高中化学反应原理：同步作业鲁科版选修4.doc

化学反应与能量转化
化学反应的热效应
【学习指导】
一、化学反应的反应热
1. 定义：化学上规定,当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热,通常用符号Q表示。反应吸热时,Q为正值；反应放热时,Q为负值。
2.反应热的数据可以通过实验测得,也可以运用理论计算求得.用于测定反应热的仪器为量热计。量热计由内、外两个筒组成，外筒的外壁覆盖有保温层。将两种反应物的溶液加入内筒并使之迅速混合，测量反应前后溶液温度的变化值，即可根据溶液及量热计的热容C,利用下式计算出反应释放或吸收的热量。
Q=-C(T2-T1)
式中,C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。
二、化学反应的焓变
1.焓的定义
化学反应的反应热是由于反应前后物质所具有的能量不同而产生的。物质所具有的能量是物质固有的性质，可以用一个物理量来描述。科学家们定义了一个“焓”的物理量，符号为H，可以用它来描述与反应热有关的能量变化。
2.反应焓变
（1）热化学研究表明，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，则该反应的反应热就等于反应前后物质焓的改变，其数学表达式为
Qp=H
式中,Qp表示在压强不变的条件下化学反应的反应热。
H=H(反应产物)-H(反应物)
H为反应产物的总焓与反应物的总焓之差,称为反应焓变。
（2）如果H>0，即反应产物的焓大于反应物的焓,说明反应是吸收能量的,为吸热反应；如果H<0，即反应产物的焓小计于反应物的焓,说明反应是释放能量的，为放热反应。
3.热化学方程式的书写规则
（1）书写热化学方程式时一定要注明物质的聚集状态,否则反应热无实际意义。
（2）热化学方程式中的值一定要与方程式中的计量系数成比例,当H>0时，为吸热反应，当H<0时，为放热反应；且要注明单位，一般用kJ·mol—1。
（3）热化学方程式的计量系数只表示物质的量,可以是整数，也可以为分数或小数。
（4）一般来说热化学方程式必须注明反应条件，如不注明反应的温度和压强，则将温度和压强分别25℃和101kPa。
三、反应焓变的计算
1.盖斯定律
（1）内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是几步完成，其反应焓变都是一样的。
（2）理解：①化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应过程无关。②若一个反应可以分几步进行，则各分步的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，即反应热总值一定。③热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理。
（3）意义:因为有些反应进行得很慢，有此反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯(有副反应发生)，这给反应热测定造成困难。此时如果使用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。
2.反应热的计算
（1）计算依据
①热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正负号；各项的系数包括H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。
②根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其H相加或相减，得到一个新的热化学方程式。
（2）常用方法
①列方程或方程组法；②平均值法；③极限分析法；④十字交等。
（3）注意事项
①反应热的数值与各物质的化学计量数成正比。因此热化学方程式中各物质化学计量数改变时。其反应热的数值需同时作相同倍数的改变。
②热化学方程式的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热。
③正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。
同步作业1
1.下列说法正确的是（）
A.物质发生化学变化一定伴随着能量的变化
B.有能量变化的物质变化都是化学变化
C.化学反应中的能量变化都是热量变化
D.不同形式的能转化一定是化学变化
2.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，在化学上叫做吸热反应。下列说法正确的是（）
A.在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应
B.放热反应在反应整个反应过程中都不需要加热
C.反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
D.反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
3.已知石墨生成金刚石的反应是一个吸热反应，由此可以判断出（）
A.金刚石比石墨稳定
B.石墨比金刚石稳定
C.只要加热到一定程度，任何化学反应都会发生
D.石墨转化为金刚石是一个只有能量变化没有物质变化的反应
4.(07年上海卷)氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括（）
①原料来源广②易燃烧、热值高③储存方便④制备工艺廉价易行
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
5．已知某化学反应的焓变小于零，则下列说法正确的是（）
A.该反应中反应物的总能量一定大于生成