内容正文:
易错专题05 化学反应与热能
聚焦易错点:
►易错点一 放热反应和吸热反应的判断
►易错点二 键能与反应中能量变化的关系及相关计算
►易错点三 反应过程能量变化曲线图的分析
典例精讲
易错点一 放热反应和吸热反应的判断
【易错辨析】
1.浓H2SO4稀释是放热反应( )
2.放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应( )
【易错典例】
例1 (2022·江苏常州·高一期末)下列反应中热量变化与图一致的是
A.天然气的燃烧能量生成物
B.锌与稀硫酸反应
C.NaOH溶液和溶液反应反应物
D.晶体和晶体反应
例2 将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可知( )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为化学能
C.醋酸与NH4HCO3发生了复分解反应,该反应为吸热反应
D.该反应的离子方程式为:CO+2H+=CO2↑+H2O
【解题必备】
1.放热反应与吸热反应的比较:
放热反应
吸热反应
定义
释放热量的化学反应
吸收热量的化学反应
形成
原因
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量
与化学键
强弱的关系
生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量
生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
反应
过程
图示
2.常见的放热反应和吸热反应
3.放热反应和吸热反应的判断方法
(1)根据反应物和生成物的总能量大小判断。反应物的总能量大于生成物的总能量的反应为放热反应,反之为吸热反应。
(2)根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断。
破坏反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量的反应为吸热反应,反之为放热反应。
(3)根据经验规律判断。用常见吸热和放热的反应类型来判断。
【变式突破】
1.A + B = C + D是化学反应,已知该反应为放热反应,对该反应的说法正确的是
A.A的能量一定高于C 的能量
B.B的能量一定高于D的能量
C.反应物A与B的总能量一定低于生成物C与D的总能量
D.反应物A与B的总能量一定高于生成物C与D的总能量
2.下列反应中能量变化趋势与下图一致的是( )
A.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合
B.中和反应
C.木炭在氧气中发生不完全燃烧
D.生石灰和水的反应
易错点二 键能与反应中能量变化的关系及相关计算
【易错辨析】
1.吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量( )
【易错典例】
例3 (2022·陕西·西安市临潼区铁路中学高一期末)已知反应为放热反应,对于该反应,下列说法中正确的是
A.1molA和1molB的总能量高于1molC和1molD的总能量
B.B的能量一定高于D
C.因为该反应为放热反应,故不加热反应就可以发生
D.A的能量一定高于C
例4 (2022·浙江杭州·高一期末)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的,如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。则下列说法正确的是
A.形成1个NO分子会放出632kJ的热量
B.常温下,N2(g)和O2(g)混合就能直接生成NO(g)
C.1mol N2(g)和1mol O2(g)反应吸收的能量为180kJ
D.1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量
【解题必备】
1.化学键与能量变化的关系
化学键的形成蕴涵着能量变化,在进行反应时化学键要断裂,吸收能量,反应后形成新化学键要放出能量,反应前反应物能量与反应后生成物能量不相等。
2.计算公式
用Q(吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量,Q(放)表示生成物分子化学键形成时放出的总能量。
公式:ΔQ=Q(吸)-Q(放)
利用化学键形成和断裂时的能量变化计算化学反应中的能量变化:
ΔQ=Q(吸)-Q(放)
3.实例(以H2+Cl2===2HCl为例):
(1)图示分析:
H—H H + H
Cl—ClCl +Cl
↓ ↓放出436 kJ·mol-1
H—Cl H—Cl
(2)计算分析:
化学键
反应中能量变化
1 mol A—B化学键
反应中能量变化
H—H
吸收436 kJ
共吸收679 kJ
Cl—Cl
吸收243 kJ
H—Cl
放出431 kJ
共放出862 kJ
结论
679 kJ-862 kJ=-183 kJ,即反应放出183 kJ热量
【点拨】反应热与化学键键能的