主题六：能量学

本部分翻译自 Pearson IAL Chemistry Specification

学生将根据以下能力进行评估：

6.1 知道焓变（$\Delta H$）是在恒定压力下测量的热能变化，标准条件为$100 \text{kPa}$ 和特定温度，通常为$298\text{K}$。

6.2 知道按照惯例，放热反应的焓变为负值，吸热反应的焓变为正值。

6.3 能够构建和解释焓能级图，显示放热和吸热的焓变。

6.4 知道以下标准焓变的定义：

• 标准反应焓变，$\Delta_rH$.

• 标准生成焓变，$\Delta_fH$.

• 标准燃烧焓变，$\Delta_cH$.

• 标准中和焓变，$\Delta_{neut}H$.

• 标准原子化焓变，$\Delta_{at}H$.

6.5 能够使用实验数据计算：

• 反应中传递的能量，回忆和使用表达式：

• 能量传递（$\text{J}$）= 质量（$\text{g}$）× 比热容（$\text{J}\cdot \text{g}^{-1}\cdot^{\circ}\mathrm{C}^{-1}$）× 温度变化（$^{\circ}\mathrm{C}$）.

• 反应的焓变，单位为$\text{kJ} \cdot \text{mol} ^{-1}$.

这将限于在隔热容器中混合物质和使用适当的量热计进行燃烧实验的实验。

6.6 知道赫斯定律（$\text{Hess’s Law}$），并能够应用它来：

• 构建焓循环；
• 使用提供的数据或从表格中选择的数据，或从实验中获得的数据计算反应的焓变。

6.7 核心实验 2：使用赫斯定律（$\text{Hess’s Law}$）确定反应的焓变。

6.8 能够评估实验得到的结果，并对实验中的误差和不确定性来源以及所做的任何假设进行评论。学生需要考虑在隔热容器中混合物质和使用例如酒精灯进行燃烧实验的实验，并能够绘制合适的图表并使用冷却曲线校正。

6.9 理解“键焓”和“平均键焓”的含义，并能够使用键焓计算焓变，了解这种方法的局限性。

6.10 能够根据反应焓变计算平均键焓。

6.11 理解键焓数据能够在一定程度上指示反应中首先断裂的键，以及这种断裂的难易程度，因此能够在室温下预测反应的快慢。