内容正文:
专题九 化学反应与能量
第三编 化学反应原理
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内容索引
考点一 化学反应中的热量、热化学方程式
考点二 标准燃烧热、中和热、盖斯定律
三年选考 六次真题
考点三 原电池及其应用
考点四 电解池、金属的腐蚀与防护
化学反应中的热量、热化学方程式
考点一
1.燃料的充分燃烧和反应热
(1)燃料的充分燃烧
①化石燃料主要包括煤、石油、天然气。
②可燃物燃烧的条件是与O2接触,温度达到着火点。
③充分燃烧的必要条件是O2要充足,与O2的接触面积要大。
④不充分燃烧则产热少,浪费资源,污染环境。
1 核心回扣
(2)反应热(焓变)
①定义:在恒温、恒压的条件下,反应过程中吸收或释放的热量。
②符号: 。
③单位: 。
④测量:可用量热计测量。
⑤表示方法:吸热反应的ΔH 0;放热反应的ΔH 0。
⑥产生原因:化学反应过程中旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等,故化学反应均伴随着能量变化。
ΔH
kJ/mol或kJ·mol-1
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(3)放热反应和吸热反应的比较
放热反应 吸热反应
定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应
形成原因 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
与化学键的关系 生成物分子成键时释放出的总能量大于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小于反应物分子断键时吸收的总能量
表示方法 ΔH<0 ΔH>0
实例 H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-184.5 kJ·mol-1 C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=131.3 kJ·mol-1
特别提醒 (1)化学反应表现为吸热或放热与反应开始是否需要加热无关。需要加热的反应不一定是吸热反应,如C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH<0;不需要加热的反应也不一定是放热反应,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。
(2)浓硫酸、NaOH固体溶于水放热,NH4NO3溶于水吸热,但此类热效应属于溶解热,不属于放热反应或吸热反应。
(3)利用放热反应和吸热反应可以比较反应物和生成物的相对稳定性,能量越低越稳定。
2.太阳能、生物质能和氢能的利用
(1)太阳能的利用
绿色植物的光合作用是 的主要利用形式,地球上每年通过光合作用储存的太阳能,相当于全球能耗的10倍左右。主要过程是
①光能―→化学能
②化学能―→热能
C6H12O6+6O2
nC6H12O6
6CO2+6H2O
太阳能
(2)生物质能的利用
农业废弃物(如植物的秸秆、枝叶)、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等这些物质中蕴藏着丰富的能量,我们把这些来自于植物及其加工产品所贮存的能量叫做生物质能。
生物质能利用的主要方式:
①直接燃烧
②生物化学转换
③热化学转换
(3)氢能的开发和利用
制氢气的原料是水,氢气燃烧的产物只有水,因此氢气是一种理想的清洁燃料。
3.热化学方程式的书写
按要求书写热化学方程式:
(1)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为________________________________________________________。
(2)在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为__________________________________________
___________________。
SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 427.2 kJ·mol-1
C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-2Q kJ·mol-1
(3)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是_________________________________________________________。
(4)化学反应N2+3H22NH3的能量
变化如图所示(假设该反应反应完全)。
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式:__________________
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