反应热与焓
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第一章 化学反应与能量变化(1)
第二节反应热与焓变
一、绪言
1、 有效碰撞:
2、活化分子: 。
3、活化能: 。
二、反应热
1、定义:化学反应在 下反应时所释放或吸收的热量。
2、吸收或释放的热量称为热效应
当一定条件为恒压条件时,此时化学反应吸收或释放的热量称为焓变
三、焓变
1、定义:化学反应在 下的热效应。
2、单位:KJ /mol
3、表示符号:ΔH
4、表达式:ΔH=反应物总键能—生成物总键能
【思考】:化学反应怎么会有能量变化呢?
微观上: H2 + Cl2 =====点燃
2HCl
键能(KJ /mol ) 436 243
断键(吸收能量)=(426+243)KJ /mol
H + Cl
H + Cl
形成键(释放能量)=(2*431)KJ /mol
ΔH=反应物总键能—生成物总键能=(426+243)+(2*431)= —184.6 KJ /mol
【思考】:“—184.6”中的负号代表什么意思?
说明整个反应体系放出的能量比收吸的能量多,总的看来,整个反应是一个放热反应,所以
ΔH<0 为放热反应
规定: 当ΔH 为“—“或ΔH <0 为放热反应
当ΔH 为“+”或ΔH>0 为吸热反应
四、宏观上的能量变化图
从能量图可知,反应物的总能量 生成物的总能量,这个化学反应为 反应, ΔH 。
【思考】:吸热反应的能量变化图是怎样的呢?在右边的图中
画出 从图上可知,反应物的总能量 生成物的总能量,
ΔH 。
五、常见的放热反应
1、多数化和反应 如:Na 2O +H 2O===2NaOH
CaO +H 2O===Ca(OH)2
2、活泼金属与算或H2O 反应 如:2Al +6HCl===2AlCl 3+3H 2↑
Mg +H2SO4=MgSO4+H2
3、酸碱中和反应: 如:2KOH +H 2SO 4===K 2SO 4+2H 2O
NaOH+HCl=NaCl+H2O
4、燃烧反应(C 、CO 、H2、有机物等的燃烧反应) 如:2CO +O 2=====点燃2CO 2
CH 3CH 2OH +3O 2=====点燃
2CO 2+3H 2O 六、常见的放热反应
1、多数的分解反应 如:CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑ CuSO 4·5H 2O=====△
CuSO 4+5H 2O
2、铵盐与碱的反应 如:2NH 4Cl(s)+Ba(OH)2·8H 2O(s)===BaCl 2+2NH 3↑+10H 2O
3、以C 、H2、CO 作还原剂的氧化反应 C(s)+H 2O(g)=====高温CO +H 2 ④CO 2+C=====△2CO
4、盐的水解反应
七、ΔH 与ΔE 的比较
ΔH=反应物总键能—生成物总键能 ΔE=生成物的总键能—反应物的总键能 ΔH 与ΔE 数值的绝对值相等 ΔH = —ΔE
【例题与练习】:1、下列说法正确的是( )
A 反应热是1 mol 物质参加反应时的能量变化
B 、当反应烦热时ΔH>0,当反应吸热时ΔH <0
C 在加热条件下发生的反应均为吸热反应
D 在一个化学反应中,当反应物能量大于生产物能量时,反应放热,ΔH 为“—”
2、由下图分析,有关叙述正确的是( )
A .A ―→
B +
C 和B +C ―→A 两个反应吸收或放出的能量不等
B .A ―→B +
C 是放热反应
C .A 具有的能量高于B 和C 具有的能量总和
D .A ―→B +C 是吸热反应,则B +C ―→A 必然是放热反应
【练习】:1、CO(g)+与H 2O(g)反应的能量变化如图所示,有关两者反
应的说法正确的是( )
A 、该反应为吸热反应
B 、该反应不需要加热就能进行
C 、CO(g)和H 2O(g)具有的总能量大于CO 2(g)和H 2(g)具有的总能量
D 、1mol CO 2(g) 和1 mol H 2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol
H 2O(g)要 放出41KJ 热量
2、下列说法中正确的是( )
A 、物质发生化学反应都伴随着能量的变化,有能量变化的都
是化学反应
B 、伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C 、在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同
D 、一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓总是高于反应产物的总焓
3、氢气与氧气的混合气体与火星即发生爆炸生成水,水在1000℃以上持续加热分解为氢气和氧气,水电解生成氢气和氧气。
(1)H2和O2化合生成H2O 的反应 (填“放热”或“吸热”)反应 ,H2和O2的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)水的总能量。此反应化学能部分转化为 能。
(2)水在高温下分解的反应 反应,反应中热能转为 能。
4、下列反应中,生成物的总焓大于反应物总焓的是( )
A .氢气在氧气中燃烧
B .铁丝在氧气中燃烧
C .硫在氧气中燃烧
D .焦炭在高温下与水蒸气反应
5、已知H —H 键能为436 kJ/mol ,N —H 键能为391 kJ/mol ,根据化学方程式:N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) ΔH =-92.4 kJ/mol ,则N≡N 键的键能是( )
A .431 kJ/mol
B .946 kJ/mol
C .649 kJ/mol
D .896 kJ/mol
6、已知H 2(g)+12
O 2(g)===H 2O(g)反应过程中能量变化如图,问:a 、b 、c 分别代表什么意义?该反应是放热反应还是吸热反应,ΔH 大于零还是小于零?
答: 。
7、下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是( )
A .化石能源物质内部蕴含着大量的能量
B .绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C .物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能,为人类所利用
D .吸热反应没有利用价值
8、“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动
即会制冷。该化学物质是( )
A .氯化钠
B .固体硝酸铵
C .生石灰
D .蔗糖
9、由下图分析,有关叙述正确的是( )
A .A ―→
B +
C 和B +C ―→A 两个反应吸收或放出的能量不等
B .A ―→B +
C 是放热反应
C .A 具有的能量高于B 和C 具有的能量总和
D .A ―→B +C 是吸热反应,则B +C ―→A 必然是放热反应
10、下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是( )
A .铝片和稀盐酸反应
B .Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应
C .灼热的碳与二氧化碳的反应
D .甲烷在氧气中的燃烧
11、石墨和金刚石都是碳元素的单质,石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知12 g 石墨
完全转化成金刚石时,要吸收E kJ 的能量,下列说法正确的是( )
A .石墨不如金刚石稳定
B .金刚石不如石墨稳定
C .等质量的石墨与金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多
D .等质量的石墨与金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多
12、下图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置,利用此装置可以很方便地
测得某反应是放热反应还是吸热反应。请根据装置回答下列问题:
(1)将铝片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,有关反应的离子方程式是
____________。
(2)导管中液面A_________(填“上升”或“下降”),原因是__________;说明此反应________(填“放热”或“吸热”)反应。
13、在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做如图所示的实验:
在一个小烧杯里,加入约20 g 已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H 2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片(或三合板)上,然