化学反应与能量讲义
高中化学第一讲_化学反应与热能(解析版)A4
化学反应与热能辅导讲义一.焓变概念化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,在恒压条件下又称为焓变。
1.符号:H V 单位:kJ /mol 或1 k J mol -⋅ 2.反应热描述的是化学反应前后的热量变化 3.反应热描述的是一定温度下的热量变化4.任何化学反应都有反应热,表现为吸热反应或者放热反应 二.反应热产生的原因旧健断裂(分子原子)吸收能量,新健形成(原子分子)释放能量若E (放出)>E (吸收)——释放能量;若E (放出)<E (吸收)——吸收能量 三.化学键与化学反应中的能量变化知识图谱错题回顾化学反应与热能知识精讲1.反应物的能量(1E )>生成物的能量(2E ) 反应释放能量,为放热的反应 2.反应物的能量(1E )<生成物的能量(E 2) 反应吸收能量 ,为吸热的反应 3.旧键断裂吸收的能量(E 3)> 新键形成释放的能量E 4 反应吸收能量 ,为吸热反应4.旧键断裂吸收的能量(E 3)< 新键形成释放的能量E 4 反应释放能量 ,为放量反应四.吸热反应与放热反应的比较化学反应中的能量变化与键能变化及反应热的关系:反应物 (E 1)旧键断裂(吸吸能量E 3) 新键形成(释放能量E 4)生成物(E 2)反应热: H V ==生成物的总能量-反应物的总能量。
H V ==反应物的总键能-生成物的总键能五.热化学方程式1.定义:表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式。
2.意义:既能表示化学反应中的物质变化,又能表示化学反应中的能量变化.。
3.书写热化学方程式的要求:(1)要注明反应温度和压强(如不注明,则一般是指101kPa 25和℃)放热反应吸热反应表现形式或或为“+”能量变化 生成物的总能量低于反应物的总能量生成物的总能量高于反应物的总能量键能变化生成物总键能高于反应物总键能生成物总键能低于反应物总键能联系键能越大,物质能量越低,越稳定;反之 键能越小,物质能量越高,越不稳定。
化学反应与能量的变化课件
反应热与焓变
反应热
在一定的压力下,化学反应吸收或释放的热量。
焓变
反应物与生成物焓值的差值,表示反应过程中的能量变化。
能量守恒定律
• 能量守恒定律:能量不能凭空产生,也不能消失,只能从 一种形式转化为另一种形式。在化学反应中,反应物的总 能量等于生成物的总能量。
02
化学键与能量
离子键与能量
总结词
化学反应与能量的变化
目录
• 化学反应的能量变化 • 化学键与能量 • 化学反应的动力学 • 化学反应的工业应用 • 化学反应的未来发展
01
化学反应的能量变化
吸热反应与放热反应
吸热反应
需要吸收外界热量的化学反应,如大 多数分解反应、氯化铵与氢氧化钡的 反应等。
放热反应
释放出热量的化学反应,如燃烧反应 、中和反应等。
总结词
共价键的稳定性与能量有关。
详细描述
共价键的稳定性也与其所携带的能量有关。一般来说,能 量较低的共价键更加稳定。这是因为较低能量的状态更不 容易受到外界的影响,因此更加稳定。
总结词
共价键的形成和断裂伴随着能量的变化。
详细描述
与离子键类似,共价键的形成和断裂也会伴随着能量的变 化。当原子之间形成共价键时,系统的能量会降低;而当 共价键断裂时,系统的能量会升高。这种能量的变化也会 影响化学反应的进行。
反应机理与能量变化
总结词
化学反应机理揭示了反应过程中物质变化的详细步骤和能量变化。
详细描述
化学反应机理是描述化学反应过程中物质变化和能量变化的详细步骤。它可以帮助我们理解反应是如 何进行的,以及各步骤的能量变化。通过了解反应机理,我们可以更好地控制和优化化学反应过程。
04
化学反应与能量的变化 课件
3.吸热反应与放热反应的比较类ຫໍສະໝຸດ 比较放热反应吸热反应
定义
释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应
表示方法
原因
宏
观
角 度
图示
ΔH<0
ΔH>0
反应物具有的总能量 大于生成物具有的总 能量
反应物具有的总能量小 于生成物具有的总能量
ΔH 的计算 ΔH=H(生成物)-H(反应物)
类型
比较
与化学
键强弱
的关系 微
(3)注意:热化学方程式中各物质前的化学计量数只表示物质的量,
不表示分子个数,因此,它可以是整数,也可以是分数。对于相同物
质的反应,当化学计量数不同时,其ΔH不同。
一、焓变与反应热 1.焓变与反应热的关系 恒温、恒压下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全 部转化为热能(除了因体积改变而做的功外,没有转化为电能、光 能等其他形式的能量),则反应的焓变就等于该反应的反应热。 2.反应热单位kJ/mol或kJ·mol-1的含义 反应放出或吸收的热量用ΔH表示,“kJ”——放出或吸收热 量,“mol-1”——符合反应计量关系的任何化学反应,称为每摩尔反 应,不是指1 mol反应物。
叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表明了化学反应中物质的
变化,也表明了化学反应中能量的变化。
(2)意义:
H2(g)+12O2(g) H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,
表示在25 ℃、101 kPa,1 mol H2与
1 2
mol O2 完全反应生成
1 mol液态水时放出的热量为285.8 kJ。
化学反应与能量的变化
1.化学反应的实质与特征 (1)实质:反应物化学键断裂和生成物化学键形成。 (2)特征:既有物质变化,又有能量变化。 (3)能量转化形式通常有热能、光能和电能等,但主要表现为热能 的变化。 2.焓变 反应热 (1)反应热。 当化学反应在一定的温度下进行时,反应所吸收或放出的热量称 为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。 (2)焓变。 焓是与内能有关的物理量,用符号H表示,焓变就是生成物与反应 物的焓值差,用符号ΔH表示,单位常用kJ·mol-1或kJ/mol。反应在 恒压条件下进行时,反应的热效应等于焓变。
《化学反应与能量》课件
实验结论与讨论
实验误差分析:对实验过程 中可能出现的误差进行分析
实验结论:通过实验探究, 得出化学反应与能量之间的 关系
实验讨论:对实验结果进行 讨论,探讨化学反应与能量
之间的更深层次的关系
适。
能量转化:能量守恒定律表明,能量可以从一种形式转化为另一种形式, 但总能量保持不变。
能量守恒的意义:能量守恒定律是理解和分析各种能量转化过程的基础, 对于理解自然界中的各种现象具有重要意义。
化学键与能量转化
化学键的种类和特点 化学键与能量转化的关系 常见的能量转化形式 能量转化的应用实例
实验意义:阐述本次实验探 究的意义,对化学反应与能
量之间的理解更加深入
05
应用案例
工业生产中的应用
石油化工:通过化学反应将 石油转化为各种燃料和化学 品,提高能源利用效率
合成氨工业:利用化学反应 中的能量变化,提高合成氨 的效率和产量
钢铁工业:利用化学反应将 铁矿石转化为钢铁,降低能
耗和污染
医药制造:通过化学反应合 成各种药物,提高医疗水平
06
复习与巩固
复习重点与难点
重点知识点回顾
难点解析及解决 方法
典型例题解析
易错点总结与提 醒
练习题与答案解析
反应热与焓变 盖斯定律 热化学方程式书写 反应热的计算
感谢观看
汇报人:PPT
04
实验探究
实验目的与原理
实验目的:探究化学反应中的能量变化 实验原理:化学反应中的能量变化与物质状态、反应物和生成物的 性质有关 实验步骤:通过实验操作,观察化学反应中的能量变化
高考化学大一轮复习【讲义】6.1化学反应与能量变化
第一节化学反应与能量变化焓变反应热1.反应热和焓变(1)反应热是化学反应中吸收或放出的热量。
(2)焓变是化学反应在恒压条件下放出或吸收的热量。
(3)化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示,符号为ΔH,单位为kJ/mol,定义式ΔH=H(生成物)-H(反应物)。
2.吸热反应与放热反应(1)从能量高低角度理解放热反应吸热反应对于放热反应:反应物的总能量=生成物总能量+放出的热量;对于吸热反应:反应物的总能量=生成物总能量-吸收的热量。
(2)从化学键角度理解热化学方程式1.定义表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.意义热化学方程式不仅能够表明化学反应中的物质变化,也能表明化学反应中的能量变化。
如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1:表示在25 ℃、101 kPa条件下,2_mol_H2(g)和1_mol_O2(g)生成2_mol_H2O(l)时放出571.6_kJ的热量。
3.热化学方程式中化学计量数只表示物质的物质的量,化学计量数增大1倍则反应热也增大1倍。
1.易误诊断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)伴随着能量变化的物质变化都是化学变化()(2)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化()(3)C(石墨,s)===C(金刚石,s)ΔH>0,说明石墨比金刚石稳定()(4)2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)的焓变ΔH>0()(5)所有的燃烧反应都是放热反应,所以不需要加热就能进行()(6)反应物的总能量低于生成物的总能量时,一定不能发生反应()(7)H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH1和2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH2中的ΔH1=ΔH2()(8)H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH1和H2O(g)===H2(g)+12O2(g)ΔH2中的ΔH1=ΔH2()【答案】(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×(8)×2.(1)1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体,放出283 kJ的热量,其热化学方程式为__________________。
人教高一化学必修二第六章 化学反应与能量 (讲义及答案)含答案解析
人教高一化学必修二第六章化学反应与能量 (讲义及答案)含答案解析一、选择题1.将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积V L。
则下列说法正确的是A.OH-由A端移向B端B.0<V≤22.4 L时,电池总反应的化学方程式为CH4 +2O2 +KOH=KHCO3 +2H2OC.22.4 L<V≤44.8 L时,负极电极反应为:CH4 +9CO32-+3H2O-8e-=10HCO3-D.V=33.6 L时,溶液中阴离子浓度大小关系为c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)【答案】C【解析】【分析】n(KOH)=2mol/L×1L=2mol,可能先后发生反应①CH4+2O2=CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3。
【详解】A、燃料电池中,通入CH4的一端为原电池的负极,通入空气的一端为原电池的正极,在原电池中阴离子向负极移动,OH-由B端移向A端,故A错误;B、当0<V≤22.4L时,0<n(CH4)≤1mol,则0<n(CO2)≤1mol,只发生反应①②,且KOH过量,则电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,故B错误;C、当22.4 L<V≤44.8L,1mol<n(CH4)≤2mol,则1mol<n(CO2)≤2mol,发生反应①②③,得到K2CO3和KHCO3溶液,则负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-,故C 正确;D、当V=33.6L时,n(CH4)=1.5mol,n(CO2)=1.5mol,则电池总反应式为3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O,则得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液,则c (HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-),故D错误;故选C。
备考2024届高考化学一轮复习讲义第六章化学反应与能量变化第2讲盖斯定律及其应用
第2讲 盖斯定律及其应用课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.了解盖斯定律及其简单应用。
2.能辨识化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质。
3.能进行反应焓变的简单计算,能用热化学方程式表示反应中的能量变化,能运用反应焓变合理选择和利用化学反应盖斯定律 及其应用2023全国甲,T28;2023全国乙,T28;2023湖南,T16;2023湖北,T19;2023山东,T20;2023年6月浙江,T19;2022年6月浙江,T18;2022广东,T19;2022全国甲,T28;2021湖南,T16;2021重庆,T10;2021年1月浙江,T24;2020年7月浙江,T22;2020全国Ⅱ,T28;2019全国Ⅱ,T271.证据推理与模型认知:能基于盖斯定律,结合键能、焓变等信息,计算未知反应的焓变;能对燃料、能源使用方案进行简单评价;能结合数据信息,根据目的选择物质,设计反应;能从物质与能量转化的角度,创造性地设计反应,合理利用能量。
2.科学探究与创新意识:能测定典型反应的反应热,并分析误差;能探究反应热测定过程中的影响因素命题分析预测1.以盖斯定律的应用为载体命题,常以非选择题中某一问的形式考查热化学方程式的书写或反应热的计算。
2.预计在2025年高考中,有关反应热的考查内容将不断拓宽,对热化学方程式的书写及盖斯定律的应用要求会有所提高,另外试题很可能会涉及能源问题,以引导考生形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念考点 盖斯定律及其应用1.盖斯定律(1)定义:一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是[1] 相同的 。
即反应热只与反应体系的[2] 始态 和[3] 终态 有关,而与[4] 反应途径 无关。
如:途径一:A→B途径二:A→C→B则ΔH1、ΔH2、ΔH的关系为ΔH=[5]ΔH1+ΔH2。
(2)本质:在指定状态下,各物质的焓都是确定的,等压且没有除体积功之外的其他功产生时,从反应物变成产物,无论经过哪些步骤,它们焓的差值都是不变的。
化学反应与能量讲义
第二章 化学反应与能量第一节化学能与热能从化学键的角度解释化学反应的过程是1、化学键断裂与形成角度(1)若E 1>E 2,为 。
(2)若E 1<E 2, 。
2.物质本身能量角度(1)若E ′>E ″,为 。
(2)若E ′<E ″, 。
总结:(1)物质具有的能量越低越稳定,参加反应时,化学键断裂吸收的能量就 。
(2)物质具有的能量越高越不稳定,参加反应时,化学键断裂吸收的能量就 。
放热反应 吸热反应与物质能量的关系 反应物具有的总能量 生成物具有的总能量。
反应物具有的总能量 生成物具有总能量。
与化学键关系 生成物分子成键时释放出的总能量 反应物分子断键时吸收的总能量。
生成物分子成键时释放的总能量 反应物分子断键时吸收的总能量。
化学能与热能的相互转化能量守恒定律: 中和热及其测定1.中和热(1)概念: 。
(2)中和热的特点①中和反应都 热量。
②稀溶液中,强酸与强碱的中和热为定值: kJ/mol 。
③弱酸与弱碱中和热偏低,因为 。
[实验1]铝与盐酸反应[讲解]注意事项:铝与稀酸和弱酸反应现象不明显,常常需要加热,所以要选择强酸且浓度不要太低。
尽量使用纯度好的铝条,反应前要用砂纸打磨光亮,这样进行实验时,用手触摸才能明显感觉到反应放热,用温度计测量效果会更好。
[实验2]氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应实 验 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应现 象① ②固体温度 反应方程式实 验铝和盐酸反应 现 象① ② 反应方程式结 论结论能转化为能储存起来[讲解]注意事项(1)将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末,以便与NH4Cl晶体充分接触;(2)该反应属于固相反应,一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物,以使它们很快起反应;(3)反应放出有刺激性气味的氨气,会造成环境的污染,所以要注意对氨气的吸收。
2.中和热测定装置图【例1】已知反应A2+B2===2AB,破坏1 mol A2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ,破坏1 mol B2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ,形成1 mol AB中的化学键释放的能量为Q3 kJ,则下列说法正确的是A.若A2和B2的总能量之和大于生成的AB的总能量,则反应放热B.若A2和B2的总能量之和小于生成的AB的总能量,则反应放热C.若该反应为放热反应,则Q1+Q2<Q3D.若该反应为吸热反应,则Q1+Q2>2Q3【例2】化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。
上海市上海交通大学附属中学化学第六章 化学反应与能量 (讲义及答案)(1)
上海市上海交通大学附属中学化学第六章 化学反应与能量 (讲义及答案)一、选择题1.425℃时,在两个1L 密闭容器中分别发生化学反应,物质的浓度随时间的变化如图所示。
下列叙述错误的是( )A .图①中t 0时,三种物质的物质的量相等B .图①中0t 时,反应达到平衡状态C .图②中的可逆反应为2HI(g)H 2(g)+I 2(g)D .图①②中,当c(HI)=3.16mol/L 时,两容器中的反应均达到平衡状态【答案】B 【分析】图①中0t 时,三种物质的物质的量浓度相等,此时还未达到平衡;由图②可知该图表示的可逆反应为()()()222HI g H g I g +,当浓度不再变化时反应达到平衡状态。
【详解】A .图①中0t 时,三种物质的物质的量浓度相等,由于体系恒容,所以三者的物质的量也相等,故A 项正确;B .图①中0t 时,三种物质的物质的量浓度相等,但0t 后各物质的物质的量浓度发生改变,即0t 时反应没有达到平衡状态,故B 项错误;C .由图②可知,该图表示的可逆反应为()()()222HI g H g I g +,故C 项正确;D .图①、②中,当()HI 3.16mol /L c =时,两容器中的反应均达到平衡状态,故D 项正确; 故答案选:B 。
2.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应()()()222NO g O g 2NO g −−→+←−−,下列不能说明该反应已达到平衡状态的是( )A .正反应生成NO 2的速率和逆反应生成O 2的速率B .混合气体的颜色不再改变C .反应容器中的压强不随时间的变化而变化D .混合气体的平均摩尔质量保持不变 【答案】A【详解】A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率之比等于2:1时,反应达到平衡状态,符合题意,A正确;B.NO为无色,NO2为红棕色,当混合气体的颜色不再改变,说明NO2的浓度不变,即反应达到平衡状态,不符合题意,B错误;C.反应前后气体的化学计量数之和不相等,随着反应的进行,容器中的压强不断变化,当容器中的压强不再改变时,说明反应已达到平衡状态,不符合题意,C错误;D.反应前后气体的化学计量数之和不相等,气体的质量始终不变,随着反应的进行,气体的物质的量不断变化,当气体的物质的量不再改变时,混合气体的平均摩尔质量不再变,说明反应已达到平衡状态,不符合题意,D错误;答案选A。
化学反应与能量的变化(课件PPT)
小结
一、反应热、焓变 从焓变角度看: ΔH=生成物的焓-反应物的焓 从反应热角度看: ΔH=生成物能量-反应物能量 从键能角度看:ΔH=反应物总键能-生成物总键能
放热反应: ΔH<0或 ΔH为“-” 吸热反应: ΔH>0 或ΔH为“+”
E E ∆H= (生成物的总能量)- (反应物的总能量) ∆H=E(反应物分子化学键断裂时所释放的总能量)-
2、热化学方程式需注明反应时的温度和压 强。对于 25℃ 101kPa时进行的反应可 不注明。普通化学方程式不需注明温度 和压强。
★书写热化学方程式的注意事项
1、化学方程的右边必须写上△H,并用“空格” 隔开,△H:吸热用“+”,放热用:“-”,单 位是kJ/mol或J/mol;
2、需注明反应的温度和压强,如不注 明条件,即指: 25℃ 1.01×105Pa;
常见的放热反应和吸热反应
放热反应
所有的燃烧 中和反应 溶液里的置换 吸热反应 一般的化合反应 特殊的分解
电离 强碱与铵盐 一般的分解 特殊的化合
1、1mol C与1mol H2O(g)反应生成lmol CO(g) 和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该 反应的反应热为△H= +131.5 kJ/mol。
而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的 总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的, 而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学 反应过程中都会有能量的变化。
反应热与物质的量的关系: 质量守恒 能量守恒
某一反应中,质量和能量成正比关系 热量用Q表示
①体系向环境做正功,Q>0,释放能量→放热反应 ②体系向环境做负功,Q<0,得到能量→吸热反应
2、拆开 lmol H—H键、lmol N-H键、 lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、 946kJ,则1mol N2生成NH3的反应热为-92K,J/mol 1mol H2生成NH3的反应热为 -30.6KJ/。mol
高二化学选修1_《化学反应与热能》精品讲义
化学反应与热能【学习目标】1、知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因2、知道反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素3、熟悉常见的吸热反应和放热反应【主干知识梳理】一、化学反应过程中存在热量变化1、实验探究(1)镁和稀盐酸的反应实验过程在一支试管中加入2 mL 2mol/L盐酸,并用温度计测量其温度。
再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,观察现象,并测量溶液温度的变化实验操作示意图实验现象有气泡产生;用手触摸反应后的试管,温热;用温度计测得反应后温度升高离子反应Mg+2H+===Mg2++H2↑实验结论活泼金属与酸反应是放热反应(2)Ba(OH)2·8H2O和氯化铵反应实验过程将20 g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与NH4Cl晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。
用玻璃棒快速搅拌,闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯,用手触摸杯壁下部,试着用手拿起烧杯。
观察现象实验操作示意图实验现象混合物呈糊状;闻到刺激性气味;用手触摸杯壁下部,冰凉;用手拿起烧杯,木片与烧杯粘在一起化学反应Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O实验结论该反应是吸热反应化学反应中总会伴随着能量变化,通常主要表现为热能的变化,有的放出热量,有的吸收热量2、吸热反应和放热反应(1)概念①放热反应:把释放热量的化学反应称为放热反应②吸热反应:把吸收热量的化学反应称为吸热反应(2)常见的放热反应和吸热反应①常见的放热反应a.所有的燃烧反应,如:木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧,Na、H2在Cl2中燃烧,镁条在CO2中燃烧b .所有的酸碱中和反应,如:HCl +NaOH===NaCl +H 2Oc .大多数的化合反应,如:CaO +H 2O===Ca(OH)2 H 2+F 2===2HFd .活泼金属与水、与酸的反应,如:2Na +2H 2O===2NaOH+H 2↑ Mg +2H +===Mg 2++H 2↑e .铝热反应,如:2Al +Fe 2O 3 =====高温2Fe +Al 2O 3f .生成沉淀的反应,如:SO 42-+Ba 2+===BaSO 4↓②常见的吸热反应a .大多数分解反应,如:NH 4Cl NH 3↑+HCl↑ CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑b .以碳、CO 、H 2为还原剂的氧化还原反应:如:H 2+CuOH 2O +Cu c .Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应(固态铵盐与碱的反应)d .C 和CO 2发生的化合反应及C 和H 2O(g)的反应e .NaHCO 3与盐酸的反应【微点拨】(1)吸热反应和放热反应的理解①“四个不一定”a .需加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如:碳和氧气的反应b .放热反应在常温下不一定容易发生,如:N 2与H 2合成NH 3c .高温条件下进行的反应不一定是吸热反应,如:铝热反应d .吸热反应也不一定需要加热,如:Ba(OH)2·8H 2O 晶体和NH 4Cl 晶体的反应②吸热反应和放热反应都是化学变化,如:NaOH 固体溶于水是放热过程,但不是放热反应;如升华、蒸发等过程是吸热过程,但不是吸热反应③反应前需要加热的化学反应,停止加热后若反应还能继续进行,则该反应为放热反应 ④一般情况下,持续加热或持续高温的化学反应,通常为吸热反应(2)化学反应的能量变化,除转化为热能外,还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式(3)化学反应遵循的两条基本规律:质量守恒定律和能量守恒定律(4)物质发生化学反应一定伴随着能量变化,但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学变化如:水蒸气变成液态水的过程放热,但该变化为物理变化(5)能量越低越稳定。
化学人教必修2讲义2.1:第二章 化学反应与能量 第1节
第一节化学能与热能[知识梳理]一、化学键与化学反应中能量变化的关系1.化学反应中能量变化的原因E1>E2,反应吸收能量;E1<E2,反应释放能量。
2.决定化学反应中能量变化的因素反应物总能量大于生成物总能量,反应放热;反应物总能量小于生成物总能量,反应吸热。
【自主思考】1.化学反应过程都伴随着能量变化,伴随能量变化的过程都是化学反应吗?二、化学能与热能的相互转化1.两个基本自然规律——“质量守恒”和“能量守恒”(1)质量守恒定律:自然界中的物质发生转化时总质量保持不变。
(2)能量守恒定律:不同形式的能量发生转换时总能量保持不变。
2.吸热反应和放热反应(1)定义吸热反应:吸收热量的化学反应;放热反应:放出热量的化学反应。
(2)实验探究①铝和稀盐酸的反应实验现象有气泡产生;用温度计测量,水银柱上升离子反应2Al+6H+===2Al3++3H2↑实验结论活泼金属与酸反应是放热反应②22实验现象闻到刺激性气味,烧杯壁发凉;玻璃片和烧杯黏结在一起,混合物呈糊状化学反应Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O实验结论该反应是吸热反应实验现象混合后溶液温度比原两种溶液的温度高离子反应H++OH-===H2O实验结论酸碱中和反应是放热反应3.中和热酸和碱发生中和反应生成 1_mol 水时所释放的热量。
点拨 常见的吸热反应有:大多数的分解反应,C 和CO 2、C 和H 2O 的反应,Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应等。
常见的放热反应有:大多数的化合反应,酸碱中和反应,金属与酸或水的反应,燃烧反应,爆炸反应等。
【自主思考】2.加热条件下进行的反应是否一定是吸收能量的反应,常温下进行的反应是否一定是释放能量的反应?1提示 不一定。
例如,物理学中的核反应,虽然伴有大量的能量变化,但它不属于化学反应。
2提示 化学反应是吸热的还是放热的,与反应条件无关,而是决定于反应过程中破坏旧化学键吸收总能量与形成新化学键放出总能量的相对大小。
人教版化学必修2讲义:第二章 化学反应与能量 第3节 第2课时
第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制[知识梳理]一、化学反应的限度1.可逆反应(1)定义:在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。
(2)特点①正向反应和逆向反应同时进行。
②一定条件下,反应物不可能全部转化为生成物,即反应物的转化率不可能达到100%。
(3)表示:书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。
2.化学平衡状态(1)化学平衡的建立(2)化学平衡状态(简称化学平衡)在一定条件下,可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再改变的状态。
【自主思考】1.可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态,此时反应物的转化率最大吗?提示可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态后,反应物的量不再随时间的变化而变化,因此反应物的转化率达最大值,且保持不变。
二、化学反应条件的控制1.化学反应条件的控制⎩⎪⎨⎪⎧ 促进有利反应⎩⎪⎨⎪⎧ 提高反应的转化率加快反应速率控制有害反应⎩⎪⎨⎪⎧ 减慢反应速率减少甚至消除有害物质的产生控制副反应的发生2.燃料燃烧的条件(1)燃料与空气或氧气尽可能接触。
(2)温度达到燃料的着火点。
3.提高燃料燃烧效率的措施(1)尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。
关键是燃料与空气或氧气尽可能接触,且空气要适当过量。
(2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能,提高热能利用率。
【自主思考】2.结合燃料燃烧的条件分析灭火的措施有哪些?提示 (1)隔绝空气 (2)降低火焰的温度[效 果 自 测]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)任何可逆反应都有一定的限度( )(2)化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等( )(3)化学反应的限度与时间的长短无关( )(4)化学反应的限度是不可改变的( )答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×2.(1)炭在火炉中燃烧得很旺时,在往炉膛底内的热炭上喷洒少量水的瞬间,炉子内的火会更旺这是因为_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
【新教材】高中化学必修二讲义:004化学反应与能量变化 模块2 化学反应与电能 寒假衔接讲义
第四讲化学反应与能量变化1.能源的分类其中电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的二次能源。
2.火力发电——燃煤发电的能量转化过程化学能――→燃烧――→蒸汽――→发电机电能转化过程的关键是燃烧,燃烧一定是氧化还原反应(本质是)。
3.原电池(1)概念:把能转变为能的装置。
(2)工作原理(以铜锌稀硫酸原电池为例):电子的流向:电子由负极经导线流向极。
反应本质:原电池反应的本质是。
探究原电池反应的实验探究2装置实验现象实验结论①铜片上铜与稀硫酸不反应②锌片上锌与稀硫酸反应③铜片上,锌片,电流表指针偏转该装置将转化为1原电池的工作原理2原电池原理的应用(1)加快氧化还原反应的速率原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中离子运动时相互的干扰减小,使反应速率增大。
(2)比较金属活泼性强弱一般原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应,不活泼金属作正极,发生还原反应。
:在判断原电池正负极时,不要只根据金属活动性的相对强弱还要考虑电解质溶液的特点。
①Mg—Al和稀盐酸构成的原电池中,Mg作负极,Al作正极;而若把稀盐酸换为NaOH溶液,Al作负极,Mg作正极。
②)Al—Cu和NaOH溶液构成的原电池中,Al作负极;而若把NaOH溶液换为浓硝酸,Cu作负极。
(3)设计原电池①依据:已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化),氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。
②示例:Fe+CuSO4===Cu+FeSO4为例。
题组1原电池的构成与工作原理1.下列装置中,能构成原电池的是()A.只有甲B.只有乙C.只有丙D.除乙均可以2.如图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,记录如下:①Zn为正极,Cu为负极。
②H+向负极移动。
③电子流动方向,从Zn经外电路流向Cu。
④Cu极上有H2产生。
⑤若有1 mol电子流过导线,则产生H2为0.5 mol⑥正极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+。
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高三化学———化学反应与能量第一讲化学反应的热效应【课标解读】【知识结构】一、化学键与化学反应中的能量变化1. 化学键的断裂和形成是化学反应中__________________的主要原因。
【例1】化学反应中常常伴有能量变化,下列说法错误的是A.电解饱和食盐水时,化学能转变成电能B.原电池是将部分化学能转化为电能,铝热反应是将部分化学能转化为热能C.TNT爆炸是将部分化学能转化为动能,甲烷燃烧是将全部的化学能转化为热能D.当反应物的总能量比生成物的总能量高时,为放热反应;当生成物的总能量比反应物的总能量高时,则为吸热反应2. 思考:下图表示的是_______反应?并画出另一种反应的能量变化图。
【例2】化学反应中一定伴随着能量的变化,下列有关能量的说法错误的是A.水的电离是吸热过程B.将NH4Cl(s)投入水中,溶液温度降低C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D.任何中和反应都是放热过程3. 常见的放热反应:4. 常见的吸热反应:二、反应热焓变热化学方程式【例3】(2009·上海高考)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值):H2(g) + Cl2(g) ==== 2HCl(g) ΔH1 = -Q1(Q1>0) kJ·mol-1H2(g) + Br2(g) ==== 2HBr(g) ΔH2 = -Q2 (Q2>0) kJ·mol-1 有关上述反应的叙述正确的是A. Q1>Q2B. 生成物总能量均高于反应物总能量C. 生成1 mol HCl气体时放出Q1热量D. 1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量【归纳】:1、概念2、符号:3、单位:。
4、说明:①一般情况下物质越稳定,具有能量就越;物质越不稳定,具有的能量就越。
②ΔH=物的总能量- 物的总能量;③根据化学键的键能大小可粗略计算化学反应的反应热。
【例4】(08·海南)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2====P4O10。
已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、P=O c kJ·mol-1、O=O d kJ·mol-1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1B.(4c+12b-6a-5d)kJ·mol-1C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol-1D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol-15、反应热的大小的比较思考:(06江苏)下列热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是①C(s)+O2(g)====CO2(g);△H1C(s)+1/2 O2(g)====CO(g);△H2②S(s)+O2(g)====SO2(g);△H3S(g)+O2(g)====SO2(g);△H4③H2(g)+1/2 O2(g)===H2O(l);△H52H2(g)+O2(g)====2H2O(l);△H6④CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g) △H7CaO(s)+H2O(l)====Ca(OH)2(s) △H8A.①B.④C.②③④D.①②③【规律总结】:三、燃烧热中和热【例5】(2009·重庆高考)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)A. C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(g) ; ΔH=-1367.0 kJ/mol(燃烧热)B. NaOH(aq)+HCl(aq)====NaCl(aq)+H2O(l) ; ΔH=+57.3 kJ/mol(中和热)C. S(s)+O2(g)====SO2(g) ; ΔH=-296.8 kJ/mol(反应热)D. 2NO2====O2+2NO ; ΔH=+116.2 kJ/mol(反应热)【思考1】:1克H2燃烧生成液态水释放出142.9kJ的热量,请写出表示H2燃烧热的热化学反应方程式:____________________________________________________________。
【思考2】:H2SO4(浓aq)+2NaOH(aq)==Na2SO4(aq)+2H2O(l) ; △H1H2SO4(aq)+2NaOH(aq)==Na2SO4(aq)+2H20(l) ; △H2HCl(aq)+NaOH(aq)==NaCl(aq)+H2O(l) ; △H3HAc(aq)+NaOH(aq)==NaAc(aq)+H2O(l) ; △H4△H1、△H2、△H3、△H4满足什么关系:_____________________________.【例6】50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mo1/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。
通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
回答下列问题:(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)该实验常用0.50 mol/L HCl和0.55 mol/L的NaOH溶液各50 mL。
NaOH的浓度大于HCl的浓度的作用是,(5)实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热(填“相等”或“不相等”),简述理由:(6)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
四、盖斯定律及其应用【例7】将煤转化为水煤气的主要化学反应为:C (s) + H2O (g) ==== CO (g) + H2 (g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:C(s)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-393 kJ/mol H2(g)+ O2(g)==H2O(g) ΔH=-242 kJ/mol;CO(g)+O2(g)==CO2(g) ΔH=-283 kJ/mol 请回答:(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式:__________________________。
(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。
甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律作出下列循环图:并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析:甲、乙两同学观点正确的是______(填“甲”或“乙”);判断的理由是______________。
【针对训练】1. (08广东)下列有关能量转换的说法不正确的是A. 煤燃烧是化学能转化为热能的过程B. 化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C. 动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程D. 植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程2.下列变化过程,属于放热过程的是①液态水变成水蒸气②酸碱中和反应③浓H 2SO4稀释固体氢氧化钠溶于水⑤H2在Cl2中燃烧⑥弱酸电离⑦NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌A.②③④⑤B.①⑥⑦C.②③④D.①③⑤3.(08上海)已知:H2(g)+F2(g) ===2HF(g);ΔH=-270 kJ/mol,下列说法正确的是A.44.8 L氟化氢气体分解成22.4 L氢气与22.4 L氟气吸收270 kJ热量B.1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJC.在相同条件下,1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量D.断开2 mol H—F键所需要的能量比断开1 mol H—H键和1 mol F—F键所需要的能量之和大于270 kJ4.(09四川)9.25 ℃,101 k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。
下列热化学方程式书写正确的是A. 2H+(aq) + SO42- (aq)+ Ba2+ (aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1);∆H=-57.3 kJ/molB. KOH(aq) + 1/2 H2 SO4(aq)= 1/2 K2SO4(aq) + H2O(l);∆H=-57.3kJ/molC. C8H18(I) + 25/2 O2 (g)= 8 CO2 (g)+ 9H2O(g);∆H=-5518 kJ/molD. 2C8H18(g) + 25O2 (g)= 16 CO2 (g) + 18 H2O(1);∆H=-5518 kJ/mol5. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是A.已知2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1 B.已知C(石墨,s)==== C(金刚石,s)ΔH>0,则金刚石比石墨稳定C.含20g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH 溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)====CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1D.已知2C(s)+2O2(g)====2CO2(g) ΔH1 2C(s)+O2(g)====2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2 6.发射“神六”时用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。
已知:N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g);△H = + 67.7kJ/molN2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g);△H = – 534kJ/mol下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中,正确的是A.2N2H4(g) + 2NO2(g) =3N2(g) + 4H2O(l);△H = – 1135.7kJ/molB.2N2H4(g) + 2NO2(g) =3N2(g) + 4H2O(g);△H = – 1000.3kJ/molC.N2H4(g) + NO2(g) =3/2N2(g) + 2H2O(l);△H = – 1135.7kJ/molD.2N2H4(g) + 2NO2(g) =3N2(g) + 4H2O(g);△H = – 1135.7kJ/mol7.已知下列两个气态物质之间的反应:C 2H2(g)+H2(g)C2H4(g)……①,(g) C2H4(g)+2H2(g)……②。