应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应。吸热反应开始加热,反应后需不断加热才能使反应继续进行下去;放热反应开始加热,反应后会放出一定的热量,如果此热量足够大可使反应维持下去,则反应过程不需要再加热,如煤的燃烧,一旦加热使煤燃烧起来后就可继续燃烧下去,不需外界再加热。
不同化学反应发生的条件不同,有的常温下就可以发生,有的则需要加热,通常情况下把加热条件下进行的反应认为是吸热反应,而在常温下进行的反应认为是放热反应。其实,二者之间无必然联系,常温下进行的反应有的是吸热反应,如NH4Cl晶体与Ba(OH)2晶体反应;有的则是放热反应,如:酸碱中和反应。加热条件下进行的反应有的是吸热反应,如:C+CO2\s\up7(△(△)2CO;有的则是放热反应,如:C+O2\s\up7(点燃(点燃)CO2。
例2 白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:
P-P a kJ/mol、P-O b kJ/mol、P===O c kJ/mol、
O===O d kJ/mol。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是( )
A.(6a+5d-4c-12b) kJ/mol B.(4c+12b-6a-5d) kJ/mol
C.(4c+12b-4a-5d) kJ/mol D.(4a+5d-4c-12b) kJ/mol
答案 A
解析 化学反应的实质是旧键断裂和新键形成,其中旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成释放能量,反应方程式P4+5O2===P4O10中有6 mol P-P键和5 mol O===O键断裂,同时生成4 mol P===O键和12 mol P-O键,因此ΔH=(6a+5d-4c-12b) kJ/mol。
反应热(ΔH)的计算方法
ΔH三种表达式为:
①ΔH=吸收的能量-释放的能量;
②ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量;
③ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和。
三者的内在含义都是一样的,均为反应体系与外界环境之间能量交换的差值。
例3 已知在25℃,101 kPa下,1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是( )
A.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g)
ΔH=-48.40 kJ/mol
B.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)
ΔH=-5 518 kJ/mol
C.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)
ΔH=+5 518 kJ/mol
D.C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)
ΔH=-48.40 kJ/mol