内容正文:
第六章 化学反应与能量
知识体系
构建
甲卷考情
聚焦 纵观近五年考情,甲卷(原Ⅲ卷)在本章的命题热点有:
1.盖斯定律的应用。
2.两池的综合应用:电极的判断,电极反应式的书写,离子、电子的移动方向,有关计算,膜的判断等。
第18讲 化学反应的热效应
化学
1.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
2.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
3.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。
4.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
5.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
1.化学反应的实质与特征
(1)实质:反应物中 和生成物中 。
(2)特征:既有物质变化,又伴有 变化,能量转化主要表现为热量的变化。
2.反应热与焓变
(1)焓(H)。
用于描述物质所具有能量的物理量。
(2)焓变(ΔH)。
ΔH=H(生成物)-H(反应物),单位:kJ·mol-1。
考点一 反应热 焓变
化学键的断裂
化学键的形成
能量
(3)反应热。
当化学反应在一定温度下进行时,反应所 或 的热量,通常用符号Q表示,单位:kJ·mol-1。
(4)焓变与反应热的关系。
对于 条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量全部转化为热能,则有ΔH=Qp。
放出
吸收
等压
(1)焓是与内能有关的相对比较抽象的一种物理量,焓变的值只与反应体系的始末状态有关而与反应过程无关,物质的焓越小,具有的能量越低,稳定性越强。
(2)反应热指化学反应发生后,使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度,反应放出或吸收的热量。它既与始末状态有关,又与反应过程有关,但我们研究的多为恒压条件下进行的理想反应,此时反应热与焓变相同。
3.焓变的计算
(1)根据物质具有的能量计算。
ΔH= 。
(2)根据化学键的断裂与形成计算。
ΔH= 。
E(总生成物)-E(总反应物)
反应物的键能总和-生成物的键能总和
(3)根据化学反应过程中的能量变化计算。
图示
意义 a表示正反应的 能;
b表示逆反应的 能
ΔH ΔH=a-b
活化
活化
(1)利用键能计算反应热的关键,是确定物质中化学键的数目。中学阶段常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目,如下表:
(2)使用催化剂降低活化能,不影响反应的焓变。
4.放热反应和吸热反应
(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析。
放热
吸热
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析。
吸热
>
<
放热
(3)识记常见的吸热反应、放热反应。
常见的放热反应:①可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属跟酸(或水)的置换反应;⑤物质的缓慢氧化;⑥铝热反应等。
常见的吸热反应:①大多数分解反应;②盐类的水解;③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;④C和水蒸气、C和CO2的反应等。
(1)注意过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别,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。
(2)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然的联系,如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体在常温常压下即可发生反应,该反应是吸热反应。
5.热化学方程式
(1)概念:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
物质
能量
2 mol气态H2和1 mol气态O2反应生成2 mol液态H2O时放出571.6 kJ的热量
(3)热化学方程式的书写要求及步骤。
(1)在书写同素异形体转化的热化学方程式时,由于其可能用同一化学式表示
(如金刚石与石墨都用C表示),除了注明状态外,还要注明名称。
[理解辨析] 判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)物质发生化学变化一定伴有能量的变化。( )
√
×
提示:焓变与反应条件无关。
(3)活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高。( )
(4)石墨转变为金刚石是吸热反应,则金刚石比石墨更稳定。( )
提示:物质能量越高,越不稳定。
(5)需要加热才能发生的反应一定是吸热反应。( )
提示:化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。
√
×
×
×
提示:题述反应为可逆反应,1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不可能完全反应,因而放出的热量小于 92.4 kJ。
反应历程与热效应图像分析
C
1.关于如图所示的过程,下列说法不正确的是(