• 化学反应中的热量

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    第二单元 化学反应中的热量

    一、化学反应中热量变化的表?#20013;?#24335;

    1.化学反应的特征

    在化学反应过程中,不仅有________的变化,同时还伴随着________的变化。

    2.化学反应中能量转化的形式

    (1)实验探究

    实验步骤

    实验现象

    实验结论

    向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,加入5mL2mol·L-1的盐酸,用手触摸试管外壁并观察实验现象

    试管中有________产生,试管外壁________

    该反应发生过程中________能量,属于________反应。反应方程式:____________________________________________

    在100mL小烧杯中加入约20g经研磨的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],然后加入约10g氯化铵晶体,用玻璃棒搅拌,使之充分混合。观察实验现象并用手触摸烧杯外壁,感受反应混合物的温度变化

    小烧杯中的混合物经搅拌后变成________,并闻到有________气味产生,试管外壁________

    该反应发生过程中________热量,属于________反应。反应方程式:__________________________________________________________________

    (2)放热反应和吸热反应

    化学?#20064;?#26377;________的化学反应称为放热反应,把________的化学反应称为吸热反应。

    3.常见的放热反应和吸热反应

    常见的放热反应:

    (1)所有的________反应:剧烈发光放热的化学反应。如:木炭、H2、CH4等在氧气中的燃烧,H2在Cl2中的燃烧。

    (2)________反应:H++OH-===H2O。

    (3)大多数________反应。例外:C+CO22CO(吸热反应)。

    (4)铝热反应:如________________________________________________________。

    (5)金属与酸的反应:如Mg+2H+===________________________。

    (6)物质的缓慢氧化。

    常见的吸热反应:

    ①大多数?#32440;?#21453;应:如NH4ClNH3↑+HCl↑。

    ②以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应:如C+H2OCO+H2;CO+CuOCu+CO2。

    ③某些晶体间的反应:如Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O。

    二、热化学方程式

    1.反应热

    (1)定义:在化学反应过程中放出或吸收的热量,通常叫做反应热。

    (2)符号:用ΔH表示。

    (3)单位:一般采用kJ·mol-1。

    (4)表示方法:

    ΔH为负值表示在该条件下反应________,即ΔH<0时,该反应为________反应;

    ΔH为正值表示在该条件下反应________,即ΔH>0时,该反应为________反应。

    可以这样理解:以反应体系为研究对象,当放热时,体系的总能量减少了,所以ΔH为“-”;当吸热时,体系的总能量增加了,所以ΔH为“+”。

    2.热化学方程式

    (1)定义:热化学方程式是用来表示化学反应中________的化学方程式。

    (2)书写原则

    ①标明物质的状态,用____、____、____、____分别代表气态、液态、固态、水溶液。

    ②用ΔH标明反应放出或吸收的热量。

    (3)意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。

    (4)与普通化学方程式相比,书写热化学方程式除了遵循书写化学方程式的要求外,还应注意以下五点:

    ①要注明________和________,如不特别注明,即表示________________________。

    ②要注明反应物和生成物的________,因为物质呈现哪一种________与它们所具有的能量有关。

    ③ΔH与化学方程式用“空格”隔开,并标明“____”或“____”,________反应ΔH为“-”,________反应ΔH为“+”。

    ④热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数,而是表示________,所以它可以是整

    数,也可以是分数。相同物质的化学反应,当化学计量数改变时,其ΔH______________改变。

    ⑤热化学反应方程式一般不写反应条件。

    三、化学反应中能量变化的原因

    1.从化学键的角?#28909;?#35782;化学反应中能量变化的原因

    (1)物质中的原子之间是通过________相结合的。

    (2)断开反应物中的化学键要________能量;形成生成物中的化学键要________能量。

    (3)化学键的________________是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。

    2.从物?#39318;?#33021;量的角?#28909;?#35782;化学反应中能量变化的原因

    一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量取决于________________与

    ________________的相对大小。

    当反应物的总能量________生成物的总能量时,化学反应放出能量;

    当反应物的总能量________生成物的总能量时,化学反应吸收能量。

    四、燃料燃烧释放的热量

    1.从反应的全过程看化学反应的能量变化:若反应过程中,断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量,即反应物(可燃物与氧气或其他助燃剂)的总能量小于生成物的总能量,则反应的总过程就________能量;反之,则反应的总过程就________能量。

    2.一定物质的量的燃料燃烧释放出的热量等于一定物质的量的生成物化学键形成时释放的总能量减去____________________________的总能量。

    知识点1 化学反应与能量变化

    1.?#38109;?#23545;化学反应的认识错误的是(  )

    A.会引起化学键的变化

    B.会产生新的物质

    C.必然引起物?#39318;?#24577;的变化

    D.必然伴随着能量的变化

    2.?#38109;?#35828;法不正确的是(  )

    A.每一个化学反应都会伴随着能量变化

    B.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化

    C.反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应放出热量

    D.反应物的总能量低于生成物的总能量时,反应吸收热量

    3.?#38109;?#35828;法不正确的是(  )

    A.任何分子或化合物都是通过原子间形成化学键相结合的

    B.物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量

    C.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因

    D.分子的稳定性与化学键强弱有关

    知识点2 放热反应与吸热反应

    4.已知2H2+O22H2O。?#38109;?#20851;于该反应的说法中错误的是(  )

    ①该反应是一个放热反应 ②参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量 ③该反应是一个吸热反应 ④参加反应的氢气和氧气的总能量低于反应生成的水的总能量

    A.①②B.①④C.②③D.③④

    5.?#38109;?#35828;法正确的是(  )

    A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应

    B.放热反应在常温下一定很容易发生

    C.是放热反应还是吸热反应主要由反应物、生成物所具有的总能量的相对大小决定

    D.吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量,放热反应发生时不需要从外界获得能量

    知识点3 热化学方程式

    6.已知在1.01×105Pa、298K条件下,2molH2完全燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,?#38109;?#28909;化学方程式正确的是(  )

    A.H2O(g)===H2(g)+O2(g)

    ΔH=+242 kJ·mol-1

    B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

    ΔH=-484 kJ·mol-1

    C.H2(g)+O2(g)===H2O(g)

    ΔH=+242 kJ·mol-1

    D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

    ΔH=+484 kJ·mol-1

    7.?#38109;?#21508;组热化学方程式中,ΔH前者大于后者的是(  )

    ①C(s)+O2(g)===CO2(g);C(s)+O2(g)===CO(g)

    ②S(s)+O2(g)===SO2(g);S(g)+O2(g)===SO2(g)

    ③H2(g)+O2(g)===H2O(l);2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

    ④2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l);2KOH(aq)+H2SO4(浓)===K2SO4(aq)+2H2O(l)

    A.①③ B.②④

    C.②③④D.①②③

    知识点4 化学键与化学反应中的能量变化

    8.?#38109;?#35828;法正确的是(  )

    A.只要有一种反应物的键能大于一种生成物的键能,这个反应就是放热反应

    B.只要有一种反应物的键能大于一种生成物的键能,这个反应就是吸热反应

    C.反应物的键能之和比生成物的键能之和大?#36855;?#22810;,反应放出的能量就越多

    D.反应物的键能之和比生成物的键能之和大?#36855;?#22810;,反应吸收的能量就越多

    9.氢气在氯气中燃烧时发出苍白色火焰,在反应过程中,破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为akJ,破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为bkJ,形成1molHCl中的化学键释放的能量为ckJ,?#38109;?#20851;系中正确的是(  )

    A.b>cB.a+b>2c

    C.a+b<cD.a+b<2c

    知识点5 化学能在生产生活中的应用

    10.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食前将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动就会制冷。该化学物质是(  )

    A.氯化钠B.固体硝酸铵

    C.生石灰D.蔗糖

    11.下图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时,水与固体碎块混合,杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是(  )

    A.硝酸铵B.生石灰

    C.氯化镁D.食盐

    练基础落实

    1.?#38109;?#36807;程一定释放能量的是(  )

    A.化合反应B.?#32440;?#21453;应

    C.分子拆成原子D.原?#24188;?#25104;分子

    2.已知2SO2+O22SO3为放热反应,对该反应的?#38109;?#35828;法正确的是(  )

    A.O2的能量一定高于SO2的能量

    B.SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量

    C.SO2的能量一定高于SO3的能量

    D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生

    3.?#38109;?#21453;应既是氧化还原反应,?#36136;?#21560;热反应的是(  )

    A.铝片与稀H2SO4的反应

    B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应

    C.灼热的炭与CO2的反应

    D.甲烷在O2中的燃烧反应

    4.?#38109;?#26377;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是热能转变成化学能的过程

    D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程

    5.化学反应A2+B2===2AB的能量变化如图所示,则?#38109;?#35828;法正确的是(  )

    A.该反应是吸热反应

    B.断裂1molA—A键和1molB—B键能放出xkJ的能量

    C.断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量

    D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量

    练方法技巧——化学能与热能转化的有关计算方法

    6.已知25℃、101kPa下,含1mol碳原子的石墨完全燃烧生成CO2放出热量393.51kJ?#32531;?mol碳原子的金刚石完全燃烧生成CO2放出395.41kJ的热量。据此判断,?#38109;?#35828;法正确的是(  )

    A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低

    B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高

    C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低

    D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高

    7.已知H2(g)+Br2(l)===2HBr(g) ΔH=-72kJ·mol-1,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他有关数据如下表:

    H2(g)

    Br2(g)

    HBr(g)

    1mol分子中的化学键断裂时需吸收的能量/kJ

    436

    a

    369

    则表中a为(  )

    A.404B.260

    C.230D.200

    题号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    答案

    []

    练综合拓展

    8.在一个小烧杯里,加入约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向烧杯内加入约10gNH4Cl晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌,如图所示。

    试回答?#38109;形?#39064;:

    (1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是__________________________________

    ________________________________________________________________________。

    (2)如果实验中没有看到“结冰”现象,可能的原因是__________________________

    ________________________________________________________________________

    ____________________(答出3个或3个以上原因)。

    (3)如果没有看到“结冰”现象,为说明该反应吸热,我们还可以采取的方式是________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________(答出两种方案)。

    (4)实验中即使不“结冰”,提起烧杯的时候,发现烧杯与玻璃片也“黏在一起了”,原

    因是________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________。

    (5)试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因为“结冰”而黏在一起的:

    ________________________________________________________________________。

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