内容正文:
考点3 化学反应中的热
【核心考点梳理】
一、放热反应与吸热反应
1.放热反应与吸热反应
(1)放热反应:放出热量的化学反应,如燃烧反应、中和反应等。
(2)吸热反应:吸收热量的化学反应,如高温下煅烧石灰石等反应。
2.化学能与热能转化的实验探究
(1)镁与盐酸反应
实验操作
实验现象
实验结论
产生大量气泡、温度计指示温度升高
镁与盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+===Mg2++H2↑,该反应放出热量
(2)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应
实验操作
实验现象
实验结论
a.有刺激性气味气体产生
b.用手摸烧杯底部有冰凉感觉
c.用手拿起烧杯,玻璃片黏结到烧杯的底部
d.烧杯内反应物成糊状
化学方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O,该反应吸收热量
【核心归纳】
(1)需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应(如炭的燃烧),不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应(如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应)。
(2)化学反应都伴随着物质与能量变化,有的放出能量,有的吸收能量。
(3)化学反应中能量变化的原因
宏观解释——反应物与生成物的总能量不同。
宏观解释
放热反应示意图
吸热反应示意图
微观角度——反应物断键吸收的能量与生成物成键释放的能量不同。
微观解释
反应物、生成物中化学键的变化关系
能量
变化
断裂旧化学键吸收的总能量<形成新化学键释放的总能量
放出
能量
断裂旧化学键吸收的总能量
>形成新化学键释放的总能量
吸收
能量
【典型例题】
例1.下列变化过程属于放热反应的是
①碳酸钙高温分解②H2在Cl2中燃烧③镁与稀硫酸反应④水蒸气变成液态水⑤酸碱中和⑥NH4Cl晶体与Ba(OH)2•8H2O晶体混合搅拌⑦SO3与水反应
A.①②③⑤ B.②③④⑤ C.②③⑤⑦ D.②④⑤⑦
例2.已知反应 A+B===C+D 的能量变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.A 的能量一定低于 C 的能量,B 的能量一定低于 D 的能量
B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热,反应才能进行
C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量一定小于形成生成物中化学键所放出的能量
D.A 和 B 的总能量一定低于 C 和 D 的总能量
例3.下列说法正确的是( )
A.化学反应的发生都需要在一定条件下
B.灼热的碳与二氧化碳的反应是放热反应
C.由C(石墨)+1.9kJ·mol-1→C(金刚石)可知,金刚石比石墨稳定
D.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多
二、热化学方程式
(1)概念:表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式。
(2)意义: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。
(3)实例: 8 g CH4气体完全燃烧生成CO2和液态水,放出445 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1。
【核心归纳】1.热化学方程式的书写步骤及要求
2.“五看”法判断热化学方程式的正误
一看方程式是否配平; 二看各物质的聚集状态是否正确;三看ΔH的“+”“-”符号是否正确;四看反应热的单位是否为“kJ·mol-1”;五看反应热的数值与化学计量数是否对应。
(3)在热化学方程式中,要标明所有物质在反应条件下的状态(气态、液态、固态分别用g、l、s表示)。反应放出或吸收的热用ΔH表示,负值表示在该条件下反应放热,正值表示在该条件下反应吸热。
【典型例题】
例1.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),生成2molHI(g)反应放出热量akJ,已知(a、b、c均大于零),下列说法正确的是( )
A.反应物的总能量低于生成物的总能量
B.断开1molH—H键和1molI—I键所需能量大于断开2molH—I键所需能量
C.向密闭容器中加入2molH2和2molI2,充分反应后放出的热量等于2akJ
D.断开2molH—I键所需能量为(c+b+a)kJ
例2.1克氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量,该反应的热化学方程式正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-142.9 kJ·mol-1
B.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)ΔH=-285.8 kJ·mol-1
C.2H2+O2===2H2O ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)ΔH=-285.8 kJ·mol-1
三、燃料燃烧释放的能量
1.燃料的热值
在一定条件下单位质量的可燃物完全燃烧所放出