| Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|
6.1.A |
|
热化学
AP 化学 · 第 6 主题
6.1
吸热与放热过程
大纲
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
热化学(thermochemistry)追踪反应里的能量。一个过程是放热(exothermic),若它向环境释放能量(感觉热,$\Delta H<0$),而吸热(endothermic),若它吸收能量(感觉冷,$\Delta H>0$)。破坏键花费能量;形成键释放它——净决定符号。

Compare endothermic and exothermic profiles
An exothermic reaction releases energy (products lower than reactants, $\Delta H<0$); an endothermic one absorbs it. The hump is the activation energy.
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| Thermochemistry | 热化学 | rè huà xué |
| exothermic | 放热 | fàng rè |
| endothermic | 吸热 | xī rè |
6.2
能量图
大纲
| Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|
6.2.A |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
一个能量图画出从反应物到产物的能量。反应物在产物之上意味着放热;之下意味着吸热。它们之间的竖直间隙是焓变 $\Delta H$。

6.3
热传递与热平衡
大纲
| Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|
6.3.A |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
热量(heat)从热流向冷,直到物体达到热平衡(thermal equilibrium)(相等的温度)。能量守恒:热物体失去的热等于冷物体获得的热。
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| Heat | 热量 | rè liàng |
| thermal equilibrium | 热平衡 | rè píng héng |
6.4
热容与量热法
大纲
| Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|
6.4.A |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
改变一个物质温度的热是

Worked example. 一个咖啡杯量热计里的一个反应使 $100\ \text{g}$ 的水变暖 $8.0\,{}^{\circ}\text{C}$($c=4.18\ \text{J/(g}\,{}^{\circ}\text{C)}$)。水吸收的热是
Heat different materials
$Q=mc\Delta T$: a high specific heat (like water's) means a lot of energy for a small temperature rise. Compare materials for the same heat input.
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| specific heat | 比热容 | bǐ rè róng |
| Calorimetry | 量热法 | liàng rè fǎ |
6.5
相变的能量
大纲
| Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|
6.5.A |
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来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
在一个相变(phase change)(熔化、沸腾)期间温度保持恒定,而热进入破坏分子间作用力,不是提高动能。所需的能量是 $q=n\,\Delta H_{\text{fus}}$(熔化)或 $q=n\,\Delta H_{\text{vap}}$(沸腾)——一条加热曲线上的平坦阶梯。

Heat through a phase change
During a phase change the temperature holds flat while energy breaks bonds — the latent heat. Watch the plateaus at melting and boiling.
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| phase change | 相变 | xiāng biàn |
6.6
反应焓导论
大纲
| Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|
6.6.A |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
反应焓(enthalpy of reaction)$\Delta H_{\text{rxn}}$ 是在恒定压力下释放或吸收的热。因为焓是一个状态函数(state function),$\Delta H$ 只取决于初始和最终状态,不是所走的路径——使接下来三个方法起作用的关键。
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| enthalpy of reaction | 反应焓 | fǎn yìng hán |
| state function | 状态函数 | zhuàng tài hán shù |
6.7
键焓
大纲
| Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|
6.7.A |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
估计 $\Delta H$ 的一种方式:把破坏所有反应物键的能量相加,然后减去形成产物键释放的能量:

Worked example. 用键焓 H–H $=436$、Cl–Cl $=242$、H–Cl $=431\ \text{kJ/mol}$ 估计 $\text{H}_2+\text{Cl}_2\rightarrow2\text{HCl}$ 的 $\Delta H$。破坏两个反应物键($436+242=678$)并形成两个 H–Cl 键($2\times431=862$):
6.8
生成焓
大纲
| Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|
6.8.A |
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来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
标准生成焓(standard enthalpy of formation)$\Delta H_f^\circ$ 是从一个化合物的元素制造一摩尔它的焓(对一个处于它标准状态的元素为零)。那么

Worked example. 给定 $\Delta H_f^\circ$:CH$_4=-75$、CO$_2=-394$、H$_2$O$=-286\ \text{kJ/mol}$(O$_2=0$),求燃烧甲烷 $\text{CH}_4+2\text{O}_2\rightarrow\text{CO}_2+2\text{H}_2\text{O}$ 的 $\Delta H_{\text{rxn}}^\circ$。产物减反应物:
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| standard enthalpy of formation | 生成焓 | shēng chéng hán |
6.9
盖斯定律
大纲
| Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|
6.9.A |
|
6.9.B |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
盖斯定律(Hess's law):若一个反应是几个步骤的和,它的 $\Delta H$ 是这些步骤的 $\Delta H$ 值的和。反转一步并翻转符号;缩放一步并缩放它的 $\Delta H$。这让你能通过组合已知反应求一个难以测量的 $\Delta H$ ——一个频繁的考试计算。

| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| Hess's law | 盖斯定律 | gài sī dìng lǜ |
6.9
考试技巧
- 一个放热反应有 $\Delta H<0$(感觉热);吸热有 $\Delta H>0$ ——总是给 $\Delta H$ 一个符号和单位。
- 在量热法里用 $q=mc\,\Delta T$,以水/溶液的质量;反应释放水获得的。
- 键焓:$\Delta H\approx\sum(\text{bonds broken})-\sum(\text{bonds made})$ ——破坏是吸热的、制造是放热的(经典的符号陷阱)。
- 盖斯定律:总 $\Delta H$ 是这些步骤的和——反转一步并翻转符号,缩放一步并缩放 $\Delta H$。
- 在一个相变期间温度保持恒定,而能量进入粒子之间的作用力。
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逐步学习,并即时检测练习。