知识清单18 化学能与热能-【口袋书】2024年高考化学一轮复习知识清单

知识清单18 化学能与热能 知识点01 放热反应和吸热反应 知识点03 反应过程中热量大小的比较 知识点05 热化学方程式的书写及正误判断 知识点07 能源 知识点02 三个重要概念 知识点04 能量-反应过程图像 知识点06 反应热的有关计算 知识点01 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 5．经验判据 （1）放热反应 ①金属、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 6．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 7．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 8．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 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。 (4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。 【典例01】下列过程属于放热反应的是 A．用石灰石烧制石灰 B．在锌粒中加稀硫酸 C．浓硫酸的稀释 D．硫酸铵与氢氧化钙的反应 【答案】B 【分析】常见的放热反应为所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应；绝大多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应为绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO2），少数分解置换以及某些复分解（如铵盐和强碱）。 【详解】A．用石灰石烧制石灰的分解反应是吸热反应，故A错误； B．活泼金属和酸的反应是放热反应，故B正确； C．浓硫酸的稀释是放热过程，但不是化学反应，故C错误； D．硫酸铵与氢氧化钙反应生成氨气的反应是吸热反应，故D错误； 故选B。 【典例02】某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如下图，下列说法正确的是    A．使用催化剂可以加快反应速率的原因是提高了反应的活化能 B．使用催化剂后，不变 C．反应①是放热反应，反应②是吸热反应 D． 【答案】B 【详解】A．使用催化剂后，活化能降低，可以加快反应速率，故A错误； B．使用催化剂后，活化能降低，焓变不变