反应热效应
焓变 \(\Delta H=H(生成物)-H(反应物)\),其数值大于零时反应吸热,小于零时反应放热。
ps:焓变形式上符合 Δ=末-初,类似势能,与过程途径无关
而化学反应中断键吸热,成键放热,这是焓变的微观解释。
通常情况下,热化学方程式需标物质状态(物质不同状态内能和焓不同),也需标焓变。
一般不需注明具体同素异形体;也不需注明温度和压强,默认为 101kPa,25℃
常见放热反应
燃烧,酸碱中和(ΔH = -57.3 kJ/mol),大多化合反应,少数分解反应,金属跟水或酸的反应,原电池反应,物质的缓慢氧化,铝热反应
常见吸热反应
大多数分解反应,电离水解,\(Ba(OH)_2\cdot8H_2O\) 和 \(NH_4Cl\)(重要,烧杯粘玻璃片),碳与水蒸气、二氧化碳的反应
碳与水蒸气、二氧化碳的反应
\(C(s)+H_2O(g)=CO(g)+H_2(g)\)(\(\Delta H>0\))
\(C(s)+CO_2(g)=2CO(g)\)(\(\Delta H>0\))
中和热
中和热即强酸强碱反应生成 1mol 水放出的热。
符合中和反应本质,即 \(H^+(aq)+OH^-(aq)=H_2O(l)\) 的反应,其焓变就是中和热。中和热是一固定数值,即 \(\Delta H=57.3\;kJ/mol\)
ps:由于弱酸弱碱没有完全电离,故在中和反应进行中还同时电离吸热,故弱酸弱碱生成 1mol 水放出的热小于中和热。
燃烧热
101 kPa 下,1mol 纯物质完全燃烧生成指定产物(稳定物质,稳定状态)。
碳元素要变 \(CO_2(g)\),氢元素要变 \(H_2O(l)\),硫元素要变 \(SO_2(g)\),氮元素要变 \(N_2(g)\)。
盖斯定律
化学反应无论是一步还是几步,反应热相同。
推论:使得反应焓变可以应用如同矢量一般的运算法则。