说一说反应热那些事

许海菊  高级教师  陕西省咸阳师院附属中学  712000

摘要:反应热是高中化学所学重要概念之一，它应用广泛，化学试题中常有涉及。为了使同学们更好了解掌握应用反应热，结合我的教学实际，我从以下三方面对反应热进行分析聚焦以及问题的澄清，希望我所做得工作对同学们的学习有所帮助，化学成绩能有所提高，我期待着。

关键词：高中化学；反应热

人教版高中化学教材选修四《化学反应与能量》一章，介绍学习一个新的物理量—反应热，为了使同学们更系统、更深入地理解并活用反应热，结合化学核心素养之“宏观辨识与微观探析”，我将反应热重要的知识点作一归纳聚焦，浅谈我对反应热的认识，与同行及同学们作一交流。

一、什么是反应热？教材中描述道：我们通常的化学反应是在敞口容器中进行，反应系统的压力与环境压力相等^[1]，也就是说，反应是在恒压条件下进行的，此时的热效应等于焓变，也就是反应热。换句话说，我们把体系在等温等压过程中发生化学变化时所放出或吸收的热量叫做反应热，它的专用符号为ΔH，它有正有负，规定放热反应ΔH<0，吸热反应ΔH>0，单位是kJ·mol^－1。反应热有多种，常见的有：燃烧热、中和热、生成热等，反应热可通过实验进行测定，所用的主要仪器称为“量热计”。从热量的角度，把化学反应分为放热反应和吸热反应。常见的放热反应有：所有的燃烧反应、缓慢氧化、中和反应、金属与水或酸的置换反应、铝热反应、大多数的化合反应等。常见的吸热反应有：C和CO₂的反应、C和H₂O蒸气的反应、Ba(OH)₂和NH₄Cl的反应、盐类的水解、大多数的分解反应等。

二、重要的反应热—燃烧热和中和热

燃烧热：指在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。它强调1mol纯物质，完全燃烧而且生成稳定氧化物，如H→H₂O(l)   C→CO₂(g)  S→SO₂(g)   P→P₂O₅(s)等。特别地。像H₂在Cl₂也能燃烧生成HCl放出热量，但它不属于燃烧热。

中和热：指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol液态水的反应热叫中和热，可表示为:H⁺(ag)+OH^_(ag)=H₂O(l)   ΔH=-57.3kJ·mol^－1。中和热强调：稀溶液，生成1molH₂O(l),不能有沉淀生成，否则，就不是中和热。如：Ba(OH)₂溶液与稀H₂SO₄反应生成1mol液态水，但有沉淀生成，此反应热就不是中和热。

可燃物的燃烧反应，中和反应都是放热反应，是人们的共识，所以，用语言叙述某可燃物的燃烧热或中和热时，只写数值、单位，不写正负号，但用ΔH表示反应热时，正或负号、数值、单位都必须写，例如：H₂的燃烧热是285.8

kJ·mol^－1，或H₂的燃烧热ΔH=-285.8kJ^－1，这些细节要引起注意。书写某可燃物燃烧热的热化学方程式，中和热的热化学方程式或判断燃烧热或中和热的热化学方程式书写是否正确，首先看可燃物是否为1·mol，是否为稳定氧化物，尤其关注H→H₂O(l)   C→CO₂(g)，ΔH是否为负以及单位；中和热关注，是否为稀溶液、1molH₂O(l)、ΔH是否为负以及单位，就能很快作出答案。

三、反应热的答题模板

1、熟记反应热ΔH的两个基本计算公式^[2]

从宏观上：反应热ΔH=生成物的总能量—反应物的总能量

从微观上：反应热ΔH=反应物的键能和—生成物的键能和。

计算结果为负ΔH为负，反之为ΔH正。从微观角度计算反应热最常见，所以牢记并会用常见物质的结构及化学键的数目。比如：N₂ (N≡N)键数1；P₄正四面体，（P-P）键数6；金刚石，立体网状结构，（C-C）键数2；晶体硅，立体网状结构，（Si-Si）键数2；H₂O为V字型，（H-O）键数2；NH₃三角锥型，(N-H)键数3；CO₂直线型，(C=O) 键数2等等。

实例、下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。

工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl₄(g)＋2H₂(g)===Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH为______。

解析：1molSiCl₄、H₂和HCl分子中共价键的数目分别为4mol、1mol、1mol，1mol晶体硅中所含的Si—Si键为2mol，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×360kJ·mol^－1＋2×436kJ·mol^－1－(2×176kJ·mol^－1＋4×431kJ·mol^－1)＝＋236kJ·mol^－1。

2、反应热需注意事项

①任何化学反应都有反应热，不论是用语言描述或用ΔH来表示反应热，其正或负号、数值、单位缺一不可。

②无论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH都表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如2SO₂(g)＋O₂(g)⇋2SO₃(g)   ΔH＝－196.64kJ·mol^－1，ΔH是指2molSO₂(g)和1molO₂(g)完全转化为2molSO₃(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强下，向某容器中加入2molSO₂(g)和1mol O₂(g)，反应达到平衡时放出的能量为Q，因反应不能完全转化为SO₃(g)，故Q<196.64kJ。

③对于可逆反应，正反应与逆反应的ΔH数值相等，符号相反。

④ΔH与化学方程式前的化学计量系数有关，计量系数加倍ΔH也加倍。

3、反应热ΔH的比较需注意

①在比较ΔH时，正负号要参与比较，对于吸热反应，吸收的热量越多。ΔH越大；对于放热反应，放出的热量越多，ΔH越少。

②在稀溶液中强酸和强碱反应的中和热ΔH＝-57.3kJ·mol^－1，若有弱酸或弱碱参与反应，生成1molH₂O(l),放出的热量小于57.3KJ,但ΔH﹥-57.3kJ·mol^－1，因为弱电解质的电离是吸热的，生成的盐水解也是吸热的。

③物质的聚集状态不同，ΔH不同，同一种物质，物质的量一定时，能量的大小：气态﹥液态﹥固态。

④同素异形体之间的变化是化学变化，依据能量越低越稳定原理，可知ΔH正或负，反之利用ΔH可推知那种物质稳定。

4、温度对化学平衡的影响与反应热ΔH的关系

在一定条件下，当一个可逆反应达到平衡时，若正反应为吸热反应，即ΔH>0，

则升高温度，平衡向吸热方向移动，降低温度，平衡向放热方向移动；若正反应为放热反应，即ΔH<0，则平衡移动方向正好相反，不论平衡怎么移动，ΔH不变。

5、反应热ΔH与盖斯定律的关系

许多化学反应的反应热ΔH都可以通过实验进行测定，但由于种种原因，某

些反应的反应热没有办法进行直接测定，盖斯定律很好的解决这一问题。若求某目标反应的反应热，首先对已知的热化学方程式进行编号，热方程式前乘以适当的数字，ΔH也要乘以相应的数字，再把热化学方程式进行加减，ΔH也要进行加减运算，即可得到目标热化学方程式。

6、反应热ΔH与催化剂的关系

催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，它对反应热ΔH没有影响。

结语：反应热是高中化学的重要概念之一，它的专用符号为ΔH，它有正、有负、有数值、有单位，书写时缺一不可。它与热化学方程式相对应，热化学方程式前的计量系数变，它变，物质的聚集状态变，它变，在应用时要细心用心，避免丢分。

参考文献：

[1]普通高中化学教材，选修四：人民教育出版社，版次2007年三月第3版

[2]熊丹萍. 例谈化学反应热计算的两个易错点[J]. 数理化解题研究, 2019, 000(007):93-94.

作者简介：许海菊（1964.07-），陕西咸阳人，本科，中学高级教师，从事高中化学教学研究。