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
【典型例题】
例1.(2022春·新疆克拉玛依·高一克拉玛依市高级中学校考期末)下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是
A.与的反应属于放热反应
B.与盐酸的反应属于放热反应
C.能量变化是化学反应的基本特征之一
D.反应物的总能量低于生成物的总能量,反应时从环境吸收能量
例2.(2022春·四川资阳·高一校考期中)下列属于氧化还原反应,且为吸热反应的是
A.
B.
C.
D.
例3.(2022春·山西运城·高一校考阶段练习)在25℃、101 kPa下,1 mol白磷(P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断,下列说法正确的是
A.由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B.由红磷转化为白磷是放热反应
C.由红磷转化为白磷是吸热反应
D.等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多
【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
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。
【典型例题】
例1.(2022春·河北保定·高一定州市第二中学校考期末)可用作高压发电系统的绝缘气体,分子呈正八面体结构,如图所示:
已知:S-F键,F-F键的键能分别为、。则等于
A. B. C. D.
例2.(2022春·河北沧州·高一校考阶段练习)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时,放出445kJ热量,则下列热化学方程式中正确的是
A.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+890kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+890kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1
D.CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)ΔH=-890kJ·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。
3.ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和
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的热,单位是kJ·g-1。
2.燃料使用的现状与问题
(1)当前我国使用最多的能源:化石燃料,即煤、石油、天然气。
(2)化石燃料需亟待解决的问题:
(3)解决燃料燃烧存在问题的研究方