第一章 化学反应与能量变化(1)
第二节反应热与焓变
一、绪言
1、 有效碰撞: 2、活化分子: 。
3、活化能: 。
二、反应热
1、定义:化学反应在 下反应时所释放或吸收的热量。
2、吸收或释放的热量称为热效应
当一定条件为恒压条件时,此时化学反应吸收或释放的热量称为焓变
三、焓变
1、定义:化学反应在 下的热效应。
2、单位:KJ/mol 3、表示符号:ΔH
4、表达式:ΔH=反应物总键能—生成物总键能
【思考】:化学反应怎么会有能量变化呢?
微观上: H2 + Cl2
键能(KJ/mol) 436 243
断键(吸收能量)=(426+243)KJ/mol
H + Cl
H + Cl
形成键(释放能量)=(2*431)KJ/mol
ΔH=反应物总键能—生成物总键能=(426+243)+(2*431)= —184.6 KJ/mol
【思考】:“—184.6”中的负号代表什么意思?
说明整个反应体系放出的能量比收吸的能量多,总的看来,整个反应是一个放热反应,所以ΔH<0 为放热反应
规定: 当ΔH为“—“或ΔH<0 为放热反应
当ΔH为“+”或ΔH>0 为吸热反应
四、宏观上的能量变化图
从能量图可知,反应物的总能量 生成物的总能量,这个化学反应为 反应,
ΔH 。
【思考】:吸热反应的能量变化图是怎样的呢?在右边的图中画出
从图上可知,反应物的总能量 生成物的总能量,
ΔH 。
五、常见的放热反应
1、多数化和反应 如:Na2O+H2O===2NaOH
CaO+H2O===Ca(OH)2
2、活泼金属与算或H2O反应 如:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
Mg +H2SO4=MgSO4+H2
3、酸碱中和反应: 如:2KOH+H2SO4===K2SO4+2H2O
NaOH+HCl=NaCl+H2O
4、燃烧反应(C、CO、H2、有机物等的燃烧反应) 如:2CO+O2
CH3CH2OH+3O2
六、常见的放热反应
1、多数的分解反应 如:CaCO3
2、铵盐与碱的反应 如:2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)===BaCl2+2NH3↑+10H2O
3、以C、H2、CO作还原剂的氧化反应 C(s)+H2O(g)
4、盐的水解反应
七、ΔH与ΔE的比较
ΔH=反应物总键能—生成物总键能 ΔE=生成物的总键能—反应物的总键能
ΔH与ΔE数值的绝对值相等 ΔH= —ΔE
【例题与练习】:1、下列说法正确的是( )
A反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化
B、当反应烦热时ΔH>0,当反应吸热时ΔH<0
C在加热条件下发生的反应均为吸热反应
D在一个化学反应中,当反应物能量大于生产物能量时,反应放热,ΔH为“—”
2、由下图分析,有关叙述正确的是( )
A.A―→B+C和B+C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B.A―→B+C是放热反应
C.A具有的能量高于B和C具有的能量总和
D.A―→B+C是吸热反应,则B+C―→A必然是放热反应
【练习】:1、CO(g)+与H2O(g)反应的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是( )
A、该反应为吸热反应
B、该反应不需要加热就能进行
C、CO(g)和H2O(g)具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
D、1mol CO2(g) 和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要 放出41KJ热量
2、下列说法中正确的是( )
A、物质发生化学反应都伴随着能量的变化,有能量变化的都是化学反应
B、伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C、在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同
D、一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓总是高于反应产物的总焓
3、氢气与氧气的混合气体与火星即发生爆炸生成水,水在1000℃以上持续加热分解为氢气和氧气,水电解生成氢气和氧气。
(1)H2和O2化合生成H2O的反应 (填“放热”或“吸热”)反应 ,H2和O2的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)水的总能量。此反应化学能部分转化为 能。
(2)水在高温下分解的反应 反应,反应中热能转为 能。
4、下列反应中,生成物的总焓大于反应物总焓的是( )
A.氢气在氧气中燃烧 B.铁丝在氧气中燃烧
C.硫在氧气中燃烧 D.焦炭在高温下与水蒸气反应
5、已知H—H键能为436 kJ/mol,N—H键能为391 kJ/mol,根据化学方程式:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol,则N≡N键的键能是( )
A.431 kJ/mol B.946 kJ/mol C.649 kJ/mol D.896 kJ/mol
6、已知H2(g)+
答: 。
7、下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是( )
A.化石能源物质内部蕴含着大量的能量
B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C.物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能,为人类所利用
D.吸热反应没有利用价值
8、“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是( )
A.氯化钠 B.固体硝酸铵 C.生石灰 D.蔗糖
9、由下图分析,有关叙述正确的是( )
A.A―→B+C和B+C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B.A―→B+C是放热反应
C.A具有的能量高于B和C具有的能量总和
D.A―→B+C是吸热反应,则B+C―→A必然是放热反应
10、下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是( )
A.铝片和稀盐酸反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.灼热的碳与二氧化碳的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧
11、石墨和金刚石都是碳元素的单质,石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化成金刚石时,要吸收E kJ的能量,下列说法正确的是( )
A.石墨不如金刚石稳定 B.金刚石不如石墨稳定
C.等质量的石墨与金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多
D.等质量的石墨与金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多
12、下图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置,利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。请根据装置回答下列问题:
(1)将铝片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,有关反应的离子方程式是
____________。
(2)导管中液面A_________(填“上升”或“下降”),原因是__________;说明此反应________(填“放热”或“吸热”)反应。
13、在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做如图所示的实验:
在一个小烧杯里,加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片(或三合板)上,然后再加入约10 g NH4Cl晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌。
试回答下列问题:
(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是什么?
答: 。
(2)如果实验中没有看到“结冰”现象,可能的原因是什么?(回答出三个以上的原因)
答: , , 。
(3)如果没有看到“结冰”现象,我们可以采取哪些方式来说明该反应吸热(答出两种方案)
答: , 。
(4)实验中即使不“结冰”,将烧杯提起的时,发现烧杯与玻璃片也“黏在一起,原因是什么?
答: 。
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/05b65a32bc1e650e52ea551810a6f524cdbfcb77.html
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