内容正文:
第04讲 化学反应与热能
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模块一 吸热反应与放热反应
知识精讲
实验探究
实验操作
在一只试管中加入2 mL 2 mol/L 盐酸,并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条
实验现象
镁条逐渐溶解,有气泡产生,温度计温度上升,用手触摸试管壁,有温热感
反应原理
Mg + 2HCl === MgCl2 + H2↑
实验结论
该反应放出热量
实验操作
将20g Ba(OH)2•8H2O晶体研细后与10g NH4Cl在烧杯中混合,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上,用玻璃棒快速搅拌,闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯,用手触摸烧杯下部,试着用手拿起烧杯
实验现象
有刺激性气味气体产生;木片上的水结成冰,与烧杯底粘在了一起;用手触摸杯壁下部,有凉的感觉
反应原理
Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl === BaCl2 + 2NH3↑+ 10H2O
实验结论
该反应吸收热量
一、吸热反应和放热反应
1.吸热反应:吸收热量的化学反应。
2.放热反应:放出热量的化学反应。
二、常见的放热反应与吸热反应
放热反应
吸热反应
大多数化合反应
所有燃烧反应
酸碱中和反应
金属与酸或水的置换反应
铝热反应
大多数分解反应
Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应
明辨是非
(1)需要加热的反应一定是吸热反应( )
(2)吸热反应一定需要加热才可以进行( )
(3)放热反应不需要加热即可发生( )
(4)放出热量的变化过程一定是放热反应( )
【总结1】吸热反应和放热反应的对象都是化学变化,物理变化除外。
【总结2】一个化学反应是吸热还是放热,与反应条件(是否需要加热)没有必然联系。
模块二 热化学方程式
知识精讲
一、热化学方程式的概念及意义
1.概念:表明反应所放出或吸收的_______的化学方程式,叫做热化学方程式。
2.意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的________变化,也表明了化学反应中的______变化。
3.实例:2H2(g) + O2(g) ==== 2H2O(g) ΔH =﹣483.6 kJ/mol表示的意义为2mol氢气与1mol氧气完全反应生成2mol水蒸气,放出483.6 kJ的热量
二、热化学方程式的书写方法
1.需注明反应时的温度和压强。因为反应时的温度和压强不同,其ΔH也不同。但常用的ΔH的数据,一般都是25℃和101 kPa时的数据,因此可不特别注明。
2.需注明反应物和生成物的聚集状态:气体用“____”,液体用“_____”,固体用“_____”,溶液用“_____”。
注意
物质的聚集状态不同时,它们所具有的内能、焓也均不同。例如,冰熔化为水时、需要吸收热量;水蒸发为水蒸气时,也需要吸收热量。
因此,H2与O2反应生成1 mol H2O(l)与生成1 mol H2O(g)时所放出的热量是不同的。
3.热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其___________,可以是整数或分数。
及时小练
1.在25 ℃、101 kPa下,1mol气态H2与0.5mol气态O2反应生成1mol气态H2O,放出241.8kJ的热量:
_________________________________________________________________________________________
2.在25 ℃、101 kPa下,1mol气态H2与足量气态O2反应生成1mol液态H2O,放出285.8kJ的热量:
_________________________________________________________________________________________
三、ΔH的单位中“mol-1”的含义
1.ΔH的单位中“mol-1”,指的是“每摩尔反应”,如:
(1)H2(g) + O2(g) === H2O(l) ΔH =﹣285.8 kJ/mol
表示在25℃、101 kPa 时,1 mol H2(g) 和 mol O2(g) 完全反应生成1 mol H2O(l),放出285.8 kJ的热量。
(2)2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) ΔH =﹣571.6 kJ/mol
表示在25℃、101 kPa 时,2 mol H2(g) 和 1 mol O2(g) 完全反应生成2 mol H2O(l),放出571.6 kJ的热量。
因此, ΔH必须与方程式一一对应。
2.反应热(ΔH)与热化学方程式的数量关系
(1)对于同一化学反应,如果化学计量数扩大或缩小,那么ΔH的