熱化學反應的反應熱與能量變化

考點聚焦

1.理解化學反應中的能量變化與化學鍵變化的關(guān)系;

2.理解吸熱反應、放熱反應與反應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、常見的吸熱反應和放熱反應

1.有的反應吸熱、有的放熱,是不是客觀世界的總能量也發(fā)生相應的增減?

                                                                               

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2.舉例說明常見的吸熱反應和放熱反應各有哪些?

 

 

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3.化學反應中物質(zhì)的化學能除了轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮,還可以轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔,那么請問:什么樣的化學反應中的化學能才能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苣?又是如何轉(zhuǎn)化的?

 

 

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4、                                                                    叫做中和熱。

試題枚舉

【例1】已知反應A+B=C+D為放熱反應,對該反應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.  該反應為放熱反應,故不必加熱就一定能發(fā)生

解析:化學反應中的能量變化,通常主要表現(xiàn)為熱量的變化――吸熱或放熱,當反應物的總能量高于生成物質(zhì)總能量時為放熱反應中,當反應物的總能量低于生成物的總能量時為吸熱反應。值得注意的是:總能量是指所有反應物或所有生成物,而不是其中某些反應物或某些生成物,所以A、B是不正確的;而有的放熱反應在開始時也是需要加熱的,例如炭的燃燒。

答案:C

【例2】關(guān)于吸熱反應的說法正確的是(    )。

    A.凡需加熱的反應一定是吸熱反應      B.只有分解反應才是吸熱反應

C.使用催化劑的反應是吸熱反應

D.CO2與CaO化合是放熱反應,則CaCO3分解是吸熱反應

解析:A組見上一題目分析,有些化合反應也是吸熱反應,例如炭和二氧化碳化合生成一氧化碳的反應就是吸熱反應,故B不正確,催化劑是用來改變化學反應速率的,它不能改變反應物和生成自身的能量,故不影響反應熱,像合成氨、二氧化硫的催化氧化都是放熱反應,故C也是不對的。CO2和CaO的化合反應與CaCO3的分解反應是相反過程,故D正確。

    答案D

【例3】下列反應屬于吸熱反應的是(      )

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

解析: 酸與堿的中和反應、金屬與酸的反應都是放熱反應。

答案:AC

【變式】下列說法正確的是(     )

 A.需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應

 B.任何放熱反應在常溫條件下一定能發(fā)生反應

 C.反應物和生成物所具有的總能量決定了反應結(jié)果是放熱還是吸熱

    D.吸熱反應在一定條件下也能發(fā)生反應

答案:C

【例4】在氫氣與氯氣反應生成氯化氫氣體的反應中,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:

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           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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(共放熱Q3 kJ)

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            2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)

    試回答下列問題:

    (1)判斷兩種途徑放熱:途徑Ⅰ放出的熱量_________(填“大于”、“等于”或“小于”)途徑Ⅱ放出的熱量。

    (2)Q1、Q2、Q3的數(shù)學關(guān)系式是__________________。

    (3)由于制取水煤氣反應里,反應物所具有的總能量________生成物所具有的總能量,那么在化學反應時,反應物就需要_______能量才能轉(zhuǎn)化為生成物,因此其反應條件為______            。

(4)簡述煤通過途徑Ⅱ作為燃料的意義:                            

                                                                      

[答案](1)等于  (2)Q1 = Q3 - Q2  (3)低于   吸收   高溫 

(4) 固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后,不僅在燃燒時可以大大減少SO2和煙塵對大氣造成的污染,而且燃燒效率高,也便于輸送 。

 

 

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