专题07 化学能与热能-【口袋书】2023年高考化学必背知识手册

专题07 化学能与热能必背知识手册 一、放热反应和吸热反应 1．前提条件：必须是化学反应 （1）物质的溶解过程：主要发生物理变化 ①放热过程：浓硫酸、NaOH固体溶于水 ②吸热过程：NH4NO3固体溶于水 （2）状态变化：发生物理变化 ①放热过程：凝固、液化、凝华等 ②吸热过程：升华、汽化、熔化等 （3）化学键的变化 ①放热过程：化学键的形成过程，如2H→H2，Na++Cl－＝NaCl ②吸热过程：化学键的断裂过程，如H2→2H，NaCl＝Na++Cl－ 2．本质判据 （1）能量角度 ①放热反应：反应物的能量总和＞生成物的能量总和 ②吸热反应：反应物的能量总和＜生成物的能量总和 （2）键能角度 ①放热反应：反应物的键能总和＜生成物的键能总和 ②吸热反应：反应物的键能总和＞生成物的键能总和 3．条件判据 （1）需要持续加热才能进行的反应一般是吸热反应 （2）反应开始需要加热，停热后仍能继续进行，一般是放热反应 4．现象判据 （1）反应体系的温度变化 ①体系的温度升高：放热反应 ②体系的温度降低：吸热反应 （2）密闭体系的压强变化 ①体系的压强增大：放热反应 ②体系的压强减小：吸热反应 （3）液体的挥发程度 ①液体的挥发程度增大：放热反应 ②液体的挥发程度减小：吸热反应 （4）催化剂的红热程度 ①停热后催化剂继续红热：放热反应 ②停热后催化剂不再红热：吸热反应 4．经验判据 （1）放热反应 ①金属和金属氧化物与酸或水的反应 ②可燃物的燃烧反应及缓慢氧化 ③酸和碱的中和反应 ④铝热反应，如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 ⑤大多数的化合反应。如2NO2N2O4 （2）吸热反应 ①大多数的分解的反应（2H2O22H2O+O2↑除外） ②铵盐和碱反应，如Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3•H2O+8H2O ③盐的水解反应 ④两个特殊反应：C+CO22CO、C+H2O（g）CO+H2 ⑤碳酸氢钠与柠檬酸的反应 5．自发判据：△H－T△S＜0 （1）A（g）+B（l）＝C（l）自发进行，ΔH＜0 （2）2AB（g）C（g）+3D（g）高温自发，ΔH＜0 6．注意事项 （1）反应的热效应与反应条件无必然关系 ①在高温下才能进行的化学反应不一定是吸热反应 ②在常温下进行的化学反应不一定是放热反应 ③使用催化剂的反应不一定是吸热反应 （2）反应的热效应与反应是化合还是分解无必然关系 ①化合反应不一定是放热反应 ②分解反应不一定是吸热反应 7．反应的活化能 （1）正反应的活化能为：E1 （2）逆反应的活化能为：E2 （3）正反应的反应热为：△H＝（E1－E2）kJ·mol－1 （4）活化能和反应热效应的关系 ①放热反应：Ea正＜Ea逆 ②吸热反应：Ea正＞Ea逆 （5）催化剂能降低反应所需的活化能，但不影响反应热的大小 （6）活化能和反应速率的关系（相同温度） ①反应的活化能越大，反应速率越慢 ②若Ea正＞Ea逆，则v正＜v逆 二、三个重要概念 1．燃烧热（25℃、101kPa） （1）概念：1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热 （2）稳定氧化物：C→CO2（g）、H→H2O（l）、S→SO2（g）、P→P2O5（s） （3）单位：kJ/mol （4）表示：C的燃烧热为－393.5kJ/mol （5）表示燃烧热的热化学方程式：可燃物的化学计量数为1 2．热值（25℃、101kPa） （1）概念：1g可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热 （2）单位：kJ/g （3）表示：C的热值为－32.8kJ/g （4）燃烧热和热值的换算关系：燃烧热＝热值×摩尔质量 3．中和热 （1）概念：稀溶液中酸跟碱反应生成1mol水时的反应热 （2）单位：kJ/mol （3）表示中和热的热化学方程式：H2O的化学计量数为1 （4）表示：强酸与强碱的中和热为－57.3kJ·mol－1 三、反应过程中热量大小的比较 1．燃烧过程中热量大小的比较 （1）物质完全燃烧时放出的热量多 （2）物质在O2中完全燃烧放出的热量比在空气中的少（光能多） （3）物质完全燃烧生成固态产物时放出的热量最多 （4）气态的物质完全燃烧放出的热量最多 2．金属性和非金属性的强弱与能量的关系 （1）金属性越强，越容易失电子，吸收的能量越少 （2）非金属性越强，越容易得电子，释放的能量越多 （3）非金属单质与H2化合时生成的气态氢化物越稳定，放出的能量越多 3．根据稳定性判断能量高低 （1）微粒稳定性的判断 ①能量角度：微粒所含的能量越低越稳定 ②键能角度：微粒所含的化学键键能越大越稳定 （2）生成稳定性强的物质，放热多 四、能量-反应过程图像 1．反应热性质的判断 （1）放热反应：反应物的能量和大于生成物的能量和 （2）吸热反应：反应物的能量和大于生成物的能量和