化学反应与热能

(完整版)化学反应与热能知识点总结化学反应与热能知识点总结1. 化学反应是指物质之间发生转化，产生新的物质的过程。

它涉及分子之间的键的断裂和新的键的形成。

2. 化学反应的分类：- 合成反应：两个或多个物质结合形成一个新的复合物。

- 分解反应：一个物质分解成两个或多个单质物质。

- 替代反应：一个元素或基团在另一个物质中取代另一个元素或基团。

- 氧化还原反应：涉及电子的转移，其中一个物质被氧化，而另一个物质被还原。

3. 反应速率表示了化学反应进行的快慢程度。

影响反应速率的因素有：- 温度：温度升高，反应速率增加；温度降低，反应速率减慢。

- 浓度：浓度增加，反应速率增加；浓度减少，反应速率减慢。

- 催化剂：催化剂可以提高反应速率，而不会被反应消耗。

- 表面积：反应物表面积增大，反应速率增加。

4. 热能在化学反应中起着重要作用。

常见的热能变化包括：- 反应吸热：吸收热能的反应，周围环境温度下降。

- 反应放热：释放热能的反应，周围环境温度升高。

5. 热能变化可以通过焓变（ΔH）来表示。

正值的焓变表示反应放热，负值的焓变表示反应吸热。

6. 能量守恒定律：在独立体系中，能量不会被创造或销毁，只会在形式之间转化。

在化学反应中，热能的转化符合能量守恒定律。

7. 燃烧反应是最常见的化学反应类型之一。

它是指物质与氧气反应，产生大量热能、光能和二氧化碳等产物。

8. 需要注意的是，化学反应过程中必须保持安全性和环境友好。

避免使用有毒物质和对环境有害的化合物。

总结：化学反应是一种物质转化的过程，涉及分子之间的键的形成和断裂。

反应速率受温度、浓度、催化剂和表面积等因素影响。

热能在化学反应中起重要作用，常见的热能变化包括反应吸热和反应放热。

能量守恒定律适用于化学反应，燃烧反应是最常见的类型之一。

化学反应必须注重安全性和环境友好。

高中化学必修二化学反应与能量知识点总结The document was prepared on January 2, 2021第二章化学反应与能量第一节化学能与热能1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化.原因：当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因.一个确定的化学反应在发生过程中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.E反应物总能量＞E生成物总能量,为放热反应.E反应物总能量＜E生成物总能量,为吸热反应.2、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.常见的吸热反应：①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：Cs＋H2Og △COg＋H2g.②铵盐和碱的反应如BaOH2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等.3、能源的分类：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.BaOH2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但反应并不需要加热.第二节化学能与电能1、化学能转化为电能的方式：2、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电极为导体且活泼性不同；2两个电极接触导线连接或直接接触；3两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路.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,电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加.5原电池正负极的判断方法：①依据原电池两极的材料：较活泼的金属作负极K、Ca、Na太活泼,不能作电极；较不活泼金属或可导电非金属石墨、氧化物MnO2等作正极.②根据电流方向或电子流向：外电路的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极.③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极.④根据原电池中的反应类型：负极：失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小.正极：得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出.6原电池电极反应的书写方法：i原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应.因此书写电极反应的方法归纳如下：①写出总反应方程式. ②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应.③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应.ii原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得.7原电池的应用：①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快.②比较金属活动性强弱.③设计原电池.④金属的腐蚀.2、化学电源基本类型：①干电池：活泼金属作负极,被腐蚀或消耗.如：Cu－Zn原电池、锌锰电池.②充电电池：两极都参加反应的原电池,可充电循环使用.如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等.③燃料电池：两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质发生反应,如H2、CH4燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂KOH等.第三节化学反应的速率和限度1、化学反应的速率1概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量均取正值来表示. 计算公式：vB＝()c Bt∆∆＝()n BV t∆•∆①单位：mol/L·s或mol/L·min②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率.③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率.④重要规律：i速率比＝方程式系数比ii变化量比＝方程式系数比2影响化学反应速率的因素：内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的主要因素.外因：①温度：升高温度,增大速率②催化剂：一般加快反应速率正催化剂③浓度：增加C反应物的浓度,增大速率溶液或气体才有浓度可言④压强：增大压强,增大速率适用于有气体参加的反应⑤其它因素：如光射线、固体的表面积颗粒大小、反应物的状态溶剂、原电池等也会改变化学反应速率.2、化学反应的限度——化学平衡1在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态.化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响.催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响.在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应.通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应.而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应.在任何可逆反应中,正方应进行的同时,逆反应也在进行.可逆反应不能进行到底,即是说可逆反应无论进行到何种程度,任何物质反应物和生成物的物质的量都不可能为0.2化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变.①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应.②动：动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行.③等：达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0.即v正＝v逆≠0.④定：达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定.⑤变：当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡.3判断化学平衡状态的标志：① V A正方向＝V A逆方向或n A消耗＝n A生成不同方向同一物质比较②各组分浓度保持不变或百分含量不变③借助颜色不变判断有一种物质是有颜色的④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应xA＋yB zC,x＋y≠z。

化学热力学：热能与化学反应热能是指物体中分子的热运动所具备的能量，是热力学研究的重要内容之一。

在化学反应中，热能的转化与化学反应的进行密切相关。

本文将探讨化学热力学中热能的定义、计量方法以及其与化学反应的关系。

一、热能定义及计量方法热能是物体内部分子运动所具备的能量。

根据热能的定义，我们可以通过测定物体的温度变化来间接测量热能的大小。

通常采用的计量方法是以焓变（ΔH）代表反应过程中热能的变化。

在实验中，热能的变化可以通过测定反应物和产物之间温度的变化来确定。

我们可以利用恒温反应量计灯笼装置，将反应物与产物隔开，通过物体温度的变化来测量热能的转化。

同时，也可以通过热量计等设备来准确测量反应过程中的热变化。

二、热能与化学反应的关系化学反应是指物质发生变化并伴随放热或吸热的过程。

反应过程中产生或释放的热能与反应的焓变密切相关。

根据热力学第一定律，能量守恒，即系统的能量变化等于传递给系统的能量减去系统对外界做功。

化学反应中，反应物与产物之间的能量差即为热能的变化。

在化学反应中，若反应物的能量高于产物的能量，反应为放热反应。

放热反应会释放出热能，使周围环境温度升高。

以燃烧反应为例，燃料与氧气发生反应，产生大量热能。

常见的燃烧反应有木材燃烧、化石燃料燃烧等。

这些反应释放的热能被广泛应用于生活中，用于取暖、炊事等。

与放热反应相反，化学反应中还存在着吸热反应。

吸热反应需要从周围环境中吸收热能以推动反应进行。

例如，物质的溶解过程中，常常伴随着热量的吸收，导致溶液的温度下降。

此外，某些化学反应需要提供外部热源才能进行，比如合成反应、电解反应等。

这些吸热反应在工业生产中也起到重要作用，例如食品冷冻、医药合成等。

化学反应中的热能转化还可通过热力学表征，如焓变（ΔH）、反应热、标准生成焓等。

焓变（ΔH）是指反应物与产物在恒定温度下的热能变化。

反应热是指在标准状态下，1摩尔物质参与反应所释放或吸收的热能。

标准生成焓是指在指定的温度和压力下，形成1摩尔化合物所释放或吸收的热能。

第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化一、化学反应与热能1、实验探究（1）向Mg与稀盐酸反应的溶液中插入温度计，温度计显示的温度升高，说明该反应为放热反应。

（2）将20g Ba(OH)2·8H2O晶体粉末与10g NH4Cl晶体混合放入烧杯中，将烧杯放在滴有几滴水的木片上。

用玻璃棒快速搅拌，闻到有刺激性气味时用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部感觉冰凉，烧杯与木片间有结冰现象，说明该反应为吸热反应。

2、放热反应与吸热反应(1)放热反应：释放热量的化学反应，如活泼金属与酸的反应，燃烧反应，中和反应等。

(2)吸热反应：吸收热量的化学反应，如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应。

3、化学反应存在能量变化的原因（1）从化学键的变化理解——主要原因（2）从物质储存化学能的角度理解化学反应吸收热量①放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来。

②吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。

4、人类对能源的利用（1）利用的三个阶段柴草时期——树枝杂草↓化石能源时期——煤、石油、天然气↓多能源结构时期——太阳能、氢能、核能、海洋能、风能、地热能等（2）化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题①一是其短期内不可再生，储量有限；②二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO 2、NO x 、CO等是大气污染物的主要来源。

5、新能源（1）特点：资源丰富、可以再生、对环境无污染等。

（2）人们比较关注的新能源：太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。

6、放热反应与吸热反应的比较·8H O 与NH Cl 反应二、化学能转化为电能1、火力发电（1）火力发电原理：通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。

间接实现了化学能转化为电能。

（2）能量转换过程：化学能―――→燃料燃烧热能―――→蒸汽轮机机械能――→发电机电能。

第二章 化学反应与能量变化 班级 姓名 第一节 化学能与热能1、化学反应的本质：旧化学键的断裂，新化学键的生成过程。

化学键的断裂需要吸收能量，化学键的形成会释放能量。

任何化学反应都会伴随着能量的变化。

①放出能量的反应：反应物的总能量 ＞ 生成物的总能量②吸收能量的反应：反应物的总能量 ＜ 生成物的总能量2、能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变。

化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，即吸热或者放热。

3、常见的放热反应：①所有的燃烧反应；②酸碱中和反应；③活泼金属与酸（或水）的反应；④绝大多数的化合反应；⑤自然氧化（如食物腐败）。

常见的的吸热反应：①铵盐和碱的反应；②绝大多数的分解反应。

第二节 化学能与电能1、一次能源：直接从自然界取得的能源。

如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿。

二次能源：一次能源经过加工，转换得到的能源。

如电力、蒸汽等。

2、原电池：将化学能转化为电能的装置。

右图是铜锌原电池的装置图。

①锌片（负极反应）：22Zn e Zn -+-=，发生氧化反应；铜片（正极反应）：222H e H +-+=↑，发生还原反应。

总反应：Zn+2H +＝Zn 2++H 2↑②该装置中，电子由锌片出发，通过导线到铜片，电流由铜片出发，经过导线到锌片。

③该装置中的能量变化：化学能转化为电能。

④由活泼性不同的两种金属组成的原电池中，一般比较活泼的金属作原电池的负极（发生氧化反应），相对较不活泼的金属作原电池的正极（发生还原反应，正极电极本身不反应！）。

⑤构成原电池的四个条件：1、自发的氧化还原反应；2、活泼性不同的两个电极（导体）；3、有电解质溶液；4、形成闭合回路。

第三节 化学反应速率和限度1、化学反应速率：通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。

浓度常以mol/L 为单位，时间常以min 或s 为单位。

化学反应与热能【学习目标】1、知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因2、知道反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素3、熟悉常见的吸热反应和放热反应【主干知识梳理】一、化学反应过程中存在热量变化1、实验探究(1)镁和稀盐酸的反应实验过程在一支试管中加入2 mL 2mol/L盐酸，并用温度计测量其温度。

再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化实验操作示意图实验现象有气泡产生；用手触摸反应后的试管，温热；用温度计测得反应后温度升高离子反应Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑实验结论活泼金属与酸反应是放热反应(2)Ba(OH)2·8H2O和氯化铵反应实验过程将20 g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。

用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯。

观察现象实验操作示意图实验现象混合物呈糊状；闻到刺激性气味；用手触摸杯壁下部，冰凉；用手拿起烧杯，木片与烧杯粘在一起化学反应Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O实验结论该反应是吸热反应化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的放出热量，有的吸收热量2、吸热反应和放热反应(1)概念①放热反应：把释放热量的化学反应称为放热反应②吸热反应：把吸收热量的化学反应称为吸热反应(2)常见的放热反应和吸热反应①常见的放热反应a．所有的燃烧反应，如：木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧，Na、H2在Cl2中燃烧，镁条在CO2中燃烧b ．所有的酸碱中和反应，如：HCl ＋NaOH===NaCl ＋H 2Oc ．大多数的化合反应，如：CaO ＋H 2O===Ca(OH)2 H 2＋F 2===2HFd ．活泼金属与水、与酸的反应，如：2Na ＋2H 2O===2NaOH+H 2↑ Mg ＋2H +===Mg 2++H 2↑e ．铝热反应，如：2Al ＋Fe 2O 3 =====高温2Fe ＋Al 2O 3f ．生成沉淀的反应，如：SO 42－＋Ba 2+===BaSO 4↓②常见的吸热反应a ．大多数分解反应，如：NH 4Cl NH 3↑＋HCl↑ CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑b ．以碳、CO 、H 2为还原剂的氧化还原反应：如：H 2＋CuOH 2O ＋Cu c ．Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应(固态铵盐与碱的反应)d ．C 和CO 2发生的化合反应及C 和H 2O(g)的反应e ．NaHCO 3与盐酸的反应【微点拨】(1)吸热反应和放热反应的理解①“四个不一定”a ．需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如：碳和氧气的反应b ．放热反应在常温下不一定容易发生，如：N 2与H 2合成NH 3c ．高温条件下进行的反应不一定是吸热反应，如：铝热反应d ．吸热反应也不一定需要加热，如：Ba(OH)2·8H 2O 晶体和NH 4Cl 晶体的反应②吸热反应和放热反应都是化学变化，如：NaOH 固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应③反应前需要加热的化学反应，停止加热后若反应还能继续进行，则该反应为放热反应 ④一般情况下，持续加热或持续高温的化学反应，通常为吸热反应(2)化学反应的能量变化，除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式(3)化学反应遵循的两条基本规律：质量守恒定律和能量守恒定律(4)物质发生化学反应一定伴随着能量变化，但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学变化如：水蒸气变成液态水的过程放热，但该变化为物理变化(5)能量越低越稳定。