔH ，单位：kJ/mol 或 kJ•mol-1 5
化学反应中为什么会有能量的变化？
宏观： 反应物和生成物所具有的能量不同.
2NO
3
常见的吸热反应： 所有的电离过程 所有的水解反应 水煤气的生成反应、 炭与二氧化碳生成一氧化碳 氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应 多数的分解反应
C+H2O（g） 高温 CO+H2 Ba(OH)2+2NH4Cl BaCl2+2NH3↑+2H2O Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3↑+10H2O 4
旧键断裂需要 吸 收能量，新 键形成会 放能出量。
9
结论： 一个化学反应是放热还是吸热取
决于
所有断键吸收的总能量与所有 形成新键放出的总能量的相对大小
10
观察下列示意图：
1、从该图你获得什么信息？
2、你能计算出该反应过程中能量的变
化为多少吗？
11
ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－ 431kJ/mol×2
B. CH3COOH + KOH
CH3COOK + H2O
C. A + B C + D △H<0
D．破坏生成物全部化学键所需能量小于破坏
反应物全部化学键所需能量
23
4．同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2>Q 1的是 AC
A． 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)， △H1 = - Q 1kJ·mol-1；
16
H142(.9gk)+J/Im2(go)l1=2001=0k℃=Pa===2HI(g) △H=－ H242(1g.8)+kJ12/mO2o(lg)==H2O(g) △H=－
1.热化学方程式需注明反应时的温度和压
强.对于 25℃、101kPa时进行的反应 可不注明. 普通化学方程式不需注明温度和压强.
＝－183kJ/mol
从键能角度看：
ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 12
小结：
宏观： △H=生成物总能量-反应物总能量
微观： △H=反应物总键能 -生成物总键能
13
二、热化学方程式
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H = -184.6 kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H = -890.3 kJ/mol NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H = -57.3 kJ/mol
H242(1g.8)+kJ12/mO2o(lg)==H2O(g) △H=－ H282(5g.8)+kJ12/mO2o(lg)==H2O(l) △H=－
3.热化学方程式中化学计量数表示参加反应
的各物质的物质的量，可为整数或分数.
普通化学方程式中化学计量数表示原子、 分子数目，只能为整数，不能为分数.
17
H242(1g.8)+kJ12/mO2o(lg)==H2O(g) △H=－
H282(5g.8)+kJ12/mO2o(lg)==H2O(l) △H=－
H2O(g)==H2 O(l)
△H=－ 44kJ/mol
H2O(l)==H2O
△H=＋
(g)
44kJ/mol
2.热化学方程式需注明各物质的状态.
普通化学方程式不需注明物质的状态. 18
专题1 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应的热效应 ——化学反应的焓变
1
【复习回顾】：
在我们以前所学的化学反应中有哪些是 放热反应？有哪些是吸热反应？
2
常见的放热反应：
所有的燃烧反应
所有的中和反应
活泼金属与水、酸的反应
多数的化合反应
以下特殊的化合反应是吸热反应：
△
C+CO2 2CO
放电
N2+O2
6
能 量
反应物
能 量
生成物
放热
△H＜0
吸热
△H＞0
生成物 反应过程
反应物 反应过程
ΔH＝生成物总能量－反应物总能量
放热反应： ΔH＜0 或 ΔH为“－”
吸热反应： ΔH＞0 或 ΔH为“＋”
7
微观：旧的化学键断裂时所吸收的能量与新 的化学键形成时所放出的能量不同.
8
化学反应的本质是什么？
化学键的断裂和形成
19
书写热化学方程式的注意点：
1.需注明反应的温度和压强(如在25℃、101kPa下
进行的反应，可不注明).
2.应注明反应物和生成物的状态.
3.对于相同的反应，当化学计量数不同时，其△H
不同.
H2H28422(5(1gg..8)8)+k+kJ12J12//mOmO2o2o((lglg))====HH22OO((lg) )△△HH==－－
2.下列说法中正确的是（ CD ） A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B．放热的反应在常温下一定很容易发生 C．反应是放热还是吸热必须看反应物和生
成物所具有的总能量的相对大小 D．吸热反应在一定的条件下也能发生
22
3．下列反应属于吸热反应的是 ( D ) A. C6H12O6(葡萄糖aq)+ 6O2 酶 6CO2 + 6H2O
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)，△H2 = - Q 2kJ·mol-1；