高中化学反应热知识点
1、盖斯定律
内容:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的;即化学反应热
只与其反应的始态和终态有关,而与具体反应进行的途径无关;
2、应用
①利用总反应和一个反应确定另一个反应的热效应;
②热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理.
3、反应热与键能关系
键能:键能既是形成1mol化学键所释放的能量,也是断裂1mol化学键所需要吸收的
能量.
由键能求反应热:反应热等于断裂反应物中的化学键所吸收的能量为“+”和形成生
成物中的化学键所放出的能量为“-”的代数和.即△H=反应物键能总和-生成物键能总和
=∑E反-∑E生
4、盖斯定律、燃烧热、热化学方程式的综合运用
进行反应热计算的注意事项:
①反应热数值与各物质的化学计量数成正比,因此热化学方程式中各物质的化学计量
数改变时,其反应热数值需同时做相同倍数的改变.
②热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热.
③正、逆反应的反应热数值相等、符号相反.
1根据反应物和生成物的聚集状态比较
物质由固体变成液态,由液态变成气态,都必定吸收热量;而由液态变成固态,由气
态变成液态,或由气态直接变成固态,则放出热量.因此在进行反应热计算或大小比较时,应特别注意各反应物或生成物的状态
2根据热化学方程式中化学计量数比较
热化学方程式中的化学计量数不表示分子数,而是表示反应物和生成物的物质的量,
可以是分数.当化学计量系数发生变化如加倍或减半时,反应热也要随之变化.互为可逆的
热化学反应,其反应热数值相等,符号相反.
3根据反应物和生成物的性质比较
不稳定状态单质转化为稳定状态的单质要放出热量,生成物越稳定或反应越易进行,
放出的热量越多;而有些物质,在溶于水时吸收热量或放出热量,在计算总反应热时,不
要忽视这部分热量.
4根据反应进行的程度比较
对于分步进行的反应来说,反应进行的越彻底,吸热或者放热越多;对于可逆反应来说,反应进行的程度越大,反应物的转化率越高,吸收或放出的热量也越多.
盖斯定律是热化学中一个相当有实用价值的定律。其内容是不管化学反应过程是一步
完成还是分几步完成,总过程的热效应是相同的,即一步完成的反应热等于分几步完成的
反应热之和。利用这一规律,可以从已经测定的反应的热效应来计算难于测量或不能测量
反应的热效应,它是间接求算反应热的常用方法。
具体计算方法是:通过热化学方程式的叠加,进行△H的加减运算。
例如:实验中不能直接计算出由石墨和氢气生成甲烷反应的反应热,但可测出CH4、
石墨和氢气的燃烧热。试求出石墨生成甲烷的反应热。
①CH4g+2O2g=CO2g+2H2Ol△H1=-890.5KJ/mol
②C石墨+O2g=CO2g △H2=-393.5KJ/mol
③H2g+1/2O2g=H2Ol△H3=-285.8KJ/mol
④C石墨+2H2g=CH4g △H4
分析:根据盖斯定律,可以通过反应①②③的叠加组合出反应④,则反应热的关系为:△H4=2△H3+△H2-△H1=2×-285.8 KJ/mol+-393.5KJ/mol--890.5 KJ/mol=-74.6 KJ/mol。
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人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol.例如 1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机. 5. 柱状图略.关于如何合理利用资源,能源,学生可以自由设想.在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁.在生产中节约使用原材料,加强废旧钢铁,铝,铜,锌,铅,塑料器件的回收利用,均是合理利用资源和能源的措施. 6. 公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5,从经济和环保角度看,发展公交车更为合理. 第三节化学反应热的计算1. C(s)+O2 (g) == CO2 (g) H=-393.5 kJ/mol 2.5 mol C 完全燃烧,H=2.5 mol×(-393.5 kJ/mol)=-983.8 kJ/mol 2. H2 (g)的燃烧热H=-285.8 kJ/mol 欲使H2完全燃烧生成液态水,得到1 000 kJ 的热量,需要H2 1 000 kJ÷285.8 kJ/mol=3.5 mol 3. 设S 的燃烧热为H S(s)+O2 (g) == SO2 (g) 32 g/mol H 4g -37 kJ H=32 g/mol×(-37 kJ)÷4 g =-296 kJ/mol 4. 设CH4的燃烧热为H CH4 (g)+O2 (g) == CO2 (g)+2H2O(g) 16 g/mol H 1g -55.6 kJ H=16 g/mol×(-55.6 kJ)÷1 g =-889.6 kJ/mol 5. (1)求3.00 mol C2H2完全燃烧放出的热量Q C2H2 (g)+5/2O2 (g) == 2CO2 (g)+H2O(l) 26 g/mol H 2.00 g -99.6 kJ H=26 g/mol×(-99.6 kJ)÷2.00 g =-1 294.8 kJ/mol Q=3.00 mol×(-1 294.8 kJ/mol)=-3 884.4 kJ≈-3 880 kJ (2)从4题已知CH4的燃烧热为-889.6 kJ/mol,与之相比,燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多. 6. 写出NH3燃烧的热化学方程式NH3 (g)+5/4O2 (g) == NO2 (g)+3/2H2O(g) 将题中(1)式乘以3/2,得: 3/2H2 (g)+3/4O2 (g) == 3/2H2O(g) 3/2H1=3/2×(-241.8 kJ/mol) =-362.7 kJ/mol 将题中(2)式照写: 1/2N2 (g)+O2 (g) == NO2 (g) H2=+33.9 kJ/mol 将题中(3)式反写,得NH3 (g) == 1/2N2 (g)+3/2H2 (g) -H3=46.0 kJ/mol 再将改写后的3式相加,得: 2 7. 已知1 kg 人体脂肪储存32 200 kJ 能量,行走1 km 消耗170 kJ,求每天行走5 km,1年因此而消耗的脂肪量: 170 kJ/km×5 km/d×365 d÷32 200 kJ/kg=9.64 kg 8. 此人脂肪储存的能量为4.2×105 kJ.快速奔跑1 km 要消耗420 kJ 能量,此人脂肪可以维持奔跑的距离为:4.2×105 kJ÷420 kJ/km=1 000 km 9. 1 t 煤燃烧放热2.9×107 kJ 50 t 水由20 ℃升温至100 ℃,温差100 ℃-20 ℃=80 ℃,此时需吸热: 50×103 kg×80 ℃×4.184 kJ/(kg℃)=1.673 6×107 kJ 锅炉的热效率=(1.673 6×107 kJ÷2.9×107 kJ)×100% =57.7% 10. 各种塑料可回收的能量分别是: 耐纶5 m3×4.2×104 kJ/m3=21×104 kJ 聚氯乙烯50 m3×1.6×104 kJ/m3=80×104 kJ 丙烯酸类塑料 5 m3×1.8×104
化学反应热效应练习题 1、下列说法不正确的是() A.化学反应可分为吸热反应和放热反应 B.化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成 C.化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来 D.放热反应发生时不需加热 2.下列说法正确的是 A.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化 B.反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 的反应是放热反应 D.木炭在氧气中的燃烧是吸热反应 3.下列说法正确的是 A.若氢气和氧气化合是放热反应,则水电解生成氢气和氧气是吸热反应 B.需要加热才能进行的反应是吸热反应 C.反应放出热量的多少与反应物的质量和状态无关 D.对放热反应A+B→C+D ,A、B的能量总和大于C、D的能量总和 4.下列反应属于放热反应的是 A.氢气还原氧化铜 B.NH4Cl晶体和Ba(OH)2 ·8H2O混合搅拌 C.氢氧化钾和硫酸中和 D.碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳 5.下列说法错误的是 A.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 B.放热反应和吸热反应决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 C.化学反应中能量变化,通常主要表现为热量的变化------放热或者吸热 D.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应 6.下列变化属于吸热反应的是: ①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰与水反应生成熟石灰 A.①④ B.②③ C.①④⑤ D.②④ 7.下列反应过程一定吸收能量的是 A.化合反应 B.加成反应 C.分子解离为原子 D.原子组成分子 8.下列过程需要吸热的是 A.O2→O+O B.H+Cl→HCl C.CaO+H2O=Ca(OH)2 D.浓硫酸稀释 9.下列关于能量转换的认识中不正确的是 A.电解水生成氢气和氧气时,电能转变成化学能 B.白炽灯工作时电能全部转化成光能 C.绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能 D. 煤燃烧时化学能主要转变成热能 10.下列说法不正确的是
高中化学所有化学反应方程式 一、非金属单质(F2,Cl2,O2,S,N2,P,C,Si,H) 1、氧化性: F2+H2===2HF (阴暗处爆炸) F2+Xe(过量)==XeF2 2F2(过量)+Xe==XeF4(XeF4是强氧化剂,能将Mn2+氧化为MnO4–) nF2+2M===2MFn(M表示大部分金属) 2F2+2H2O===4HF+O2 (水是还原剂) 2F2+2NaOH===2NaF+OF2+H2O F2+2NaCl===2NaF+Cl2 F2+2NaBr===2NaF+Br2 F2+2NaI===2NaF+I2 7F2(过量)+I2===2IF7 F2+Cl2(等体积)===2ClF (ClF属于类卤素:ClF+H2O==HF+HClO ) 3F2(过量)+Cl2===2ClF3 (ClF3+3H2O==3HF+HClO3 ) Cl2+H22HCl (将H2在Cl2点燃;混合点燃、加热、光照发生爆炸) 3Cl2+2P2PCl3Cl2+PCl3PCl5Cl2+2Na2NaCl 3Cl2+2Fe2FeCl3Cl2+Cu CuCl2 Cl2+2FeCl2===2FeCl3(在水溶液中:Cl2+2Fe2+===2Fe3++3Cl-) Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 Cl2+2KI===2KCl+I2Cl2+2I-=2Cl-+I2 3Cl2(过量)+2KI+3H2O===6H Cl+KIO3 3Cl2+I–+3H2O=6H++6Cl–+IO3– 5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl 5Cl2+I2+6H2O=10Cl–+IO3–+12H+ Cl2+Na2S===2NaCl+S↓Cl2+S2–=2Cl–+S↓ Cl2+H2S===2HCl+S↓(水溶液中:Cl2+H2S=2H++2Cl–+S↓ Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42–+2Cl– Cl2+H2O2===2HCl+O2Cl2+H2O2=2H++Cl–+O2 2O2+3Fe Fe3O4O2+K===KO2 S+H2H2S 2S+C CS2S+Zn ZnS S+Fe FeS (既能由单质制取,又能由离子制取) S+2Cu Cu2S (只能由单质制取,不能由离子制取) 3S+2Al Al2S3 (只能由单质制取,不能由离子制取)
化学选修化学反应原理复习 第一章 一、焓变反应热 1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变 三、燃烧热 1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1 mol ④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol) 四、中和热 1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。 2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为: H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-mol 3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于mol。 4.中和热的测定实验 五、盖斯定律
化学反应原理 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 第二节燃烧热能源 第三节化学反应热的计算 归纳与整理 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 第二节影响化学反应速率的因素第二节影响化学反应速率的因素 第三节化学平衡 第四节化学反应进行的方向 归纳与整理 第三章水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第三节盐类的水解 第四节难溶电解质的溶解平衡 归纳与整理 第四章电化学基础 第一节原电池 第二节化学电源 第三节电解池 第四节金属的电化学腐蚀与防护 归纳与整理 化学选修4化学反应与原理 章节知识点梳理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
人教版高中化学选修四《化学反应原理》课本 习题参考答案 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案 第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是 kJ/mol.例如1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH= kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机.
7.热化学 (2015·北京)9、最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下: 下列说法中正确的是 A、CO和O生成CO2是吸热反应 B、在该过程中,CO断键形成C和O C、CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D、状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 (2015·重庆)6.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为: S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH= x kJ·mol-1 已知硫的燃烧热ΔH1= a kJ·mol-1 S(s)+2K(s)==K2S(s) ΔH2= b kJ·mol-1 2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s) ΔH3= c kJ·mol-1 则x为 A.3a+b-c B.c +3a-b C.a+b-c D.c+a-b (2015·上海)8.已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是() A.加入催化剂,减小了反应的热效应 B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率 C.H2O2分解的热化学方程式:H2O2 → H2O + O2 + Q D.反应物的总能量高于生成物的总能量 (2015·江苏)15. 在体积均为1.0L的量恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2,在不同温度下反应CO2(g)+c(s)2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是()
高中化学反应热知识点 1、盖斯定律 内容:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的;即化学反应热 只与其反应的始态和终态有关,而与具体反应进行的途径无关; 2、应用 ①利用总反应和一个反应确定另一个反应的热效应; ②热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理. 3、反应热与键能关系 键能:键能既是形成1mol化学键所释放的能量,也是断裂1mol化学键所需要吸收的 能量. 由键能求反应热:反应热等于断裂反应物中的化学键所吸收的能量为“+”和形成生 成物中的化学键所放出的能量为“-”的代数和.即△H=反应物键能总和-生成物键能总和 =∑E反-∑E生 4、盖斯定律、燃烧热、热化学方程式的综合运用 进行反应热计算的注意事项: ①反应热数值与各物质的化学计量数成正比,因此热化学方程式中各物质的化学计量 数改变时,其反应热数值需同时做相同倍数的改变. ②热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热. ③正、逆反应的反应热数值相等、符号相反. 1根据反应物和生成物的聚集状态比较 物质由固体变成液态,由液态变成气态,都必定吸收热量;而由液态变成固态,由气 态变成液态,或由气态直接变成固态,则放出热量.因此在进行反应热计算或大小比较时,应特别注意各反应物或生成物的状态 2根据热化学方程式中化学计量数比较 热化学方程式中的化学计量数不表示分子数,而是表示反应物和生成物的物质的量, 可以是分数.当化学计量系数发生变化如加倍或减半时,反应热也要随之变化.互为可逆的 热化学反应,其反应热数值相等,符号相反. 3根据反应物和生成物的性质比较
不稳定状态单质转化为稳定状态的单质要放出热量,生成物越稳定或反应越易进行, 放出的热量越多;而有些物质,在溶于水时吸收热量或放出热量,在计算总反应热时,不 要忽视这部分热量. 4根据反应进行的程度比较 对于分步进行的反应来说,反应进行的越彻底,吸热或者放热越多;对于可逆反应来说,反应进行的程度越大,反应物的转化率越高,吸收或放出的热量也越多. 盖斯定律是热化学中一个相当有实用价值的定律。其内容是不管化学反应过程是一步 完成还是分几步完成,总过程的热效应是相同的,即一步完成的反应热等于分几步完成的 反应热之和。利用这一规律,可以从已经测定的反应的热效应来计算难于测量或不能测量 反应的热效应,它是间接求算反应热的常用方法。 具体计算方法是:通过热化学方程式的叠加,进行△H的加减运算。 例如:实验中不能直接计算出由石墨和氢气生成甲烷反应的反应热,但可测出CH4、 石墨和氢气的燃烧热。试求出石墨生成甲烷的反应热。 ①CH4g+2O2g=CO2g+2H2Ol△H1=-890.5KJ/mol ②C石墨+O2g=CO2g △H2=-393.5KJ/mol ③H2g+1/2O2g=H2Ol△H3=-285.8KJ/mol ④C石墨+2H2g=CH4g △H4 分析:根据盖斯定律,可以通过反应①②③的叠加组合出反应④,则反应热的关系为:△H4=2△H3+△H2-△H1=2×-285.8 KJ/mol+-393.5KJ/mol--890.5 KJ/mol=-74.6 KJ/mol。 感谢您的阅读,祝您生活愉快。
高一化学反应与能量知识点总结 一、在化学反应过程中,化学键的断裂需要吸收外界的能量,化学键的形成会向外界释放出能量,因此在化学反应中,参与反应的物质会伴随着能量的变化。 1、化学变化中能量变化的本质原因 ①当化学键键能越大,断开时所需的能量就越多,形成时所释放出的能量也越多。 ②化学反应中,反应物中的化学键(总键能E1)断裂时,吸收能量E1,在形成化学键变成生成物(总键能E2)时,放出能量E2。整个过程中,反应体系从外界吸收的能量为 ΔE=E1-E2 . 2、有的化学反应会吸收能量,有的化学反应会放出能量。 据图可知,一个化学反应是吸收能量 还是放出能量,决定于反应物总能量 与生成物总能量的相对大小。 3、任何化学反应除遵循质量守恒外,同样也遵循能量守恒。反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应(化学能转化成热能)或吸热反应(热能转化成化学能)。 (E反:反应物具有的能量;E生:生成物具有的能量): 4、放热反应和吸热反应 表现形式放热反应吸热反应 键能变化生成物总键能大于反应物总键能生成物总键能小于反应物总键能 由1、2联系得键能越大,物质能量越低,越稳定;反之键能越小,物质能量越高,越不稳定, 图示
5、常见的放热反应和吸热反应 ☆常见的放热反应: ①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。 ④大多数化合反应(特殊:C+CO2△ 2CO是吸热反应)。 注意:有热量放出未必是放热反应,放热反应和吸热反应必须是化学变化。某些常见的热效应:放热:①浓硫酸溶于水②NaOH溶于水③CaO溶于水,其中属于放热反应的是③ ☆常见的吸热反应:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如: C(s)+H2O(g)△ CO(g)+H2(g)。 ②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。 [思考]一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不需要加热,吸热反应都需要加热,这种说法对吗?试举例说明。 点拔:这种说法不对。如C+O2=CO2的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后不再需要加热,反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但反应并不需要加热。 二、化学反应中化学能除了可以转化为热能,还可以转化为电能,因此,可以将化学反应用于电池中电能的生产源,由此制备将化学能转化为电能的装置------原电池。 1、原电池原理 (1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 (2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。(3)构成原电池的条件:①两种活泼性不同的电极 ②电解质溶液(做原电池的内电路,并参与反应) ③形成闭合回路 ④能自发地发生氧化还原反应 (4)电极名称及发生的反应: 负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应, 电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子 负极现象:负极溶解,负极质量减少。 正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,
盖斯定律 【考点精讲】 1. 内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的,这就是盖斯定律。 2. 例证: (1)反应热只与始态和终态有关,与过程无关。根据图示,从山的高度与上山途径无关来理解盖斯定律: (2)运用能量守衡定律来例证盖斯定律: 3. 意义: 盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义,有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。 4. 常用方法: (1)虚拟路径法 若反应物A 变为生成物E ,可以有三个途径: A E B C D 1H ? 2H ? 5H ? 3H ? 4H ? H ?
①由A 直接变为生成物E ,反应热为ΔH ②由A 经过B 变成E ,反应热分别为ΔH 1、ΔH 2 ③由A 经过C 变成D ,再由D 变成E ,反应热分别为ΔH3、ΔH4、ΔH5 则有ΔH =ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。 (2)方程式加合法 即运用所给热化学方程式通过加、减的方法得到所求热化学方程式。 【典例精析】 例题1物质A 在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误.. 的是 A. A→F,ΔH =-ΔH 6 B. ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3+ΔH 4+ΔH 5+ΔH 6=1 C. C→F,|ΔH |=|ΔH 1+ΔH 2+ΔH 6| D. |ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3|=|ΔH 4+ΔH 5+ΔH 6| 思路导航:盖斯定律指出:化学反应的焓变只与各反应物的始态和各生成物的终态有关,而与具体的反应途径无关。从反应图像来看,ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3+ΔH 4+ΔH 5+ΔH 6表示从A 又回到A ,整个过程中没有能量变化,所以ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3+ΔH 4+ΔH 5+ΔH 6=0,B 项错误,答案选B 。 答案:B 例题2 对于反应:C (s )+21O 2(g )=CO (g ),因为C 燃烧时不可能完全生成CO ,总有一部分CO 2生成,因此这个反应的ΔH 无法直接测得,请同学们根据盖斯定律设计一个方案求算反应的ΔH 。 思路导航:我们可以测得C 与O 2反应生成CO 2以及CO 与O 2反应生成CO 2的反应热: C (s )+O 2(g )=CO 2(g )ΔH =-393.5 kJ/mol CO (g )+ 2 1O 2(g )=CO 2(g )ΔH =-283.0 kJ/mol 根据盖斯定律,可以很容易求算出C (s )+21O 2(g )=CO (g )的ΔH 。 答案:
7.热化学 2015·北京)9、最新报道:科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面 A 、 CO 和O 生成CO 2是吸热反应 B 、 在该过程中,CO 断键形成 C 和 O C 、 CO 和O 生成了具有极性共价键的 CO 2 D 、 状态Ⅰ →状态Ⅲ表示 CO 与 O 2反应的过程 2015·重庆)6.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为: S(s)+2KNO 3(s)+3C(s)==K 2S(s)+N 2(g)+3CO 2(g) ΔH = x kJ·mol -1 已知硫的燃烧热 ΔH 1= a kJ·mol -1 S(s)+2K(s)==K 2S(s) ΔH 2= b kJ·mol -1 2K(s)+N 2(g)+3O 2(g)==2KNO 3(s) ΔH 3= c kJ·mol -1 则x 为 B .c +3a -b C .a +b -c D .c +a -b 2015·上海)8.已知 H 2O 2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下 图所示。下列说法正确的是( ) A .加入催化剂,减小了反应的热效应 B .加入催化剂,可提高 H 2O 2的平衡转化率 C .H 2O 2分解的热化学方程式:H 2O 2 → H 2O + O 2 + Q D .反应物的总能量高于生成物的总能量 2015·江苏)15. 在体积均为 1.0L 的量恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分 别加入 0.1molCO2和 0.2molCO2, 在不同温度下反应 CO2(g )+c (s ) 2CO (g )达到平衡, 平衡时 CO2的物质的量浓度 c (CO2)随温度的变化如 图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线 上)。下列说法正确的是( ) A .3a +b -c 形成化学键的过程。反应过程的示意图如下: 下列说法中正确的是
14化学高二必修一知识点:化学反应的热效 应 1、化学反应的反应热(1)反应热的概念: 当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。用符号Q表示。 (2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。 Qgt;0时,反应为吸热反应;Qlt;0时,反应为放热反应。 (3)反应热的测定 测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下: Q=-C(T2-T1) 式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。实验室经常测定中和反应的反应热。 2、化学反应的焓变(1)反应焓变 物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ mol-1。 反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用Delta;H表示。
(2)反应焓变Delta;H与反应热Q的关系。 对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=Delta;H=H(反应产物)-H(反应物)。 (3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系: Delta;Hgt;0,反应吸收能量,为吸热反应。 Delta;Hlt;0,反应释放能量,为放热反应。 (4)反应焓变与热化学方程式: 把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示 出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+ O2(g)=H2O(l);Delta;H(298K)=-285.8kJ mol-1 书写热化学方程式应注意以下几点: ①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。 ②化学方程式后面写上反应焓变Delta;H,Delta;H 的单位是J mol-1或kJ mol-1,且Delta;H后注明反应温度。 ③热化学方程式中物质的系数加倍,Delta;H的数值也相应加倍。 在高中复习阶段,大家一定要多练习题,掌握考题的规律,掌握常考的知识,这样有助于提高大家的分数。为大
高中化学1-1-1反应热、焓变45分钟作业新人教版选修4 一、选择题(每小题4分,每小题有1~2个正确选项) 1.下列说法正确的是() A.在化学反应中发生物质变化的同时,不一定发生能量变化 B.ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应 C.ΔH的大小与热化学方程式中化学计量数无关 D.生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,ΔH<0 答案:D 2.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明了() A.该反应是吸热反应 B.该反应是放热反应 C.铁粉和硫粉在常温下难以发生反应 D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量 解析:铁粉和硫粉在常温下难以发生反应,但加热至反应发生后,停止加热,反应仍能继续进行,说明该反应是放热反应。 答案:B、C 3.在相同温度和压强下,将等质量的硫分别在足量的纯氧气中、空气中燃烧,设前者放出的热量为Q1,后者放出的热量为Q2,则Q1和Q2相对大小的判断正确的是() A.Q1=Q2B.Q1>Q2 C.Q1 《化学反应与能量的变化》教学设计 知道反应热与化学键的关系。 知道反应热与反应物、生成物总能量 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化(第1课时) 1.焓变 ①概念:焓(H)是与内能有关的。在一定条件下,某一化学反应是吸热反应还是放热反应,由 生成物与反应物的即焓变(ΔH)决定。 ②常用单位:。 焓变与反应热的关系:恒压条件下,反应的热效应等于焓变。因此,我们常用表示反应热。2.1 mol H2分子中的化学键断裂吸收436 kJ的能量,1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收243 kJ的能量, 2 mol HCl分子中的化学键形成释放862 kJ的能量,则H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量 为。 3.ΔH的正、负和吸热、放热反应的关系 (1)放热反应:ΔH 0(填“<”或“>”),即ΔH为 (填“+”或“-”)。 (2)吸热反应:ΔH 0(填“<”或“>”),即ΔH为 (填“+”或“-”)。 4.△H计算的表达式: 合作探究 一、探究: 1、对于放热反应:能量如何转换的?能量从哪里转移到哪里? 体系的能量如何变化?升高还是降低? 环境的能量如何变化?升高还是降低? 规定放热反应的ΔH 为“-”,是站在谁的角度?体系还是环境? 2、由课本P2 中H2+Cl2=2HCl反应热的计算总结出用物质的键能计算反应热的数学表达式 △H= 3、△H<0时反应热△H > 0时反应热 4、如何理解课本P3中△H =-184.6kJ/mol中的“/mol 5、由课本P3 中图1-2 总结出用物质的能量计算反应热的数学表达式 二、反思总结 1、常见的放热、吸热反应分别有哪些? ①常见的放热反应有 ②常见的吸热反应有: 2、△H<0时反应热△H > 0时反应热 3、反应热的数学表达式:△H= 【小结】焓变反应热 在化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时还伴有能量变化。 1.焓和焓变 焓是与物质内能有关的物理量。单位:kJ·mol-1,符号:H。 第一章化学反应与能量 第一单元化学反应中的热效应 一、焓变反应热 1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应 (1).符号:△H (2).单位:kJ/mol 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。 (放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态 (g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变 三、燃烧热 1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol 表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa;②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1 mol;④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol) 四、中和热 1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。 2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为: H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol 3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3 kJ/mol。 4.中和热的测定实验 五、盖斯定律 1.内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二单元化学能与电能的转化 原电池: 1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池_______ 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向:外电路:负极——导线——正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 第一节 化学反应的热效应 第3课时 反应焓变的计算 【教学目标】 1.知识与技能 盖斯定律及其应用。 2.过程与方法 (1)通过“联想.质疑”等活动,训练学生的思维能力; (2)通过“活动探究”等实践活动,对学生进行定量实验的基本训练; (3)通过“交流研讨”等学生互动和师生互动活动,培养学生的动手、动脑能力以及获取、分析处理、归纳信息的能力; (4) 通过阅读“拓展视野”“资料在线”“方法导引”“追根寻源”等资料,扩大学生的知识面,增加学生全面的能力。 3.情感态度与价值观 使学生能从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献,通过进一步了解化学的研究特点,激发学习的兴趣,建立基本的化学科学思维。 【教学过程】 反应焓变的计算方法:由盖斯定律可知,若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。因此可利用已知化学反应的热效应,通过代数的加减来求得某一反应的热效应。但运算时必须注意,欲消去的物质的种类、状态均应该相同。 一、反应焓变的计弃 1.盖斯定律 定义:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都是一样的。即化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关,与反应的过程无关。 化学反应H 2(g)+2 1O 2(g)=H 2O(l)可看作由以下两步完成: 其中,H2(g)+O2(g)= H2O(g);△H1=-241.8kJ/mol H2O(g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol 根据盖斯定律可得: △H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol 2.盖斯定律的应用:对于无法或较难通过实验测得反应焓变的反应,可应用盖斯定律计算求得。 3能否根据热化学方程式求参加反应的某物质放出或吸收的热量? 答案:能。根据热化学方程式确定1 mol该物质参加反应时的焓变,再乘以其物质的量即可。 【探究新知】 焓变的计算 1、利用热化学方程式求焓变 热化学方程式中各物质的化学计量数应与ΔH的数值成____比例关系,焓变与反应物或生成物的化学计量数呈同比例改变,因此可将焓变看做是热化学方程式的一个组成部分,反应的焓变与参加反应的各物质的物质的量成正比。 【例1】沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时,放出445kJ热量,则反应CH4(g)+4O2(g)=CO2(g)+2H2O的ΔH= ______________kJ·mol -1 〖解析〗0.5molCH4完全燃烧放出445kJ热量,1molCH4完全燃烧应放出890kJ热量,ΔH=-890 kJ·mol-1。 答案:-890 【深度思考1】能否将答案写作890? 答案:不能,因为焓变既可以表示放热,又可以表示吸热,因此需要用“+”、“-”号加以区分。 2、利用盖斯定律求焓变 若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 【例2】试利用298K时下述反应的实验数据,计算此温度下 2N2H4(g) + 2NO2(g) == 3N2(g) + 4H2O(g)的反应焓变。 N2(g) + 2O2(g) == 2NO2(g)△H1= + 67.7kJ?mol—1 氮是地球上极为丰富的元素.填写下列空白: 1)常温下,锂可与氮气直接反应生成Li3N,Li3N晶体中氮以N3-存在,Li3N晶体属于离子晶体(填晶体类型). 2)将锂在纯氮气中燃烧可制得Li3N,其反应的化学方程为6Li+N2点燃2Li3N 3 4)氮化硅是一种高温陶瓷材料,它硬度大、熔点高、化学性质稳定. ①氮化硅晶体属于原子晶体(填晶体类型); ②已知氮化硅晶体结构中,原子间都以共价键相连,且N原子与N原子,Si原子与Si原子不直接相连,同时每个原子都满足8电子结构,请写出氮化硅的化学式Si3N4 5)极纯的氮气可由叠氮化钠(NaN3)加热分解而得到.2NaN3(s)=2Na(l)+3N2(g),反应过程中,断裂的化学键是离子键和共价键,形成的化学键有金属键、共价键. 能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料 1)已知碳的燃烧热△H=-393.5KJ/mol,完全燃烧10mol碳释放的热量为3935KJ. 2)实验测得6.4g 乙醇在氧气中充分燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时释放出113.5KJ的热量,试写出乙醇燃烧热的热化学方程式:CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2 CO2(g)+3H2O(l);△H=-816.5 kJ/mol 3)从化学键的角度分析,化学反应的实质就是反应物的化学键的断裂和生成物的化学键的形成过程.已知H-H键能为436KJ/mol,H-N键能为391KJ/mol,根据化学方程式: N2(g)+3H2(g)?2NH3(g); △H=-92.4KJ/mol,则N≡N 键的键能是945.6KJ/mol 4)如图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g); △H=-234kJ/mol.在反应体系中加入催化剂,E1的变化是减小(填“增大”、“减小”或“不变”),对反应热是否有影响?无,原因是反应热的大小只与反应物和生成物所具有的总能量有关 5)根据以下3个热化学方程式,判断Q1、Q2、Q3三者大小关系是Q1<Q2<Q3 2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H=Q1kJ/mol 2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(l)△H=Q2kJ/mol 2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(g)△H=Q3kJ/mol.高中化学《化学反应与能量的变化》教学设计
高中化学反应原理知识点苏教版
2017_2018学年高中化学第一章化学反应与能量转化第一节化学反应的热效应第3课时教案鲁科版选修4
高中化学热化学反应方程式-经典题目