专题整合(六)化学反应与能量
- 格式:doc
- 大小:228.52 KB
- 文档页数:6
化学中考必备的化学反应与能量变化化学反应与能量变化是化学学科的核心内容之一,也是中学化学考试中的重点和难点。
理解和掌握化学反应与能量变化的规律对于化学学科的学习至关重要。
本文将介绍化学中考必备的化学反应与能量变化的知识点和示例。
一、热力学基础知识热力学是研究物质能量转化和能量守恒规律的科学。
在化学反应中,能量的变化可以通过热力学进行分析。
下面是一些基础的热力学术语和概念:1. 系统与周围:在热力学中,研究对象称为系统,而与系统发生能量交换的一切物质和能量称为周围。
2. 热与功:热力学中的能量可以分为热和功两部分。
热是由于温度差引起的能量传递,而功是由于力的作用引起的能量传递。
3. 焓变:化学反应中能量的变化可以通过焓变(ΔH)来表示。
焓变为正表示吸热反应,为负表示放热反应。
二、放热反应与吸热反应根据化学反应释放或吸收的能量不同,可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。
1. 放热反应:放热反应是指在化学反应中释放出能量,使周围温度升高的反应。
典型的放热反应是燃烧反应,例如燃烧中的燃料与氧气反应生成二氧化碳和水,释放出大量的能量。
2. 吸热反应:吸热反应是指在化学反应中吸收周围的能量,使周围温度降低的反应。
典型的吸热反应是物质的融化和蒸发过程,例如水从液态转变为气态时,需要吸收大量的热量。
三、放热反应的实例1. 酸碱中和反应:在酸碱中和反应中,酸和碱反应生成盐和水。
这是一种放热反应,其中释放的能量通常以热量的形式体现出来。
例如,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水:HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + ΔH这个方程式中的ΔH表示反应所释放或吸收的能量。
2. 氧化还原反应:氧化还原反应是指发生电子转移的化学反应。
一般情况下,氧化反应是放热反应,而还原反应是吸热反应。
例如,铁的氧化反应如下:4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s) + ΔH四、吸热反应的实例1. 融化反应:融化反应是指物质从固态转变为液态时吸收热量的过程。
高考化学知识点专项之01化学反应与能量--化学反应与能量变化学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题()1、反应A+B→C(△H<0)分两步进行①A+B→X(△H>0)②X→C(△H<0)下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是2、下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是A.生成物总能量一定低于反应物总能量B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C.盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应的焓变D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的△H不同3、下列关于化学反应与能量的说法正确的是()A.化学反应中一定有物质变化但不一定有能量变化B.是放热反应,说明CaO的能量大于的能量C.晶体与氯化铵晶体反应不需要加热就能发生,说明该反应是放热反应D.由H2→2H的过程需要吸收能量4、白磷和红磷与氧气反应过程与能量的变化关系如图,E表示能量,则下列说法正确的是()A.白磷比红磷稳定B.白磷燃烧是吸热反应C.红磷转变为白磷是吸热反应D.红磷燃烧的热化学方程式:4P(s)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH=(E2-E3)kJ/mol5、将20g Ba(OH)2·8H2O晶体与10g NH4Cl晶体一起放入小烧杯中,将烧杯放在滴有3~4滴水的玻璃片上,用玻璃棒迅速搅拌。
则下列说法正确的是A.实验中玻璃棒的作用是加速固体溶解B.玻璃片上结冰而与小烧杯粘在一起,说明该反应是放热反应C.所取反应物质量的多少会影响反应是吸热,还是放热D.该反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量6、化学能与热能、电能等能相互转化。
关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是A.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成B.铝热反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低C.图I所示的装置能将化学能转变为电能D.图II所示的反应为吸热反应7、归纳法是高中化学学习常用的方法之一,某化学研究性学习小组在学习了《化学反应原理》后作出了如下的归纳总结:(均在常温下)①pH=1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低。
第十讲化学反应与能量【高考目标定位】1.化学能与热能。
2. 化学能与电能。
3. 化学反应速率与限度。
【新课标知识梳理】知识体系一. 化学能与热能(1)化学反应中能量变化的主要原因:化学键的断裂和形成(2)化学反应吸收能量或放出能量的决定因素:反应物和生成物的总能量的相对大小a. 吸热反应:反应物的总能量小于生成物的总能量b. 放热反应:反应物的总能量大于生成物的总能量(3)化学反应的一大特征:化学反应的过程中总是伴随着能量变化,通常表现为热量变化(4)常见的放热反应:A. 所有燃烧反应;B. 中和反应;C. 大多数化合反应;D. 活泼金属跟水或酸反应;E. 物质的缓慢氧化(5)常见的吸热反应: A. 大多数分解反应;氯化铵与八水合氢氧化钡的反应。
(6)中和热:(重点) A. 概念:稀的强酸与强碱发生中和反应生成1mol H2O(液态)时所释放的热量。
【练习】1. 航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发氯酸铵反应,其化学方程式可表示为:2NH4ClO4 = N2↑+ 4H2O↑+ Cl2↑+ 2O2↑+ Q(该反应为放热反应)下列对此反应的叙述中错误的是()A、上述反应属于分解反应B、上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C、反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能D、在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用2. 下列说法正确的是()A.由H原子形成 1 mol H-H键要吸收热量B.所有燃烧反应都是放热反应C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O时所释放的热量称为中和热D、凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应二. 化学能与电能(1)原电池(重点)A. 概念:B. 工作原理: a. 负极:失电子(化合价升高),发生氧化反应b. 正极:得电子(化合价降低),发生还原反应C. 原电池的构成条件:关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池a. 有两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体作电极b. 电极均插入同一电解质溶液c. 两电极相连(直接或间接)形成闭合回路D. 原电池正、负极的判断:a. 负极:电子流出的电极(较活泼的金属),金属化合价升高b. 正极:电子流入的电极(较不活泼的金属、石墨等):元素化合价降低E. 金属活泼性的判断:a. 金属活动性顺序表b. 原电池的负极(电子流出的电极,质量减少的电极)的金属更活泼;c. 原电池的正极(电子流入的电极,质量不变或增加的电极,冒气泡的电极)为较不活泼金属F. 原电池的电极反应:(难点)a. 负极反应:X-ne=X n-b. 正极反应:溶液中的阳离子得电子的还原反应(2)原电池的设计:(难点)根据电池反应设计原电池:(三部分+导线)A. 负极为失电子的金属(即化合价升高的物质)B. 正极为比负极不活泼的金属或石墨C. 电解质溶液含有反应中得电子的阳离子(即化合价降低的物质)(3)金属的电化学腐蚀A. 不纯的金属(或合金)在电解质溶液中的腐蚀,关键形成了原电池,加速了金属腐蚀B. 金属腐蚀的防护:a. 改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力。
高中化学化学反应与能量知识点归纳总结化学反应是物质转化过程中发生的一系列化学变化,而能量是推动化学反应进行的重要因素之一。
了解化学反应与能量之间的关系对于学习化学非常重要。
本文将对高中化学中与化学反应和能量相关的知识点进行归纳总结。
一、化学反应的能量变化在化学反应中,反应物发生变化并转化成产物,伴随着能量的变化。
能量的变化主要包括反应热、吸热和放热等。
1. 反应热(ΔH)反应热是指在恒定压力下,化学反应中所吸收或释放的能量。
如果反应过程中吸热,即吸收能量,则反应热为正数;而如果反应过程中放热,即释放能量,则反应热为负数。
2. 反应焓变(ΔH)反应焓变也是指化学反应中的能量变化,包括吸热过程和放热过程。
反应焓变可通过实验测量或通过热力学计算得到。
根据热力学第一定律,反应焓变等于反应物与产物之间焓的差值(ΔH=H(产物) - H(反应物))。
二、能量与化学反应速率的关系化学反应速率决定着反应进行的快慢。
能量与化学反应速率有密切的关系。
1. 活化能(Ea)活化能是指反应物形成转化为产物所需要克服的最小能量。
反应物中的分子在碰撞时必须具备一定能量,才能克服活化能的阻力,使化学反应发生。
2. 反应速率与温度的关系根据化学动力学理论,反应速率与温度呈正相关关系。
随着温度的升高,分子的平均动能增加,分子间的碰撞频率和能量也增加,从而增加了反应发生的可能性,使反应速率加快。
三、能量与化学平衡的关系化学反应在达到化学平衡后,反应物与产物之间的物质浓度保持不变,反应速率相互平衡。
能量与化学平衡之间存在一定的关系。
1. 平衡常数与反应热的关系在化学平衡状态下,正向反应与逆向反应之间的反应速率相等。
根据吉布斯自由能变化(ΔG)和反应热(ΔH)的关系,当ΔG<0时,反应为放热反应;当ΔG>0时,反应为吸热反应。
2. 化学平衡与温度的关系根据利奥特里兹原理,当提高系统温度时,平衡系统会偏向于吸热方向,以吸收多余的热量;当降低系统温度时,平衡系统会偏向于放热方向,以释放多余的热量。
专题整合(六) 化学反应与能量[一题串知·迁移练]TiCl 4是由钛精矿(主要成分为TiO 2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl 4的流程示意图如下:钛精矿――→氯化过程沸腾炉粗TiCl 4――→精制过程蒸馏塔纯TiCl 4 氯化过程:TiO 2与Cl 2难以直接反应,加碳生成CO 和CO 2可使反应得以进行。
已知:TiO 2(s)+2Cl 2(g)===TiCl 4(g)+O 2(g), ΔH 1=+175.4 kJ·mol -1 2C(s)+O 2(g)===2CO(g), ΔH 2=-220.9 kJ·mol -1 [串知设计](1)氯化过程中CO 和CO 2可以相互转化,根据图判断:CO 2生成CO 反应的ΔH ________0(填“>”“<”或“=”),判断依据:_______________________________________________________________________________________________________________________。
[考查吸热反应、放热反应的判断方法](2)由已知可得碳的燃烧热为110.45 kJ·mol -1,对吗?并说明原因。
______________ ________________________________________________________________________。
(3)沸腾炉中加碳氯化生成TiCl 4(g)和CO(g)的热化学方程式:________________________________________________________________________。
[保分题目·综合练]1.合成氨反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )A .反应体系中加入催化剂,会改变反应的热效应B .反应物的总能量低于生成物的总能量C .该反应的热化学方程式为3H 2(g)+N 2(g)2NH 3(g)ΔH =-Q kJ·mol -1(Q >0)D .该反应是吸热反应2.下列热化学方程式书写正确的是(ΔH 的绝对值均正确)( ) A .C(s)+12O 2(g)===CO(g), ΔH =-110.5 kJ·mol -1(燃烧热)B .2H 2O(g)===2H 2(g)+O 2(g), ΔH =+483.6 kJ·mol -1(反应热) C .C 2H 5OH +3O 2===2CO 2+3H 2O ,ΔH =-1 368.8 kJ·mol -1(反应热) D .D .2NaOH(aq)+H 2SO 4(aq)===Na 2SO 4(aq)+2H 2O(l)ΔH =-114.6 kJ·mol -1(中和热)3.如图所示,下列热化学方程式正确的是()A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g),ΔH=2(a+b)kJ·mol-1 B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g),ΔH=2(b-a)kJ·mol-1 C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l),ΔH=2(b-a+c)kJ·mol-1 D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l),ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-14.已知:Fe2O3(s)+32C(s)===32CO2(g)+2Fe(s),ΔH=+234.1 kJ·mol-1C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1则反应2Fe(s)+32O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是()A.-169.4 kJ·mol-1B.-627.6 kJ·mol-1C.-744.7 kJ·mol-1D.-824.4 kJ·mol-15.关于热化学方程式:S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH=-297.23 kJ·mol-1,下列分析正确的是()A.1 mol S(s)与1 mol O2(g)的总能量比1 mol SO2(g)的总能量低297.23 kJB.1 mol S(g)与1 mol O2(g)反应生成1 mol SO2(g)放出297.23 kJ的热量C.S(g)+O2(g)===SO2(g),该反应的ΔH小于-297.23 kJ·mol-1D.反应物的总键能大于生成物的总键能6.已知:H—H键、O===O键的键能分别是436 kJ·mol-1和496 kJ·mol-1。
结合下图进行计算,H—O键的键能是()A.926 kJ·mol-1B.485 kJ·mol-1C.463 kJ·mol-1D.221 kJ·mol-17.下列说法正确的是()A.1 g H2和4 g O2反应放出71.45 kJ热量,则氢气的燃烧热为142.9 kJ·mol-1B.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将含0.5 molH 2SO 4的浓硫酸与含1 mol NaOH 的氢氧化钠溶液混合,放出的热量大于57.3 kJC .需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D .相同条件下,在两个相同的恒容密闭容器中,1 mol N 2和3 mol H 2反应放出的热量比2 mol N 2和3 mol H 2反应放出的热量多8.已知:①CH 3OH(g)+32O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(g),ΔH =-a kJ·mol -1②CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g), ΔH =-b kJ·mol -1③H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g), ΔH =-c kJ·mol -1④H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l), ΔH =-d kJ·mol -1下列叙述不正确的是( )A .d >cB .H 2的燃烧热为d kJ·mol -1 C .CH 3OH(g)===CO(g)+2H 2(g),ΔH =(b +2c -a )kJ·mol -1D .一定量CO 和H 2的混合气体中,CO 和H 2的物质的量之比为1∶2,其完全燃烧生成CO 2和H 2O(l)时,放出Q kJ 热量,则混合气体中CO 的物质的量为Q b +2cmol9.到目前为止,由化学能转变为热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。
(1)化学反应中放出的热能(焓变,ΔH )与反应物和生成物在反应过程中断键和形成新键吸收和放出能量的大小有关。
已知:H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH =-185 kJ·mol -1,断裂1 mol H —H 键吸收的能量为436 kJ ,断裂1 mol Cl —Cl 键吸收的能量为247 kJ ,则形成1 mol H —Cl 键放出的能量为________。
(2)燃料燃烧将其所含的化学能转变为我们所需要的热能。
已知: ①CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l),ΔH =-890.3 kJ·mol -1 ②C(s ,石墨)+O 2(g)===CO 2(g),ΔH =-393.5 kJ·mol -1 ③2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l),ΔH =-571.6 kJ·mol -1标准状况下22.4 L 氢气和甲烷的混合气体在足量的氧气中充分燃烧反应放出588.05 kJ 的热量,原混合气体中氢气的质量是________。
根据以上三个热化学方程式,计算C(s ,石墨)+2H 2(g)===CH 4(g)的反应热ΔH 为________。
10.题图中:E 1=134 kJ·mol -1,E 2=368 kJ·mol -1,根据要求回答问题:(1)如图是1 mol NO 2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO 2和NO 过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是________。
请写出NO2和CO反应的热化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下:①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g),ΔH=+49.0 kJ·mol-1②CH3OH(g)+12O2(g)===CO2(g)+2H2(g),ΔH=-192.9 kJ·mol-1又知③H2O(g)===H2O(l)ΔH=-44 kJ·mol-1,则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)已知在常温常压下:①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g),ΔH=-1 275.6 kJ·mol-1②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g),ΔH=-566.0 kJ·mol-1③H2O(g)===H2O(l)ΔH=-44.0 kJ·mol-1请写出1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol 一氧化碳和液态水的热化学方程式:________________________________________________________________________。
1.焓变与反应热(1)反应热(ΔH)计算的方法①从宏观角度分析:ΔH=H1(生成物的总能量)-H2(反应物的总能量)②从微观角度分析:ΔH=E1(反应物的键能总和)-E2(生成物的键能总和)③从活化能角度分析:ΔH=E1(正反应活化能)-E2(逆反应活化能)(2)燃烧热与中和热的比较2.热化学方程式书写与判断的注意事项(1)注意ΔH的符号和单位:ΔH的单位为kJ·mol-1。
(2)注意测定条件:绝大多数的反应热ΔH是在25 ℃、101 kPa下测定的,此时可不注明温度和压强。
(3)注意热化学方程式中的化学计量数:热化学方程式化学计量数可以是整数,也可以是分数。