内容正文:
专题08 化学反应与热量
【核心考点梳理】
一、吸热反应和放热反应
1.基本概念
放热反应:释放热量的化学反应;
吸热反应:吸收热量的化学反应。
3.常见的吸热反应和放热反应
吸热
反应
①大多数分解反应,如CaCO3、NH4HCO3、NH4Cl等的分解反应
②铵盐与碱的反应,如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应
③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应,如C与H2O(g)反应,C与CO2反应
放热
反应
①燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③活泼金属与水或酸的反应 ④活泼金属氧化物与水、酸的反应 ⑤金属单质间的置换反应,如铝热反应
⑥大多数化合反应(C与CO2反应等除外),如合成氨反应、SO2与O2生成SO3的反应等
(1)化学反应中的能量变化,主要表现为热量变化,但并不完全是热量变化,还有光能等释放出来,或者是热能、电能或光能转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。
(2)并不是所有的化合反应均为放热反应,如C和CO2、N2和O2的反应是化合反应,但为吸热反应。
(3)需要加热的反应不一定是吸热反应,如C+O2CO2;不需要加热的反应也不一定是放热反应,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。
二、化学反应能量变化的原因
1.化学反应的本质是反应物中化学键的断裂与生成物中化学键的形成过程,化学反应过程中的能量变化取决于化学键断裂吸收的能量与化学键形成释放的能量的相对大小,即:
旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的,缺少任何一个过程都不是化学变化。
2.一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
当反应物的总能量大于生成物的总能量时,化学反应放出能量;
当反应物的总能量小于生成物的总能量时,化学反应吸收能量。
类型
比较
放热反应
吸热反应
图示
物质的化学键越牢固,断裂需要吸收的能量越多,形成释放的能量越多,物质具有的能量越低,物质越稳定。
三、 能源的利用 1.常规能源
目前煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧仍是人类获取热能的主要途径,也是人类利用最多的常规能源。
(1)主要特点:不可再生、储量有限、污染环境。
(2)存在问题 :①能源消耗与有限储量之间的矛盾。②能源利用与环境污染之间的矛盾。
(3)节能措施:节能不是简单地减少能源的使用,更重要的是充分有效地利用能源,其中节能有以下两个环节。①燃料燃烧阶段,可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率;②能量利用阶段,可通过使用节能灯,改进电动机的材料和结构,以及工厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用,有效提高能源的利用率。
2.新能源
(1)特点:资源丰富、可以再生、对环境无污染等。
(2)种类:太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。
四、热化学方程式
1.概念:能表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式。
2.书写——“三字诀”
3.热化学方程式的书写方法
(1)遵循一般化学方程式的书写规则(一般不写反应条件)。(2)要注明反应物和生成物的状态。
(3)在右端注明ΔH的符号(正号常省略)、大小及单位。 (4)化学计量数只表示物质的量,因此可以是整数,也可以是分数。化学计量数改变,ΔH的数值要相应改变。ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和。
【真题回顾】
1. (2022年浙江学考)下列属于放热反应的是
A. 氢氧化钡晶体与氯化铵反应 B. 碳酸氢钠受热分解
C. 镁条与盐酸反应 D. 灼热的碳与二氧化碳反应
2.(2021年浙江学考)在25℃和101kPa条件下,断开1molH2(g)中的化学键要吸收436kJ的能量,断开1molCl2(g)中的化学键要吸收243kJ的能量,形成2molHCl(g)中的化学键要释放862kJ的能量。下列说法正确的是
A. H(g)和Cl(g)形成HCl(g)的过程要吸收能量 B. 等质量的HCl(l)与HCl(g)具有相同的能量
C. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量关系可用如图表示
D. 在H2和Cl2的反应过程中,断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
3.(2020年浙江学考)已知断开中的化学键需要吸收的能量。根据反应的能量变化示意图,下列说法不正确的是
A.
B.
C. 断开中的化学键需要吸收的能量
D. 和形成释放的能量
4. (2019年浙江学考)反应N2(g)+O2(g)===2NO(g)的能量变化如图所示。已知:断开1 mol N2(g)中化学键需吸收946 kJ能量,断开1 mol O2(g)中化学键需吸收498 kJ能量。
下列说法正确的是( )
A.N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=-180 kJ·mol-1
B