专题一 化学反应与能量变化.
化学反应与能量知识点总结
化学反应与能量知识点总结一、化学反应与能量变化的关系化学反应过程中,不仅有物质的变化,还伴随着能量的变化。
能量变化通常表现为热量的变化,有时也会以光能、电能等形式表现出来。
从化学键的角度来看,化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
旧键断裂需要吸收能量,新键形成会释放能量。
如果反应物总能量高于生成物总能量,反应就会放出能量;反之,如果反应物总能量低于生成物总能量,反应则需要吸收能量。
例如,燃烧反应一般都是放热反应,因为燃料和氧气的化学键断裂所吸收的能量小于燃烧产物化学键形成所释放的能量。
而像碳酸钙高温分解这样的反应则是吸热反应,因为分解所需的能量大于生成的氧化钙和二氧化碳形成新键释放的能量。
二、常见的吸热反应和放热反应1、吸热反应(1)大多数分解反应,如氯化铵受热分解。
(2)一些需要持续加热才能进行的反应,比如碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳。
(3)以碳、氢气、一氧化碳为还原剂的氧化还原反应,例如氢气还原氧化铜。
2、放热反应(1)所有的燃烧反应,如甲烷的燃烧。
(2)酸碱中和反应,比如盐酸和氢氧化钠的反应。
(3)金属与酸的置换反应,例如锌与稀硫酸反应生成氢气。
(4)大多数化合反应,比如二氧化硫和氧气生成三氧化硫。
三、反应热反应热是指化学反应在一定条件下放出或吸收的热量。
通常用符号ΔH 表示,单位是 kJ/mol。
如果ΔH 为正值,表示反应吸热;如果ΔH 为负值,表示反应放热。
例如,对于反应 H₂(g) + Cl₂(g) = 2HCl(g),ΔH =-1846 kJ/mol,表示每生成 2 mol HCl 气体,放出 1846 kJ 的热量。
四、热化学方程式热化学方程式是表示化学反应与反应热关系的化学方程式。
它不仅表明了化学反应中的物质变化,还表明了能量变化。
热化学方程式与普通化学方程式的区别在于:1、要注明反应的温度和压强(如果是在 25℃、101 kPa 下进行的反应,可以不注明)。
化学反应与能量的变化-专题练习题-带答案
化学反应与能量的变化-专题练习题-带答案work Information Technology Company.2020YEAR高二年级化学选修四同步小题狂练第一章第一节化学反应与能量的变化一、单选题1.下列对能量转化的认识中,不正确的是()A. 电解水生成氢气和氧气时,电能主要转化为化学能B. 白炽灯工作时,电能全部转化为光能C. 煤燃烧时,化学能主要转化为热能D. 风力发电时,风能主要转化为电能2.在一定条件下,1mol白磷转化为红磷放出29.2KJ热能.在该条件下,下列说法正确的是()A. 白磷比红磷的能量低B. 白磷比红磷稳定C. 该变化为物理变化D. 该变化的本质是旧化学键断裂,新化学键形成3.下列说法不正确的是()A. 放热反应不需加热即可发生B. 化学反应过程中的能量变化除了热能外,也可以是光能、电能等C. 需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D. 化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关4.从如图所示的某气体反应的能量变化分析,以下判断错误的是()A. 这是一个放热反应B. 该反应可能需要加热C. 生成物的总能量低于反应物的总能量D. 反应物比生成物更稳定5.已知:常温下,0.01mol⋅L−1MOH溶液的pH为10,MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的△H=−24.2kJ⋅mol−1,强酸与强酸稀溶液反应的中和热为△H=−57.3kJ⋅mol−1,则MOH的水溶液中电离的△H为()A. −69.4kJ⋅mol−1B. −45.2kJ⋅mol−1C. +69.4kJ⋅mol−1D.+45.2kJ⋅mol−16.已知中和热的数值是57.3KJ/mol.下列反应物混合时,产生的热量等于57.3KJ的是()A. 500mL1 mol/LHCl(aq)和500mL 1mol/LNaOH(aq)B. 500mL 1mol/LH2SO4(aq)和500mL 1mol/LBa(OH)2(aq)C. 1000mL1.0mol/L的CH3COOH(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)D. 1000mL1.0mol/L的HCl(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)7.肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料,反应时N2O4为氧化剂,生成N2和水蒸气.已知:8.N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H=+8.7kJ⋅mol−19.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=−534.0kJ⋅mol−110.下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式,正确的是…()A. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=−542.7kJ⋅mol−1B. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=−1059.3kJ⋅mol−1C. N2H4(g)+12N2O4(g)=32N2(g)+2H2O(g)△H=−1076.7kJ⋅mol−1D. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=−1076.7kJ⋅mol−111.已知:(1)H2(g)+12O2(g)=H2O(g);△H=a kJ/mol12.(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=b kJ/mol13.(3)H2(g)+12O2(g)=H2O(l);△H=c kJ/mol14.(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=d kJ/mol15.下列关系式中正确的是()A. a<c<0B. b>d>0C. 2a=b<0D. 2c=d>016.常温下,1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示.、结合表中信息判断下列说法不正确的是()A. 432kJ⋅mol−1>E(H−Br)>298kJ⋅mol−1B. 表中最稳定的共价键是H−F键C. H2(g)→2H(g)△H=+436kJ⋅mol−1D. H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=−25kJ⋅mol−117.下列有关叙述正确的是()18.A. 如图所示,测定中和热时,大小两烧杯间填满碎纸条或泡沫塑料的目的是固定小烧杯19.B. 若用50 mL 0.55mol⋅L−1的氢氧化钠溶液,分别与50 mL 0.50mol⋅L−1的盐酸和50 mL 0.50mol⋅L−1的硫酸充分反应,两反应测定的中和热不相等20.C. 中和热测定实验也可以用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应21.D. 为了简化装置,中和热测定实验中的环形玻璃搅拌棒可以由温度计代替二、填空题22.(1)肼(N2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料.将NH3和NaClO按一定物质的量比混合反应,生成肼、NaCl和水,该反应的化学方程式是 ______ .23.(2)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢,当它们混合时,即产生大量气体,并放出大量热.已知:H2O(l)H2O(g)△H=+44kJ/mol.12.8g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量.24.①请写出液态肼与过氧化氢反应生成液态水的热化学方程式 ______ .25.②则16g 液态肼与足量过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是 ______ .26.依据事实写出下列反应的热化学方程式.27.(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需要吸收10.94KJ热量,此反应的热化学方程式为 ______28.(2)已知2.0g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时,放出33.4KJ的热量,则肼燃烧的热化学方程式为 ______29.(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s),放出1669.8KJ的热量.此反应的热化学方程式为 ______30.(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g液态水和2.24LCO2(标准状况)并放出68.35KJ的热量.写出此反应的热化学方程式 ______ .31.某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定.32.Ⅰ.配制0.50mol/L NaOH溶液33.(1)若实验中大约要使用245mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体______ g.34.(2)配制过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要有 ______ 、 ______ .35.Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示.36.(3)大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是 ______ ,从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器 ______ .37.(4)使用补全仪器后的装置进行实验,取50mL 0.25mol/L H2SO4溶液与50mL0.55mol/L NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应,实验数据如表.①请填写下表中的空白:②通过计算可得中和热△H= ______ (精确到小数点后一位)③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是 ______ .(填字母)a.实验装置保温、隔热效果差b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度(5)实验中若用60mL0.25mol⋅L−1H2SO4溶液跟50mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 ______ (填“相等”、“不相等”),所求中和热 ______ (填“相等”、“不相等”);,若用50mL0.50mol⋅L−1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会 ______ (填“偏大”、“偏小”、“不受影响”).答案和解析【答案】1. B2. D3. A4. D5. D6. D7. D8. C 9. D 10. C11. 2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)H=−817.625kJ/mol;408.8125kJ12. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ⋅mol−1;N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O△H=−534.4KJ/mol;4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=−3339.6kJ⋅mol−1;C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=−1367KJ/mol13. 5.0;250mL容量瓶;胶头滴管;减少实验过程中的热量损失;环形玻璃搅拌棒;3.4;−56.8kJ⋅mol−1;acd;不相等;相等;偏小【解析】1. 解:A、电解水生成氢气和氧气的电解装置是将电能转化为化学能的装置,故A正确;B、白炽灯工作时电能转化为光能和热能,故B错误;C、物质的燃烧将化学能转化为热能和光能,主要是热能,故C正确;D、风力发电时,风能主要转化为电能,故D正确.故选B.A、电解水是电能转化为化学能;B、白炽灯工作时电能转化为光能、热能等;C、煤燃烧主要转化为热能;D、风力发电主要是风能转化为电能.本题考查学生常见的能量转化形式方面的知识,可以根据教材知识来回答,较简单.2. 解:4P(s,白磷)=P4(s,红磷)△H=−29.2kJ/mol,该反应是放热反应,则红磷能量比白磷低,红磷比白磷稳定,放热反应中断裂旧键所吸收的能量低于形成新键所放出的能量,A.分析可知红磷能量比白磷低,故A错误;B.则红磷能量比白磷低,磷比白磷稳定,故B错误;C.该变化是同素异形体之间的转化属于化学变化,故C错误;D.同素异形体之间的转化属于化学变化,化学反应的本质是旧键断裂新键形成的过程,故D 正确;故选D.4P(s,白磷)=P4(s,红磷)△H=−29.2kJ/mol,该反应是放热反应,则红磷能量比白磷低,红磷比白磷稳定,放热反应中断裂旧键所吸收的能量低于形成新键所放出的能量;本题考查反应热的分析以及同素异形体的判断,题目难度不大,注意物质能量越高越活泼,掌握基础是解题关键.3. 解:A、部分放热反应也需要反应条件,如碳的燃烧等需要点燃,故A错误;B、根据化学反应过程中的能量转化形式分析,除了热能外,也可以是光能、电能等,故B 正确;C、有的吸热反应常温下也能发生,如碳酸氢铵的分解,故C正确;D、参加反应的物质越多,放出热量越多,所以化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关,故D 正确;故选A.A、部分放热反应也需要反应条件;B、根据化学反应过程中的能量变化形式分析;C、有的吸热反应常温下也能发生;D、参加反应的物质越多,放出热量越多,本题主要考查了放热与吸热反应的原因、常见的吸热和放热反应,是对基本知识的考查,较简单.4. 解:A、图象分析可知反应物能量高于生成物,反应是放热反应,故A正确;B、反应可能需要吸收能量引发反应进行,故B正确C、反应是放热反应,反应物能量高于生成物,故C正确;D、物质能量越高越活泼,生成物比反应物更稳定,故D错误;故选D.A、分析图象可知反应物能量高于生成物;B、反应进行需要变化为活化分子可能需要吸收能量;C、依据化学反应能量守恒分析判断;D、物质能量越高越活泼;本题考查了物质能量变化的分析判断,图象分析是解题关键,题目较简单.5. 解:常温下,0.01mol⋅L−1MOH溶液的pH为10,说明MOH是弱碱:MOH(aq)+H+(aq)=M+(aq)+H2O(l)△H1=−12.1kJ⋅mol−1①,H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)△H2=−57.3kJ⋅mol−1②,根据盖斯定律,由①−②得:MOH(aq)⇌M+(aq)+OH−(aq)△H=(−12.1+57.3)kJ⋅mol−1=+45.2kJ⋅mol−1,故选:D.由题意知MOH是弱碱:MOH(aq)+H+(aq)=M+(aq)+H2O(l)△H1=−12.1kJ⋅mol−1①,H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)△H2=−57.3kJ⋅mol−1②,根据盖斯定律构造MOH(aq)⇌M+(aq)+OH−(aq)并计算焓变.本题考查了弱电解质的判断和反应热的计算,综合性较强,注意弱电解质的判断和利用盖斯定律进行构造目标热化学方程式并计算焓变是解题的关键.6. 解:A.500mL1mol/LHCl(aq)和500mL1mol/LNaOH(aq)生成的水的物质的量是0.1mol,放出的热量是28.65KJ,故A错误;B.500mL1mol/LH2SO4(aq)和500mL1mol/LBa(OH)2(aq)反应生成的水的物质的量是1mol,但是有硫酸钡沉淀生成,放出的热量比57.3kJ小,故B错误;C.1000mL1.0mol/L的CH3COOH(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)反应生成的水的物质的量是1mol,但是醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,放出的热量小于57.3kJ,故C错误;D.1000mL1.0mol/L的HCl(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)反应生成的水的物质的量是1mol,放出的热量是为57.3kJ,故D正确;故选D.在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热.必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热.强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)中和热均为57.3kJ⋅mol−1,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,反应不能生成沉淀,生成沉淀会放出热量.本题考查了中和热的数值和概念理解,反应过程中热量变化是解题关键,题目难度中等.7. 解:已知①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g),△H=+8.7kJ/mol,②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),△H=−534.0kJ/mol,利用盖斯定律将②×1−①可得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g),△H=(−534.0kJ/mol)×2−(+8.7kJ/mol)=−1076.7kJ/mol,或N2H4(g)+12N2O4(g)=32N2(g)+2H2O(g);△H=−538.35kJ/mol,故答案为:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g),△H=−1076.7kJ/mol,或N2H4(g)+12N2O4(g)=32N2(g)+2H2O(g);△H=−538.35kJ/mol.故选D.已知①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g),△H=+8.7kJ/mol;②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g),△H=−534.0kJ/mol;利用盖斯定律将②×1−①可得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g),并以此计算反应热.本题考查反应热的计算,题目难度不大,注意盖斯定律的应用,注意反应热的正负.8. 解:A、c 中生成的是液态水,热量多,绝对值比a气态水的大,但绝对值越大相应数值越小所以c<a<0,故A错误;B、d中生成的是液态水,热量多,绝对值比b气态水的大,但绝对值越大相应数值越小所以d<b<0,故B错误;C、燃烧反应为放热反应,△H<0,由系数确定d=2c<0;b=2a<0,故C正确;D、燃烧反应为放热反应,△H<0,由系数确定d=2c<0;b=2a<0,故D错误;故选:C.根据燃烧反应为放热反应,△H<0,由系数确定d=2c<0;b=2a<0;d中生成的是液态水,热量多,绝对值比b气态水的大,但绝对值越大相应数值越小所以d<b<0,c 中生成的是液态水,热量多,绝对值比a气态水的大,但绝对值越大相应数值越小所以c<a< 0;本题主要考查了反应热大小的比较,难度不大,需要注意的是a、b、c、d含有+/−的比较的时候要带入比较.9. 解:A.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子,半径越大键能越小分析,所以结合图表中数据可知432kJ⋅mol−1>E(H−Br)>298kJ⋅mol−1,故A正确;B.键能越大形成的化学键越稳定,表中键能最大的是H−F,最稳定的共价键是H−F键,故B正确;C.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量,H2(g)→2H(g)△H=+436kJ⋅mol−1,故C正确;D.依据键能计算反应焓变=反应物键能总和−生成物键能总和计算判断,△H=436KJ/mol+ 157KJ/mol−2×568KJ/mol=−543KJ/mol,H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=−543kJ⋅mol−1,故D错误;故选D.A.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子,半径越大键能越小分析推断;B.键能越大形成的化学键越稳定;C.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量;D.依据键能计算反应焓变=反应物键能总和−生成物键能总和计算判断.本题考查了化学反应能量变化和键能的关系分析判断,焓变计算方法是解题关键,题目难度中等.10. 解:A.中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,故A错误;B.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol水时放出的热量,与酸碱的用量无关,所以两反应测定的中和热相等,故B错误;C.用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应测定反应热,符合中和热的概念,故C正确;D.温度计不能用于搅拌溶液,所以实验中环形玻璃搅拌棒不能由温度计代替,故D错误;故选C.A.中和热测定实验成败的关键是保温工作,烧杯间填满碎纸条的作用是保温;B.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol水时放出的热量,与酸碱的用量无关;C.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol水时放出的热量;D.温度计不能用于搅拌溶液.本题考查有关中和热的测定,掌握中和热的测定原理、过程是解题的关键,难度不大.11. 解:(1)根据题意可以知道NH3和NaClO反应生成肼、NaCl和水,根据得失电子守恒和原子守恒来配平方程式即2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O,故答案为:2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;(2)①根据12.8g液态肼即0.4mol肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量,可写出热化学方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=−641.625kJ/mol①又知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol②将①−②×4即得液态肼与过氧化氢反应生成液态水的热化学方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=(−641.625kJ/mol)−(+44kJ/mol)×4=−817.625kJ/mol,故答案为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=−817.625kJ/mol;②根据热化学方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)H=−817.625kJ/mol可知,1molN2H4(l)即32g肼完全燃烧放热817.625kJ,则16g 液态肼与足量过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是408.8125kJ,故答案为:408.8125kJ.(1)NH3和NaClO反应生成肼、NaCl和水,根据得失电子守恒和原子守恒来配平方程式.(2)①依据盖斯定律计算的方法结合热化学方程式书写方法写出,标注物质聚集状态和反应焓变.②依据热化学方程式和盖斯定律计算得到热化学方程式,得到反应的焓变.本题考查了反应的书写、盖斯定律的应用和反应热的计算,难度不大,注意物质的状态的不同对反应热的影响.12. 解:(1)由1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,则1mol碳与水蒸气反应,吸收10.94KJ×12=131.28kJ,则此反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ⋅mol−1,故答案为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ⋅mol−1;(2)根据2.0g的物质的量为:232=0.0625mol,可知1molN2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(g),放出534.4kJ热量,热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O△H=−534.4KJ/mol,故答案为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O△H=−534.4KJ/mol;(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s),放出1669.8kJ热量,则4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=−1669.8kJ⋅mol−1×2=−3339.6kJ⋅mol−1,故答案为:4Al(s)+3O2(g)= 2Al2O3(s)△H=−3339.6kJ⋅mol−1;(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g水物质的量=2.7g 18g/mol =0.15mol,2.24LCO2(标准状况)物质的量= 2.24L22.4L/mol=0.1mol,n(C)=0.1mol,n(H)=0.3mol,n(O)=2.3g−0.1mol×12g/mol−0.3mol×1g/mol16g/mol=0.05mol,n(C):n(H):n(O)= 0.1mol:0.3mol:0.05mol=2:6;1,化学式为C2H6O,物质的量为0.05mol,并放出68.35kJ热量,1mol有机物燃烧放热1367KJ,热化学方程式为:C2H6O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=−1367kJ/mol;故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=−1367KJ/mol.(1)由1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,则1mol碳与水蒸气反应,吸收10.94KJ×12=131.28kJ,并注意物质的状态来解答;(2)根据2.0g的物质的量为:232=0.0625mol,可知1molN2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(g),放出534.4kJ热量,据此书写热化学方程式;(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s),放出1669.8kJ热量,则4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=−1669.8kJ⋅mol−1×2=−3339.6kJ⋅mol−1,由此分析解答;(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g水物质的量=2.7g 18g/mol =0.15mol,2.24LCO2(标准状况)物质的量= 2.24L22.4L/mol=0.1mol,n(C)=0.1mol,n(H)=0.3mol,n(O)=2.3g−0.1mol×12g/mol−0.3mol×1g/mol16g/mol=0.05mol,n(C):n(H):n(O)= 0.1mol:0.3mol:0.05mol=2:6;1,化学式为C2H6O,物质的量为0.05mol,并放出68.35kJ热量,1mol有机物燃烧放热1367KJ,由此书写热化学方程式.本题主要考查了热化学方程式的书写,需要注意的有:物质的状态、反应热的数值与单位,反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比.同时还考查了反应热的计算,题目难度不大.13. 解:Ⅰ.(1)容量瓶没有245mL规格的,只能用250mL规格的,需要称量NaOH固体m= nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g,故答案为:5.0;(2)配制0.50mol/LNaOH溶液需要用到的玻璃仪器有烧杯、250mL容量瓶、胶头滴管和玻璃棒,故答案为:250mL容量瓶;胶头滴管;Ⅱ.(3)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失;由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;故答案为:减少实验过程中的热量损失;环形玻璃搅拌棒;(4)①4次温度差分别为:3.4℃,6.1℃,3.3℃,3.5℃,第二组数据舍去,三次温度差平均值=3.4℃+3.3℃+3.5℃3=3.4℃,故答案为:3.4;②Q=△H=−△Tcm=−3.4∘C×4.18J/(g⋅℃)×100g=1421.2J=1.42KJ/mol,△H=−QN(H2O)=−56.8KJ/mol,故答案为:−56.8kJ⋅mol−1;③a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故a正确;b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,中和热的数值偏大,故b错误;b.分多次把NaOH溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中,热量散失较多,测得温度偏低,中和热的数值偏小,故c正确;b.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故d正确,故答案为:acd;(5)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL0.25mol⋅L−1H2SO4溶液跟50mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,中和热相等;又醋酸是弱酸,电离过程吸热,所以用50mL0.50mol⋅L−1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会减小,故答案为:不相等;相等;偏小.Ⅰ.(1)根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量,但是没有245mL的容量瓶;(2)需要用到的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、胶头滴管和玻璃棒;Ⅱ.(3)中和热测定实验成败的关键是保温工作;根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;(4)①先判断温度差的有效性,然后求出温度差平均值;②根据公式Q=△H=△Tcm来计算反应的焓变;③a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小;b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高;c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,热量散失较多;d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高;(5)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并根据中和热的概念和实质来回答.本题考查热中和热概念、测定原理及反应热的计算,题目难度大,注意理解中和热的概念以及测定反应热的误差等问题.。
高二化学选修四专题复习化学反应与能量变化
高二化学选修四专题复习【专题一化学能与热能】考点一化学反应的焓变1.吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示。
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析(3)反应热ΔH的基本计算公式ΔH=生成物的总能量——反应物的总能量ΔH=反应物的总键能之和——生成物的总键能之和例题1、某反应过程中体系的能量变化如图所示,下列说法错误的是 ()A.反应过程可表示为―→―→B.E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差,称为正反应的活化能C.正反应的热效应为ΔH=E1-E2<0,所以正反应为放热反应D.此图中逆反应的热效应ΔH=E1-E2<0,所以逆反应为放热反应考点二热化学方程式的书写(1)注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关。
绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa 下进行的,可不注明。
(2)注明物质状态:常用______、______、______、______分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号单位:ΔH 应包括“+”或“-”、数字和单位(kJ·mol -1)。
(4)注意守恒关系:①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒。
(ΔH 与化学计量数相对应) (5)区别于普通方程式:一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。
(6)注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。
且化学计量数必须与ΔH 相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH 也要加倍。
例题2.已知在1×105Pa 、298 K 条件下,2 mol 氢气燃烧生成水蒸气,放出484 kJ 热量,下列热化学方程式正确的是 ( )A .H 2O(g)===H 2(g)+12O 2(g) ΔH =-242 kJ·mol -1B .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-484 kJ·mol -1C .H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =-242 kJD .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH =-484 kJ·mol -1考点三 中和热和燃烧热比较项目燃烧热中和热相同点能量变化 ____反应ΔH ΔH __0,单位:________不同点反应物的量 ____ mol (O 2的量不限)可能是1 mol ,也可能是0.5 mol生成物的量不限量H 2O 是 ____ mol 反应热的含义__________时,____ mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;不同反应物,燃烧热不同________中强酸跟强碱发生中和反应生成 ____ mol H 2O 时所释放的热量;不同反应物的中和热大致相同,均约为______ kJ·mol -1例题3.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )A .HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH =-57.3 kJ·mol -1,则H 2SO 4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH =2×(-57.3) kJ·mol -1B .CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol -1,则2CO 2(g)===2CO(g)+O 2(g)反应的ΔH =+(2×283.0)kJ·mol -1C .1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热D .稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1 mol 水,放出57.3 kJ 热量【规律与方法】 一、反应热大小的比较1.比较ΔH 的大小时需带正负号吗?2.怎样比较两个反应的ΔH 大小?(1)、同一反应,生成物状态不同时,同一反应,反应物状态不同时。
化学反应与能量变化
化学反应与能量变化考点一:焓变反应热一、焓变反应热1、定义:在化学反应的过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。
在一定压强下,在敞口容器中发生反应的反应热等于焓变。
符号:△H,单位:一般采用kJ/mol。
2、产生的原因:⑴微观角度:化学反应过程中的反应物分子化学键断裂时吸收的能量与生成物分子化学键形成时放出的能量不相等,使化学反应均伴随着能量变化。
如下表实例一般规律理论值:△H=-183KJ/mol △H=实验值:△H=-184.6K J/mol理论推算:△H=E1-E2⑴吸热反应:ΔH为“____”或ΔH____0。
⑵放热反应:ΔH为“____”或ΔH____0。
计算:ΔH=E(反应物分子键能总和)-E(生成物分子键能总和)实验测定:在恒压条件测定⑵宏观角度:如果在一个化学反应中,反应物的总能量大于产物的总能量,则该反应就是反应,此时的ΔH<0;反之,则为反应,此时的ΔH>0。
即放热反应:反应物的总能量(填“<”或“>,下同)”生成物的总能量,ΔH0。
该过程能转化为能。
吸热反应:生成物的总能量反应物的总能量,ΔH0。
该过程能转化能。
⑶微观与宏观的关系:一般情况下,分子内部的键能(或晶格能)越大,物质越稳定,具有的能量就越(填“低”或“高”下同);分子内部的键能(或晶格能)越小,物质越不稳定,具有的能量就越。
3、放热反应和吸热反应的比较类型放热反应吸热反应定义有热量放出的化学反应有热量吸收的化学反应形成原因(宏观) 反应物的总能量>生成物的总能量反应物的总能量<生成物的总能量与化学键强弱的关系(微观)生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量表示方法△H<O△H=E(生成物)-E(反应物)△H>O△H=E(生成物)-E(反应物)图示E(反应物)>E(生成物)E(反应物)>E(生成物)常见反应⑴大多数化合反应⑵所有的燃烧反应⑶酸碱中和反应⑷金属与酸的反应⑸缓慢氧化⑹铝热反应⑴大多数分解反应⑵盐的水解反应⑶Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应⑷C和CO2、C和H2O(g)的反应实例H2(g) + Cl2(g) =2HCl (g);△H=-184.6 KJ/mol C(s) + H2O(g) =CO(g) + H2(g);△H=+131.3KJ/mol从物质的角度:有新物质生成;从微粒的角度:原子重新组合的过程;从化学键角度:旧键的断裂和新键的形成;从能量的角度:释放或储存能量的过程。
化学反应与能量变化知识点总结
化学反应与能量变化知识点总结一、化学反应中的能量变化。
1. 化学反应的实质。
化学反应的过程是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
旧键断裂需要吸收能量,新键形成会释放能量。
2. 反应热与焓变。
反应热:化学反应过程中吸收或放出的热量。
焓变(ΔH):在恒压条件下进行的化学反应的热效应。
- 吸热反应:ΔH > 0。
- 放热反应:ΔH < 0。
3. 常见的吸热反应和放热反应。
吸热反应:大多数分解反应、氯化铵与氢氧化钡的反应、以 C、CO、H₂为还原剂的氧化还原反应等。
放热反应:大多数化合反应、酸碱中和反应、燃烧反应、活泼金属与酸或水的反应等。
二、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. 书写注意事项。
要注明反应物和生成物的状态(g、l、s)。
要注明反应的温度和压强(若在 25℃、101kPa 条件下进行,可不注明)。
要注明ΔH 的正负号、数值和单位。
化学计量数只表示物质的量,可以是整数,也可以是分数。
三、燃烧热和中和热。
1. 燃烧热。
定义:101kPa 时,1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
单位:kJ/mol。
注意:燃烧热是以 1mol 可燃物为标准进行测量的。
2. 中和热。
定义:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成 1mol 液态水时所释放的热量。
单位:kJ/mol。
注意:强酸与强碱的稀溶液反应,若有弱酸或弱碱参与,中和热数值偏小。
四、盖斯定律。
1. 内容。
化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。
2. 应用。
可以通过已知反应的热化学方程式,进行相应的加减运算,得到目标反应的热化学方程式和反应热。
五、能源。
1. 分类。
一次能源:直接从自然界获取的能源,如煤、石油、天然气、风能、水能等。
二次能源:由一次能源经过加工、转化得到的能源,如电能、氢能等。
2. 新能源。
太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等,具有资源丰富、可再生、对环境影响小等优点。
化学中考必备的化学反应与能量变化
化学中考必备的化学反应与能量变化化学反应与能量变化是化学学科的核心内容之一,也是中学化学考试中的重点和难点。
理解和掌握化学反应与能量变化的规律对于化学学科的学习至关重要。
本文将介绍化学中考必备的化学反应与能量变化的知识点和示例。
一、热力学基础知识热力学是研究物质能量转化和能量守恒规律的科学。
在化学反应中,能量的变化可以通过热力学进行分析。
下面是一些基础的热力学术语和概念:1. 系统与周围:在热力学中,研究对象称为系统,而与系统发生能量交换的一切物质和能量称为周围。
2. 热与功:热力学中的能量可以分为热和功两部分。
热是由于温度差引起的能量传递,而功是由于力的作用引起的能量传递。
3. 焓变:化学反应中能量的变化可以通过焓变(ΔH)来表示。
焓变为正表示吸热反应,为负表示放热反应。
二、放热反应与吸热反应根据化学反应释放或吸收的能量不同,可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。
1. 放热反应:放热反应是指在化学反应中释放出能量,使周围温度升高的反应。
典型的放热反应是燃烧反应,例如燃烧中的燃料与氧气反应生成二氧化碳和水,释放出大量的能量。
2. 吸热反应:吸热反应是指在化学反应中吸收周围的能量,使周围温度降低的反应。
典型的吸热反应是物质的融化和蒸发过程,例如水从液态转变为气态时,需要吸收大量的热量。
三、放热反应的实例1. 酸碱中和反应:在酸碱中和反应中,酸和碱反应生成盐和水。
这是一种放热反应,其中释放的能量通常以热量的形式体现出来。
例如,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水:HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + ΔH这个方程式中的ΔH表示反应所释放或吸收的能量。
2. 氧化还原反应:氧化还原反应是指发生电子转移的化学反应。
一般情况下,氧化反应是放热反应,而还原反应是吸热反应。
例如,铁的氧化反应如下:4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s) + ΔH四、吸热反应的实例1. 融化反应:融化反应是指物质从固态转变为液态时吸收热量的过程。
第一讲;化学反应与能量变化 )-
化学反应与能量变化【要点梳理】知识点一、几个概念模型1、有效碰撞:引起分子间发生化学反应的碰撞说明:(1)分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件(2)有效碰撞是发生化学反应的充分条件(3)单位时间内有效碰撞的次数越多,化学反应进行的越快2、活化分子:具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子说明:(1)发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞,这还决定于分子运动的取向问题。
(2)有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关3、活化能:活化分子高出反应物分子平均能量的部分说明:(1)活化能的大小是由反应物分子的性质决定的(2)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,则反应速率越快。
(3)活化能的大小虽然意味着一般分子成为活化分子的难易,但是却对这个化学反应前后的能量变化并不产生任何影响。
如图所示:E1:活化能E2:活化分子变成生成物分子放出的能量E2-E1:化学反应前后的能量变化4、催化剂说明:如图所示,催化剂改变了反应过程知识点二、反应热焓变等相关概念1、反应热定义:在化学反应过程中放出或吸收的热量符号:用Q表示单位:kJ/mol2、焓变含义:焓是表述物质所具备的能量大小的物理量,符号为H。
△H为生成物的总焓与反应物的总焓之差,称为化学反应的焓变。
△H=H(生成物)-H(反应物)说明:(1)反应热与焓变的关系热化学研究表明,对于等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化只转化成热能,而没有转化为电能、光能等其他形式的能,则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变。
数学表达式:Q P=∆H,其中:Qp表示在压强不变的条件下化学反应的反应热。
(2)△H的正负与吸放热的关系当△H为“-”或小于0,为放热反应;当△H为“+”或大于0,为吸热反应。
(3)吸放热与物质能量的关系放热反应中:反应物总能量大于生成物总能量,反应后体系能量降低;即△H<0。
《化学反应与能量变化》知识点
《化学反应与能量变化》知识点化学反应是物质间相互作用的过程,这一过程可以使物质的成分和性质发生改变。
每一种化学反应都會涉及到能量变化,能量的产生和消耗,是影响化学反应过程的主要因素之一。
本文将深入探讨化学反应与能量变化的关系。
一、化学反应中的能量变化化学反应中会有所谓的反应热、放热和吸热等反应现象。
热量在化学反应中的作用非常重要,因为它决定着反应的方向和速率。
反应热是指在常压下,化学反应过程中释放或吸收的热量,一般用化学符号ΔH表示。
反应热可以是负数,表示反应释放热量;也可以是正数,表示反应吸收热量。
当化学反应放热时,ΔH是负数,称作放热反应或自发反应;当放热反应很强烈时,会产生爆炸、火花等现象。
反之,当化学反应吸热时,ΔH是正数,称作吸热反应或非自发反应。
吸热反应需要在一定的条件下才能进行,例如加热、分解、电解等。
二、化学反应的热化学计算化学反应的热化学计算是指利用热量平衡原则计算化学反应过程中的各种热量变化量。
在热化学计算中,常用的计算方法有热容法和焓变法。
热容法是指通过测量各个化学物质的热容和温度变化,推导出反应热的计算方法。
它的计算过程虽然简单,但它不太适合于反应系统发生状态变化的情况。
焓变法是热化学计算中的另外一种主要方法。
通过测定反应前后各种化学物质的标准热焓,用热力学第一定律计算合成或分解反应过程中的焓变,推导出反应热的计算方法。
它的计算过程需要一定的复杂化学物质的相关数据,可靠性比较高。
三、热力学法则和能量转化热力学法则是指在化学反应中,物质间能量的转化满足一些基本的规则。
其中比较知名的热力学法则包括热力学第一定律和第二定律。
热力学第一定律是能量守恒的规律,在化学反应中能量始终守恒,既不会减少,也不会增加。
因此,我们在计算反应热的过程中要确保能量的平衡性。
热力学第二定律是指物理过程从高能状态向低能状态不可逆的趋向。
在化学反应过程中,能量的转化同样也是不可逆的,化学反应只能进行到能量平衡的状态。
第一章化学反应与能量变化
第一章化学反应与能量变化一、焓变、反应热要点一:反应热(焓变)的概念及表示方法化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来描述,叫做反应热,又称焓变,符号为ΔH,单位为kJ/mol,规定放热反应的ΔH为“—”,吸热反应的ΔH为“+”。
特别提醒:(1)描述此概念时,无论是用“反应热”、“焓变”或“ΔH”表示,其后所用的数值必须带“+”或“—”。
(2)单位是kJ/mol,而不是kJ,热量的单位是kJ。
(3)在比较大小时,所带“+”“—”符号均参入比较。
要点二:放热反应和吸热反应1.放热反应的ΔH为“—”或ΔH<0 ;吸热反应的ΔH为“+”或ΔH >0 ∆H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)∆H=E(反应物的键能)-E(生成物的键能)2.常见的放热反应和吸热反应①放热反应:活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。
②吸热反应:多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应3.需要加热的反应,不一定是吸热反应;不需要加热的反应,不一定是放热反应4.通过反应是放热还是吸热,可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。
如C(石墨,s)C(金刚石,s)△H3= +1.9kJ/mol,该反应为吸热反应,金刚石的能量高,石墨比金属石稳定。
二、热化学方程式的书写书写热化学方程式时,除了遵循化学方程式的书写要求外,还要注意以下几点:1.反应物和生成物的聚集状态不同,反应热的数值和符号可能不同,因此必须注明反应物和生成物的聚集状态,用s、l、g分别表示固体、液体和气体,而不标“↓、↑”。
2.△H只能写在热化学方程式的右边,用空格隔开,△H值“—”表示放热反应,△H值“+”表示吸热反应;单位为“kJ/mol”。
3.△H的值要与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应,如果化学计量数加倍,△H也要加倍。
4.正反应若为放热反应,则其逆反应必为吸热反应,二者△H的数值相等而符号相反。
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
化学反应与能量变化
化学反应与能量变化化学反应是物质之间发生变化的过程,而能量则是在化学反应中扮演着至关重要的角色。
能量的转化和转移在化学反应中起着决定性的作用,影响反应的速率、方向以及所放出或吸收的热量。
本文将探讨化学反应与能量变化之间的关系,以及能量如何在反应过程中转换和转移。
1. 能量与化学反应速率化学反应速率指的是反应物转化为产物的速度。
能量的转化在反应速率中发挥着关键作用。
首先,反应物必须克服化学键的能量以进行反应。
这被称为活化能,它对于反应速率具有重要影响。
活化能越高,反应速率就越慢。
只有当反应物具有足够的能量时,才能克服活化能的障碍,进而发生反应。
2. 放热反应与吸热反应化学反应可以分为放热反应和吸热反应。
放热反应指的是在反应过程中释放出热量的反应,而吸热反应则是吸收热量的反应。
这种能量转化是由于化学键的形成或断裂而引起的。
放热反应常常伴随着温度的升高,例如燃烧反应。
而吸热反应则通常导致温度的下降,例如化学冷包的反应。
3. 热力学与化学反应热力学研究能量转化的方向和程度。
根据热力学第一定律,能量不能被创造或销毁,只能转化为其他形式,例如热能和功。
化学反应在热力学中以反应焓变ΔH为指标来描述能量的变化。
ΔH为负时表示反应放热,而ΔH为正时表示反应吸热。
根据ΔH的大小,可以预测反应的趋势和程度。
4. 反应焓变与反应物质的量关系反应焓变的大小与反应物质的量相关。
根据反应的化学方程式,可以利用反应焓变来计算不同物质的量之间的关系。
这可以通过斯托伯姆定律来实现,该定律描述了反应焓变与物质的量之间的比例关系。
例如,在燃烧反应中,可以利用反应焓变来计算氧气的量和燃料的量的比率。
5. 能量转移与反应平衡能量的转移对于反应的平衡态也具有重要影响。
反应的平衡态是指反应物和产物浓度保持恒定的状态。
当系统中发生能量的转移时,可以影响到反应的平衡。
例如,当加热或冷却一个化学平衡体系时,系统会倾向于向能量较少的方向移动以达到热平衡。
化学反应与能量变化练习2022-2023学年高二上学期化学
试卷第1页,共9页专题1《化学反应与能量变化》练习题一、单选题1.下列说法正确的是A .测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏小B .1molH 2完全燃烧放出的热量为氢气的燃烧热C .H 2(g)+I 2(g)2HI(g) △H <0,升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变D .反应活化能越高,该反应越易进行2.中国科学技术大学科研人员开发了一种高性能的水系锰基锌电池。
该装置获得电能的同时可以制得24K SO ,其工作原理如图所示,下列说法正确的是A .电池放电时,正极区溶液的pH 降低B .a 膜为阳离子交换膜,b 膜为阴离子交换膜C .X 溶液中的溶质只能为24H SO ,Y 溶液中溶质只能为KOHD .放电时,消耗1mol Zn 时,正极区电解质溶液增重87g3.科学家已获得了气态N 4分子,其结构为正四面体形(如图所示)。
已知断裂1molN -N 键吸收193kJ 能量,断裂1molN≡N 键吸收946kJ 能量,下列说法正确的是A .N 4属于一种新型的化合物B .N 4(g)=4N(g)的过程中释放1158kJ 能量C .1molN 4转化为2N 时要放出734kJ 能量D .N 4和N 2互为同位素,N 4转化为N 2属于化学变化 4.下列关于反应能量的说法错误..的是试卷第2页,共9页A .已知()()()2C s 1/2O g CO g += H ∆,H ∆表示碳的燃烧热B .若()()C s C s =,石墨,金刚石 H 0∆>,则石墨比金刚石稳定C .已知()()()222C s 2O g 2CO g += 1ΔH ;()()()22C s O g 2CO g += 2ΔH ,则12H H ∆<∆D .()()()2H aq OH aq =H O l +-+ 1H 57.3kJ mol -∆=-⋅,含1molNaOH 的氢氧化钠溶液与含240.5molH SO 的浓硫酸混合后放出的热量大于57.3kJ5.电解催化氮气还原合成氨,是一种在常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保路线,其工作原理如图所示。
化学反应与能量的变化-PPT
23
•
第一次作业∶p5Ex3(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、 Ex4(1)、(2)、
•
作业布置∶
24
可以互相讨论下,但要小声点
9
观察下列示意图:
HH
4 3 6 k J /m o l Cl Cl
2 4 3 k J /m o l
H
H
+
+
Cl
Cl
H Cl 4 3 1 k J /m o l
H Cl
➢ 你从图中发现了什么?
1、……
2、……
3、……
10
•反应热 焓变
都可以热量(或转换成相应的热量)来表 述,叫做反应热,又称为“焓变”。
小结∶
生成物的关系,而且表示了反应的热
•
书写热化学方程式应注意∶
效应。
• 1、需注明反应的温度和压强。如在多少度,多少千帕;
如在常温(250c)、常压(101kpa)下,可不注明温度和
压强的条件;
• 2、应注明反应物和生成物的状态;固体一s,液体一l, 气体一g;
• 3、热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个 数。化学计量数可以是整数,也可以是分数。对于相同的 反应,当计量数不同时,其△H不同。
A、 2CH4 ( g )+4O2 ( g ) = 2CO2 ( g ) + 4H2O ( l ) ΔH = +890 kJ/mol
B、 CH4 +2 O2 = CO2 + H2O C、 CH4 ( g )+2 O2 ( g ) = CO2 ( g ) + 2 H2O ( l )
专题1 化学反应与能量变化 单元检测题 高二上学期化学苏教版(2020)选择性必修1
专题1《化学反应与能量变化》单元检测题一、单选题1.关于如图所示转化关系,下列说法正确..的是A.△H2>0B.△H1>△H3C.△H3 =△H1+△H2D.△H1=△H2+△H32.下面四种燃料电池中正极的反应产物为水的是A B C D固体氧化物燃料电池碱性燃料电池质子交换膜燃料电池熔融盐燃料电池A.A B.B C.C D.D3.用一定浓度的NaOH溶液与稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验时,测得生成1mol液态水时的H∆>--157.3kJ mol,产生这种偏差的原因不可能是A.实验用NaOH溶液的浓度过大B.实验时搅拌速度慢C.分2~3次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中D.用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液4.利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是①①①①A .图①装置可制备无水 MgCl 2B .图①装置可证明氧化性:Cl 2>Br 2>I 2C .图①装置可制乙烯并验证其还原性D .图①装置可观察铁的析氢腐蚀5.图为卤素单质(2X )和2H 反应的转化过程,相关说法不正确...的是A .HX(g)H(g)X(g)=+ H 0∆>B .生成HX 的反应热与途径无关,123ΔH =ΔH +ΔHC .过程中:H(g)Cl(g)=HCl(g)+ ΔH(HCl) H(g)Br(g)=HBr(g)+ ΔH(HBr)则()ΔH HCl >ΔH(HBr)D .化学键的断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因6.反应A+B −−→C 分两步进行:①A+B −−→X ,①X −−→C ,反应过程中能量变化如下图所示,E 1表示反应A+B −−→X 的活化能。
下列有关叙述正确的是A .E 2表示反应X −−→C 的活化能B .X 是反应A+B −−→C 的催化剂C .反应A+B −−→C 的ΔH<0D.加入催化剂可改变反应A+B−−→C的焓变7.如图所示的装置,通电较长时间后,测得甲池中某电极质量增加2.16g,乙池中某电极上析出0.64g某金属。
新教材高中化学专题1化学反应与能量变化第1单元化学反应的焓变学案苏教版选择性必修1
新教材高中化学专题1化学反应与能量变化:化学反应的焓变学习任务1.通过宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质,正确认识和判断放热反应和吸热反应,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.通过辨识化学反应中的能量转化形式,形成能量可以相互转化的观念,正确理解反应热和焓变的概念,培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。
3.通过从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型,能正确书写热化学方程式,培养模型认知的化学核心素养。
一、反应热焓变1.体系与环境被研究的物质系统称为体系,体系以外的其他部分称为环境或外界。
2.内能内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。
3.化学反应的特征化学反应过程中既有物质变化,又有能量变化。
4.反应热在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,吸收或释放的热称为化学反应的热效应,也称反应热。
5.焓、焓变(1)焓:焓是与内能有关的物理量,用符号H表示。
(2)焓变:在恒压的条件下,化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变,用ΔH 表示,单位常采用kJ·mol-1。
微点拨:(1)焓变为恒压条件下的反应热。
(2)反应热、焓变的单位均为kJ·mol-1,热量的单位为kJ。
6.焓变(ΔH)与吸热反应和放热反应的关系(1)化学反应过程中的能量变化一个化学反应是吸收能量还是释放能量,取决于反应物总能量和生成物总能量之间的相对大小。
若反应物的总能量小于生成物的总能量,则反应过程中吸收能量;若反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应过程中释放能量。
(2)焓变(ΔH)与吸热反应和放热反应的关系①吸收热的反应称为吸热反应,ΔH>0。
②放出热的反应称为放热反应,ΔH<0。
用图示理解如下:吸热反应放热反应(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)反应热的单位与热量相同(×)(2)恒压条件下化学反应的反应热就是该反应的焓变(√)(3)一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH<0(√)二、热化学方程式1.概念能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。
新教材2023版高中化学专题1化学反应与能量变化第一单元化学反应的热效应第2课时反应热的测量与计算课
5.注意同素异形体
如C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-c kJ/mol; C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-d kJ·mol-1
提升点三 盖斯定律的应用
例3. 发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮(NO2)作氧化剂,两 者反应生成氮气和气态水。已知:
状元随笔 中和热测定时,为了保证酸(或碱)完全反应,应加入过 量的碱(或酸);酸和碱的用量多少会影响产生的热量多少,但不会影 响中和热,因为中和热是以生成1 mol H2O为标准。
关键能力 中和反应的实质是H+和OH-结合生成水,因而理解中和热时要注意 以下几点: (1)条件 稀溶液,因浓酸和浓碱稀释时会放出热量。 (2)反应物 酸与碱(在中学化学中,只讨论强酸和强碱反应的中和 热)。 (3)生成物及其物质的量 1 mol H2O(l) (4)表述 用文字叙述中和热时,不带“-”;用ΔH表示时,带上 “-”。如强酸与强碱反应的中和热为57.3 kJ·mol-1或ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
【即学即练】
1.在测定中和热的实验中,使用下列用品不是为了减小实验误差的
是( )
A.碎泡沫塑料 B.环形玻璃搅拌棒
C.硬纸板
D.两个量筒
答案:D 解析:碎泡沫塑料起到保温效果,减少热量散失,从而减小实验误差,A项不 符合题意;环形玻璃搅拌棒搅拌能加快反应速率,减少热量散失,从而减小实验
误差,B项不符合题意;硬纸板覆盖于反应装置上起隔离作用,能减少热量散失, 从而减小实验误差,C项不符合题意;两个量筒用来分别盛放和量取酸和碱,对 实验误差无影响,因此不是为了减小实验误差,D项符合题意。
(2)应用实例 ①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol, ②CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ/mol, 求C(s)+12O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。 根据盖斯定律,知:
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专题一化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的相互转化学习目标1.知识与能力:了解原电池的构造特点及其工作原理;能利用原电池反应原理判断金属的活泼性和解释一些简单问题;学会设计简单电源。
2.过程与方法:正确书写原电池的正、负极反应式及电池的总反应式;能解决一些与原电池有关的简单计算。
3.情感和价值观:体验化学能转化为电能的探究过程。
4.知识与能力:了解电解池的构造特点及工作原理;了解精炼铜原理以及电解饱和食盐水原理和电镀原理。
5.过程与方法:能正确书写电解池的阴、阳极的反应式和总反应式;明确在溶液中常见离子的放电顺序。
6.情感与价值观:让学生懂得用逆向思维的方式解决问题,明确事物的发展具备一定的因果关系。
一.原电池的工作原理1.复习回顾原电池是______________________的装置。
原电池反应的本质是_______________反应。
铜锌组成的原电池:(1)当电解质溶液为稀H2SO4时:Zn电极是____(填“正”或“负”)极,其电极反应为_______________,该反应是______(填“氧化”或“还原”,下同)反应;Cu 电极是______极,其电极反应为_______________,该反应是_________反应。
(2)当电解质溶液为CuSO4溶液时:Zn电极是____极,其电极反应为_____________,该反应是________反应;Cu电极是____极,其电极反应为_______________,该反应_________反应。
.与原电池相关的概念:(1) 电路:(2) 电极:原电池发生氧化还原反应(有电子的转移或得失)①正极:发生反应,电子。
②负极:发生反应,电子。
③总反应:原则上得失电子要守恒(大多数是简单将正负极反应相加)(3).电极反应式:(4) 总反应式:复习原电池的工作条件①②③二.对锌铜原电池工作原理的进一步探究1.盐桥提出问题:曾经学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池,如果用它做电源,不但效率低,而且时间稍长电流就很快减弱,因此不适合实际应用。
这是什么原因造成的呢?有没有什么改进措施?盐桥制法:1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙),将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。
2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管,用棉花都住管口即可。
盐桥的工作原理:盐桥中通常装有含KCl饱和溶液琼脂,离子在盐桥中可以自由移动从而达到导电的目的。
可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
2.两个半电池组成原电池的电极方程式图1-9原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的?指出电池的正负极,并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。
例题写出两个半反应:1.活动与探究第13页2.铝和氢氧化钠溶液的反应3.二氧化氮和水的反应3.探究组成原电池的条件(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属单质或金属氧化物)作电极(2)电极材料均插入电解质溶液中。
(3)两极相连形成闭合电路。
(4)内部条件:能自发进行氧化还原反应。
【例题】1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是( )A.MgB.FeC.AlD.Cu【例题】2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的 pH( )A.不变 B先变大后变小C逐渐变大 D.逐渐变小【例题】3.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。
若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( ) A.a > b > c > d B.a > c > d > bC.c > a > b .> d D.b > d > c > a三、原电池的主要应用:1.利用原电池原理设计新型化学电池;(13页的活动与探究)2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气;3.进行金属活动性强弱比较;4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护。
如在铁器表面镀锌。
5.解释某些化学现象与生活有关的现象。
【例题】1.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2 的速率在下列因素中对产生H2速率有影响的是()①盐酸的浓度②镁条的表面积③溶液温度④Cl-的浓度在化学反应的过程中,反应的速率需要考虑诸多影响因素。
如:浓度、温度、压强(需要有气体存在事时)、接触面积、催化剂等等。
【例题】2.下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶解,甲上有H2气放出;B.在氧化–还原反应中,甲比乙失去的电子多;C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极;D.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强;【例题】3.下列制氢气的反应速率最快的是A.纯锌和1mol/L 硫酸;B.纯锌和18 mol/L 硫酸;C.粗锌和1mol/L 盐酸;D.粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
【例题】4.在Cu-Zn原电池中,200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后,从装置中共收集到0.168L升气体,则流过导线的电子为————mol,溶液的pH值变_________?(溶液体积变化忽略不计)【例题】5.市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。
“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。
使用完后,会发现有大量铁锈存在。
1)“热敷袋”是利用放出热量。
2)炭粉的主要作用是。
3)加入氯化钠的主要作用是。
4)木屑的作用是。
【例题】6.看右图:(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象。
两极反应式为:正极;负极。
该装置将能转化为能。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为,总反应方程为。
四.化学电源1.化学电池的分类化学电池可分为;;。
一次电池的举例:;二次电池的举例:;燃料电池的举例:。
2.一次电池的研究干电池(普通锌锰电池)干电池用锌制桶形外壳作负极,位于中央的顶盖有作正极,在石墨周围填充作电解质溶液,还填充吸收正极放出的H2,防止产生极化现象。
练:写出锌锰干电池的电极反应和总化学反应方程式。
负极正极总反应通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了?__________我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生,请推测可能是干电池中的什么成分起了作用?碱性锌-锰干电池负极材料:正极材料:电解质溶液:练:写出碱性锌锰干电池的电极反应和总化学反应方程式。
负极正极总反应迷你型电池(锌银钮扣电池)锌银钮扣负极:锌银钮扣正极:锌银钮扣电解质:练:写出锌银钮扣电池的电极反应和总化学反应方程式。
负极正极总反应锂电池锂亚硫酰氯电池(L i -S O C l 2):8L i +3S O C l 2=6L i C l +L i 2S O 3+2S负极电极方程式 ;正极电极方程式: 。
用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域。
3、二次电池的研究铅蓄电池正极材料:负极材料:电解质:练:写出锌银钮扣电池的电极反应和总化学反应方程式。
负极正极总反应铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程银锌蓄电池正极壳填充A g 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液K O H 。
反应式为:2A g +Z n (O H )2 Z n +A g 2O +H 2O放电的电极反应: ;镉镍电池负极材料:C d ;正极材料:涂有N i O 2,电解质:K O H 溶液。
反应式如下:N i O 2+C d +2H 2O N i (O H )2+ C d (O H )2放电充电放电充电放电的电极反应:;3.燃料电池的研究氢氧燃料电池酸性电解质:负极:正极:碱性电解质:负极:正极:总反应:。
(还存在其他情况)练习1:(2004年江苏高考)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电流总反应式为:Z n(s)+2M n O2(s)+H2O(l)=Z n(O H)2(s)+M n2O3(s)下列说法错误的是()A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极电极反应式为:2M n O2(s)+H2O(l)+2e-=M n2O3(s)+2O H-(a q)C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2m o l电子,锌的质量理论上减小6.5g练习2:航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。
氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O,酸式电池中电解质是酸,其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+,则其正极反应式为。
碱式电池的电解质是碱,其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4O H-,则其负极反应可表示为练习3:在含有H2S气体的空气中,银器表面易变黑(生成了A g2S),为了除去银器表面A g2S,可采用如下方法:在一个铝制的容器中放入食盐溶液,将银器浸入食盐溶液,使银器与铝接触良好.过一段时间,银器表面变为银白色,并闻到臭鸡蛋的气味,观察到有少量白色絮状沉淀生成,请用电极反应式和离子方程式表示上述过程.练习4:熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视,可用L i2C O3和N a2C O3的熔融盐混合物作电解质,C O为阳极燃气,空气与C O2的混合气为阴极燃气,制得在65℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:负极反应式:2C O+2C O32-=4C O2+4e-正极反应式:总反应式:练习5:锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池,某种锂电池的总反应为L i+M n O2=L i M n O2,下列说法正确的是()A、L i是正极,电极反应为L i-e-=L i+B、L i是负极,电极反应为L i-e-=L i+C、L i是负极,电极反应为M n O2+e-=M n O2–D、L i是负极,电极反应为L i-2e-=L i2+练习6:1991年我国首创以铝、空气、海水电池为能源的新型海水标志灯已经研制成功。
该灯以海水为电解质溶液,靠空气中氧使铝不断氧化产生电流。
只要把灯放入海水中数分钟就发出耀眼的闪光,其能量比干电池高20到50倍。
运用所学的化学知识,推测该新型电池两极上可能发生的电极反应。
负极正极练习7:已知:铅蓄电池充电完毕后,电池中硫酸的密度为ρ1,放电完毕后,溶液的密度变为ρ2。