内容正文:
第06讲 化学反应与热能
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模块一 化学反应中的热量变化
知识精讲
一、化学反应的本质和特征
1.本质:
(1)化学反应的本质是旧化学键的___断裂____和新化学键的____形成___。
(2)断开化学键要__吸收_能量,形成化学键要__放出_能量,吸收的能量与释放的能量不相等。
2.特征:
(1)生成新物质(符合质量守恒定律);
(2)释放能量或吸收能量(符合能量守恒定律)。
明辨是非
(1)有化学键断裂的,肯定发生了化学反应( )
(2)既有化学键断裂,又有化学键形成的,肯定发生了化学反应( )
(3)在化学键的形成过程中,肯定放出能量( )
(4)化学反应中原子一定发生重新组合( )
(5)化学变化中一定会发生电子转移( )
(6)所有化学反应必然伴随着能量的变化( )
二、吸热反应和放热反应
1.吸热反应:吸收热量的化学反应。
2.放热反应:放出热量的化学反应。
三、常见的放热反应与吸热反应
放热反应
吸热反应
大多数化合反应
所有燃烧反应
酸碱中和反应
金属与酸或水的置换反应
铝热反应
大多数分解反应
Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应
明辨是非
(1)需要加热的反应一定是吸热反应( )
(2)吸热反应一定需要加热才可以进行( )
(3)放热反应不需要加热即可发生( )
(4)放出热量的变化过程一定是放热反应( )
【总结1】吸热反应和放热反应的对象都是化学变化,物理变化除外。
【总结2】一个化学反应是吸热还是放热,与反应条件(是否需要加热)没有必然联系。
经典例题
· 化学反应的本质与能量变化
【例1】下列说法正确的是( )
A.物质发生化学变化都伴随着能量变化
B.任何反应中的能量变化都表现为热量变化
C.物质变化时若伴有能量变化,则一定是化学变化
D.没有物质的化学变化,也就没有能量的变化
· 吸热反应与放热反应的判断
【例2】下列是吸热反应的是__________
① 水蒸气冷凝 ② 煅烧石灰石 ③ 浓硫酸稀释 ④ 酸碱发生中和反应
⑤ 生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥ 干冰升华 ⑦ 液氨汽化
⑧ 碳和二氧化碳在高温下反应 ⑨ 氢原子两两结合为氢分子
【变2-1】下列变化中属于吸热反应的是( )
①冰融化成水 ②胆矾受热分解 ③浓硫酸加水稀释 ④高锰酸钾分解制取氧气
⑤生石灰与水反应生成熟石灰 ⑥石灰石高温分解 ⑦CO2 + C 2CO
⑧Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合 ⑨C + H2O(g) CO + H2
A.②④⑥⑦⑨ B.①②④⑥⑦⑧⑨
C.②③④⑤⑥⑧ D.②④⑥⑦⑧⑨
模块二 化学反应中的能量变化分析
知识精讲
一、从化学键的角度分析化学反应的能量变化
1.键能:断开(形成)1 mol某化学键所吸收(放出)的能量叫键能。单位:kJ/mol。
例如,断开(形成)1 mol H-H键吸收(放出)的能量为436.0 kJ,那么H-H键的键能是436.0 kJ/mol 。
2.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因:
(1)若吸收能量E1>释放能量E2,该反应为吸热反应;
(2)若吸收能量E1<释放能量E2,该反应为放热反应。
3.实例
化学键
H﹣H
Cl﹣Cl
H﹣Cl
键能kJ/mol
436
243
431
从键能角度分析H2 +Cl2 2HCl 反应体系中能量变化情况。
1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl分子的过程中, 了 kJ的能量。
二、从总能量的角度分析化学反应的能量变化
1.一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
(1)若反应物总能量E反>生成物总能量E生,该反应为放热反应;
(2)若反应物总能量E反<生成物总能量E生,该反应为吸热反应。
E反 ___ E生 ,______ 反应 E反 ___ E生 ,______ 反应
2.吸热反应与放热反应的真实能量变化图:
E吸 < E放,放热反应
E吸 > E放,吸热反应
资料卡片——能量与稳定性
一般来说,物质具有的能量越低,物质越稳定。即“能量越低越稳定”。
经典例题
能量变化图
【例4】已知反应A + B === C + D的能量变化如图所示,下列关于此反应的说法不正确的是( )
A.是吸热反应
B.该反应不符合能量守恒定律
C.生成物的总能量高于反应物的总能量
D.反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放