熱化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與能量變化
考點(diǎn)聚焦
1.理解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與化學(xué)鍵變化的關(guān)系;
2.理解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)與反應(yīng)物及生成物能量的關(guān)系;
知識梳理
、 、 一起被稱為現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱。
二、常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
1.有的反應(yīng)吸熱、有的放熱,是不是客觀世界的總能量也發(fā)生相應(yīng)的增減?
2.舉例說明常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)各有哪些?
3.化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的化學(xué)能除了轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮,還可以轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔,那么請問:什么樣的化學(xué)反應(yīng)中的化學(xué)能才能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苣?又是如何轉(zhuǎn)化的?
4、 叫做中和熱。
試題枚舉
【例1】已知反應(yīng)A+B=C+D為放熱反應(yīng),對該反應(yīng)的下列說法中正確的是( )
A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D
C. A和B的總能量一定高于C和D的總能量
D. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不必加熱就一定能發(fā)生
解析:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,通常主要表現(xiàn)為熱量的變化――吸熱或放熱,當(dāng)反應(yīng)物的總能量高于生成物質(zhì)總能量時為放熱反應(yīng)中,當(dāng)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時為吸熱反應(yīng)。值得注意的是:總能量是指所有反應(yīng)物或所有生成物,而不是其中某些反應(yīng)物或某些生成物,所以A、B是不正確的;而有的放熱反應(yīng)在開始時也是需要加熱的,例如炭的燃燒。
答案:C
【例2】關(guān)于吸熱反應(yīng)的說法正確的是( )。
A.凡需加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B.只有分解反應(yīng)才是吸熱反應(yīng)
C.使用催化劑的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
D.CO2與CaO化合是放熱反應(yīng),則CaCO3分解是吸熱反應(yīng)
解析:A組見上一題目分析,有些化合反應(yīng)也是吸熱反應(yīng),例如炭和二氧化碳化合生成一氧化碳的反應(yīng)就是吸熱反應(yīng),故B不正確,催化劑是用來改變化學(xué)反應(yīng)速率的,它不能改變反應(yīng)物和生成自身的能量,故不影響反應(yīng)熱,像合成氨、二氧化硫的催化氧化都是放熱反應(yīng),故C也是不對的。CO2和CaO的化合反應(yīng)與CaCO3的分解反應(yīng)是相反過程,故D正確。
答案D
【例3】下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是( )
A.Ba(OH)2•8H2O晶體和NH4Cl混合攪拌
B.鹽酸和氫氧化鈉混合
C.鋅放入稀硫酸中 D.焦炭和水蒸氣高溫下反應(yīng)
解析: 酸與堿的中和反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。
答案:AC
【變式】下列說法正確的是( )
A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
B.任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生反應(yīng)
C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了反應(yīng)結(jié)果是放熱還是吸熱
D.吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生反應(yīng)
答案:C
【例4】在氫氣與氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體的反應(yīng)中,若斷裂1mol H - H鍵要吸收436KJ的能量,斷裂1mol Cl- Cl鍵要吸收243KJ的能量,斷裂1molH―Cl鍵要吸收432KJ的能量,則在氯氣中充分燃燒1mol H2 的能量變化是 。
解析: 在氯氣中充分燃燒1mol H2 時,要先破壞1mol的H―H鍵和1mol的Cl―Cl鍵,此過程是需要吸收679kJ的能量;在氯氣中充分燃燒1mol H2 時會形成2molH―Cl,放出864KJ的能量,吸收和放出能量相抵,仍會放出185KJ的能量。
答案:185kJ
【變式】把煤作為燃料可通過下列兩種途徑:
途徑Ⅰ:C(s)+O2(g)CO2(g) ( 放熱Q1 kJ )
途徑Ⅱ:先制水煤氣
C(s)+H2O(g) == CO(g)+H2(g) (吸熱Q2 kJ)
再燃燒水煤氣
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