热化学反应的反应热与能量变化

考点聚焦

1.理解化学反应中的能量变化与化学键变化的关系;

2.理解吸热反应、放热反应与反应物及生成物能量的关系;

知识梳理

                        一起被称为现代社会发展的三大支柱。

二、常见的吸热反应和放热反应

1.有的反应吸热、有的放热,是不是客观世界的总能量也发生相应的增减?

                                                                               

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2.举例说明常见的吸热反应和放热反应各有哪些?

 

 

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3.化学反应中物质的化学能除了转变为热能,还可以转变为电能,那么请问:什么样的化学反应中的化学能才能转变为电能呢?又是如何转化的?

 

 

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4、                                                                    叫做中和热。

试题枚举

【例1】已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是(   )

   A.  A的能量一定高于C          B.  B的能量一定高于D

   C.  A和B的总能量一定高于C和D的总能量

   D.  该反应为放热反应,故不必加热就一定能发生

解析:化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化――吸热或放热,当反应物的总能量高于生成物质总能量时为放热反应中,当反应物的总能量低于生成物的总能量时为吸热反应。值得注意的是:总能量是指所有反应物或所有生成物,而不是其中某些反应物或某些生成物,所以A、B是不正确的;而有的放热反应在开始时也是需要加热的,例如炭的燃烧。

答案:C

【例2】关于吸热反应的说法正确的是(    )。

    A.凡需加热的反应一定是吸热反应      B.只有分解反应才是吸热反应

C.使用催化剂的反应是吸热反应

D.CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应

解析:A组见上一题目分析,有些化合反应也是吸热反应,例如炭和二氧化碳化合生成一氧化碳的反应就是吸热反应,故B不正确,催化剂是用来改变化学反应速率的,它不能改变反应物和生成自身的能量,故不影响反应热,像合成氨、二氧化硫的催化氧化都是放热反应,故C也是不对的。CO2和CaO的化合反应与CaCO3的分解反应是相反过程,故D正确。

    答案D

【例3】下列反应属于吸热反应的是(      )

A.Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl混合搅拌  

B.盐酸和氢氧化钠混合

C.锌放入稀硫酸中  D.焦炭和水蒸气高温下反应

解析: 酸与碱的中和反应、金属与酸的反应都是放热反应。

答案:AC

【变式】下列说法正确的是(     )

 A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

 B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应

 C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热

    D.吸热反应在一定条件下也能发生反应

答案:C

【例4】在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中,若断裂1mol H - H键要吸收436KJ的能量,断裂1mol Cl- Cl键要吸收243KJ的能量,断裂1molH―Cl键要吸收432KJ的能量,则在氯气中充分燃烧1mol H2 的能量变化是                   

解析: 在氯气中充分燃烧1mol H2 时,要先破坏1mol的H―H键和1mol的Cl―Cl键,此过程是需要吸收679kJ的能量;在氯气中充分燃烧1mol H2 时会形成2molH―Cl,放出864KJ的能量,吸收和放出能量相抵,仍会放出185KJ的能量。

答案:185kJ

【变式】把煤作为燃料可通过下列两种途径:

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           途径Ⅰ:C(s)+O2(g)CO2(g)                                ( 放热Q1 kJ )

           途径Ⅱ:先制水煤气

            C(s)+H2O(g) == CO(g)+H2(g)                                    (吸热Q2 kJ)

            再燃烧水煤气

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(共放热Q3 kJ)

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            2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)

    试回答下列问题:

    (1)判断两种途径放热:途径Ⅰ放出的热量_________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。

    (2)Q1、Q2、Q3的数学关系式是__________________。

    (3)由于制取水煤气反应里,反应物所具有的总能量________生成物所具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要_______能量才能转化为生成物,因此其反应条件为______           

(4)简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义:                            

                                                                      

[答案](1)等于  (2)Q1 = Q3 - Q2  (3)低于   吸收   高温 

(4) 固体煤经处理变为气体燃料后,不仅在燃烧时可以大大减少SO2和烟尘对大气造成的污染,而且燃烧效率高,也便于输送 。

 

 

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