第一章 · 第一节
反应热与焓变
反应热 · 焓变 · 放热与吸热 · 热化学方程式

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 理解反应热的概念及产生原因
  • 掌握焓变ΔH的含义及正负判断
  • 学会书写热化学方程式
知识点一:反应热
反应热定义
在化学反应中放出或吸收的热量,通常称为反应热。用符号 Q 表示。
反应热产生的原因
  • 化学反应中旧键断裂需要吸收能量
  • 新键形成需要释放能量
  • 断键吸收能量与成键释放能量的差值即为反应热
知识点二:焓与焓变
焓变定义
在恒温恒压条件下,化学反应体系的焓变 ΔH = H(产物) − H(反应物),单位为 kJ/mol
放热反应与吸热反应
  • 放热反应:ΔH < 0,反应物总能量 > 产物总能量
  • 吸热反应:ΔH > 0,反应物总能量 < 产物总能量
  • 放热反应例:燃烧、中和反应、活泼金属与酸反应
  • 吸热反应例:Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl、C与CO₂反应
知识点三:热化学方程式
热化学方程式
表明反应所放出或吸收热量的化学方程式。需注明各物质的聚集状态(g、l、s、aq)及 ΔH 的值和符号。
书写要点
  • 注明物质聚集状态:如 H₂O(g) 与 H₂O(l) 的 ΔH 不同
  • ΔH 写在方程式右侧,标明 "+" 或 "−"
  • 化学计量数可以是分数,ΔH 与计量数对应
  • 注明反应温度和压强(常为25℃、101kPa)
焓变
ΔH
ΔH=H产物−H反应物
kJ/mol
放热
ΔH<0
E反应物>E产物
kJ/mol

🎬 动画讲解

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🧪 互动实验:反应过程的能量变化

💡 拖动滑块改变反应物能量,观察放热与吸热的变化
⚙️ 实验参数
反应类型放热反应
ΔH-4.0
能量差4.0 kJ/mol
📋 实验结论
当反应物能量大于产物能量时,ΔH<0,为放热反应;反之ΔH>0,为吸热反应。焓变等于产物能量减反应物能量。

📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1判断反应吸放热
已知反应 2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=−571.6 kJ/mol,判断该反应是吸热还是放热?反应物与产物能量谁高?
🔍 解题过程
1ΔH=−571.6 kJ/mol<0,因此该反应为放热反应。
2放热反应中反应物总能量大于产物总能量,多余能量以热的形式释放。
✅ 该反应为放热反应,反应物总能量>产物总能量。
例题 2热化学方程式书写
写出 H₂(g) 在 O₂(g) 中燃烧生成 H₂O(g) 的热化学方程式(已知 ΔH=−241.8 kJ/mol)。
🔍 解题过程
1注明各物质聚集状态:H₂(g)、O₂(g)、H₂O(g),均为气态。
2配平并写入ΔH:2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH=−241.8 kJ/mol。
✅ H₂(g) + ½O₂(g) = H₂O(g) ΔH = −241.8 kJ/mol

🚀 拓展提升

反应热的实际应用

反应热知识在生活中有广泛应用:燃料燃烧供暖(放热)、自热食品利用生石灰遇水放热、暖宝宝利用铁粉氧化放热、制冷剂利用吸热反应等。

键能与反应热的关系

  • 断键吸收能量,成键释放能量
  • 反应热 = 反应物键能总和 − 产物键能总和
  • 键能越大,分子越稳定

同一反应ΔH随状态变化

  • H₂O(g)→H₂O(l) 放热,故液态水能量更低
  • 2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) 的ΔH比生成H₂O(g)更负
  • 物质聚集状态不同,ΔH不同

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题★☆☆ 基础
下列反应属于吸热反应的是?
A氢气在氧气中燃烧
B强酸强碱中和反应
CBa(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl反应
D锌与稀硫酸反应
第 2 题★☆☆ 基础
关于焓变ΔH,正确的是?
AΔH = H(反应物) − H(产物)
BΔH = H(产物) − H(反应物),放热反应ΔH<0
C放热反应ΔH为正值
DΔH没有单位
第 3 题★★☆ 巩固
已知 C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH=−393.5 kJ/mol,则2mol C完全燃烧放出的热量为?
A393.5 kJ
B196.75 kJ
C787.0 kJ
D−787.0 kJ(吸热)
第 4 题★★☆ 巩固
热化学方程式中,H₂O(g) 和 H₂O(l) 的生成热(ΔH)是否相同?____(填"相同"或"不同")
第 5 题★★★ 拓展
某反应断键吸收能量360 kJ,成键释放能量520 kJ,则该反应的ΔH=___ kJ/mol。

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
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课程完成!

恭喜你完成了「反应热与焓变」的学习!

📌 核心要点:
① 反应热:化学反应中吸收或放出的热量
② 焓变 ΔH = H(产物) − H(反应物)
③ 放热反应 ΔH<0,吸热反应 ΔH>0
④ 热化学方程式需注明聚集状态和ΔH
⑤ 断键吸热,成键放热,差值为反应热