化学反应及其能量变化
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化学反应与能量知识点总结一、化学反应与能量变化的关系化学反应过程中,不仅有物质的变化,还伴随着能量的变化。
能量变化通常表现为热量的变化,有时也会以光能、电能等形式表现出来。
从化学键的角度来看,化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
旧键断裂需要吸收能量,新键形成会释放能量。
如果反应物总能量高于生成物总能量,反应就会放出能量;反之,如果反应物总能量低于生成物总能量,反应则需要吸收能量。
例如,燃烧反应一般都是放热反应,因为燃料和氧气的化学键断裂所吸收的能量小于燃烧产物化学键形成所释放的能量。
而像碳酸钙高温分解这样的反应则是吸热反应,因为分解所需的能量大于生成的氧化钙和二氧化碳形成新键释放的能量。
二、常见的吸热反应和放热反应1、吸热反应(1)大多数分解反应,如氯化铵受热分解。
(2)一些需要持续加热才能进行的反应,比如碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳。
(3)以碳、氢气、一氧化碳为还原剂的氧化还原反应,例如氢气还原氧化铜。
2、放热反应(1)所有的燃烧反应,如甲烷的燃烧。
(2)酸碱中和反应,比如盐酸和氢氧化钠的反应。
(3)金属与酸的置换反应,例如锌与稀硫酸反应生成氢气。
(4)大多数化合反应,比如二氧化硫和氧气生成三氧化硫。
三、反应热反应热是指化学反应在一定条件下放出或吸收的热量。
通常用符号ΔH 表示,单位是 kJ/mol。
如果ΔH 为正值,表示反应吸热;如果ΔH 为负值,表示反应放热。
例如,对于反应 H₂(g) + Cl₂(g) = 2HCl(g),ΔH =-1846 kJ/mol,表示每生成 2 mol HCl 气体,放出 1846 kJ 的热量。
四、热化学方程式热化学方程式是表示化学反应与反应热关系的化学方程式。
它不仅表明了化学反应中的物质变化,还表明了能量变化。
热化学方程式与普通化学方程式的区别在于:1、要注明反应的温度和压强(如果是在 25℃、101 kPa 下进行的反应,可以不注明)。
化学反应中的能量变化化学反应是指物质之间发生化学变化的过程,而能量变化则是指在化学反应中所涉及的能量的转化与转移。
化学反应中的能量变化包括放热反应和吸热反应两种类型,其能量的变化情况有着重要的物理和化学意义。
一、放热反应放热反应是指在化学反应过程中,反应物所含的化学能转化为热能释放出来的情况。
这种反应通常伴随着温度升高,产热现象明显。
放热反应是自发进行的,也就是说反应物的自由能降低,反应的焓变为负值。
放热反应的例子有燃烧反应,如燃烧氢气生成水的反应:2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) + 热能释放此反应是一个放热反应,它释放出的能量以热的形式迅速传递给周围,导致火焰和热量产生。
二、吸热反应吸热反应是指在化学反应过程中,反应物吸收周围环境的热量进行反应的情况。
这种反应通常伴随着温度降低,吸热现象明显。
吸热反应是非自发进行的,也就是说反应物的自由能升高,反应的焓变为正值。
吸热反应的例子有许多,如溶解氯化铵的反应:NH4Cl(s) + 热量吸收→ NH4+(aq) + Cl-(aq)此反应是一个吸热反应,它从周围环境吸收热量以完成反应。
这种反应在实验室中通常用来制冷或吸附湿度。
三、能量守恒定律化学反应中的能量变化遵循能量守恒定律,即能量在化学反应中既不能被创造,也不能被毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
根据热力学第一定律,能量的变化等于吸热与放热的代数和。
在生活中,了解化学反应中的能量变化是非常重要的。
例如,在燃料的燃烧过程中,我们需要知道能量的释放情况来优化能源利用和环境保护。
而在化学工业中,了解吸热反应的特性可以帮助我们设计更高效的化学过程,并控制温度变化。
总结:化学反应中的能量变化是化学反应过程中的重要现象之一。
放热反应释放出能量,吸热反应吸收能量。
能量在化学反应中不会被创造或者消失,只能在不同形式之间进行转化。
深入了解化学反应中的能量变化有助于我们更好地理解和应用化学知识,为科学研究和应用提供基础。
化学反应与能量变化一、化学反应中能量变化1、化学反应必伴有能量变化(1)化学能与热能间的转化(2)化学能与光能之间的转化(3)化学能与电能之间的转化常见的放热反应常见的吸热反应2、能量变化的原因(1)反应物的总能量与生成物的总能量不同放出能量的反应∑E(反应物)>∑E(生成物)吸收能量的反应∑E(反应物)<∑E(生成物)(2)断键吸收的总能量和成键放出的总能量不同如:化学键与化学反应能量变化的关系H2 + Cl2 === 2HCl断裂断裂形成1molH-H 1molCl-Cl 1molH-Cl吸收436KJ 能量吸收243KJ能量放出431KJ能量3、反应热的表示方法(1)反应热的概念:(2)反应热的表示:用△H(焓变)表示。
单位:一般采用kJ/mol反应为放热反应。
规定放热反应△H为“一”。
反应为吸热反应。
规定△H为“+”。
例1:1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H= kJ/mol。
例2:拆开lmol H—H键、lmol N-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946 kJ则1mol N2生成NH3的反应热为,二、热化学方程式的书写1.定义:表明反应物质的量与所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。
例:H2(g)+I2(g) 2HI(g) △H=-14.9 kJ/mol热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
2.热化学方程式的含义例:H 2(g)+21O 2(g) = H 2O(g);△H=-241.8 kJ/mol ,表示 lmol 气态 H 2 和21mol 气态 O 2反应生成 lmol 水蒸气,放出 241.8kJ 的热量。
(在 101kPa 和 25℃时)2.书写热化学方程式的注意事项:(让学生阅读教材归纳、总结)(1)需注明反应的温度和压强。
化学反应过程中的能量变化化学反应是物质发生变化的过程,而能量则是化学反应中不可忽视的重要因素。
在化学反应中,能量的变化可以是吸热的,也可以是放热的,这取决于反应物和生成物之间的化学键的形成和断裂。
一、吸热反应吸热反应是指在反应过程中吸收了外界的热量,使得反应物的能量增加,生成物的能量也相应增加。
吸热反应的典型例子是燃烧反应,例如燃烧木材时,木材与氧气发生反应,产生二氧化碳和水蒸气,并释放出大量的热能。
在吸热反应中,反应物的化学键被断裂,需要吸收能量,而生成物的化学键被形成,同样需要吸收能量。
这种能量的吸收导致反应物的内能增加,从而使反应物的温度升高。
吸热反应的能量变化可以用化学反应焓变(ΔH)来表示,ΔH为正值。
二、放热反应放热反应是指在反应过程中释放出热量,使得反应物的能量减少,生成物的能量也相应减少。
放热反应的典型例子是酸碱中和反应,例如盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应过程中释放出大量的热能。
在放热反应中,反应物的化学键被断裂,释放出能量,而生成物的化学键被形成,同样释放出能量。
这种能量的释放导致反应物的内能减少,从而使反应物的温度降低。
放热反应的能量变化同样可以用化学反应焓变(ΔH)来表示,ΔH为负值。
三、能量守恒定律根据能量守恒定律,能量在化学反应中既不能被创造也不能被破坏,只能从一种形式转化为另一种形式。
在化学反应中,反应物的能量转化为生成物的能量,而反应物与生成物之间的能量差称为反应的焓变。
焓变可以通过实验测量得到,它反映了反应过程中的能量变化。
化学反应的焓变可以是吸热的,也可以是放热的,这取决于反应物与生成物之间的化学键的形成和断裂。
化学反应的焓变还可以用来判断反应的进行程度。
当焓变为正值时,表示反应是吸热反应,反应物的能量高于生成物的能量,反应难以进行;当焓变为负值时,表示反应是放热反应,反应物的能量低于生成物的能量,反应容易进行。
总结:化学反应过程中的能量变化是化学反应的重要特征之一。
化学反应与能量变化考点一:焓变反应热一、焓变反应热1、定义:在化学反应的过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。
在一定压强下,在敞口容器中发生反应的反应热等于焓变。
符号:△H,单位:一般采用kJ/mol。
2、产生的原因:⑴微观角度:化学反应过程中的反应物分子化学键断裂时吸收的能量与生成物分子化学键形成时放出的能量不相等,使化学反应均伴随着能量变化。
如下表实例一般规律理论值:△H=-183KJ/mol △H=实验值:△H=-184.6K J/mol理论推算:△H=E1-E2⑴吸热反应:ΔH为“____”或ΔH____0。
⑵放热反应:ΔH为“____”或ΔH____0。
计算:ΔH=E(反应物分子键能总和)-E(生成物分子键能总和)实验测定:在恒压条件测定⑵宏观角度:如果在一个化学反应中,反应物的总能量大于产物的总能量,则该反应就是反应,此时的ΔH<0;反之,则为反应,此时的ΔH>0。
即放热反应:反应物的总能量(填“<”或“>,下同)”生成物的总能量,ΔH0。
该过程能转化为能。
吸热反应:生成物的总能量反应物的总能量,ΔH0。
该过程能转化能。
⑶微观与宏观的关系:一般情况下,分子内部的键能(或晶格能)越大,物质越稳定,具有的能量就越(填“低”或“高”下同);分子内部的键能(或晶格能)越小,物质越不稳定,具有的能量就越。
3、放热反应和吸热反应的比较类型放热反应吸热反应定义有热量放出的化学反应有热量吸收的化学反应形成原因(宏观) 反应物的总能量>生成物的总能量反应物的总能量<生成物的总能量与化学键强弱的关系(微观)生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量表示方法△H<O△H=E(生成物)-E(反应物)△H>O△H=E(生成物)-E(反应物)图示E(反应物)>E(生成物)E(反应物)>E(生成物)常见反应⑴大多数化合反应⑵所有的燃烧反应⑶酸碱中和反应⑷金属与酸的反应⑸缓慢氧化⑹铝热反应⑴大多数分解反应⑵盐的水解反应⑶Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应⑷C和CO2、C和H2O(g)的反应实例H2(g) + Cl2(g) =2HCl (g);△H=-184.6 KJ/mol C(s) + H2O(g) =CO(g) + H2(g);△H=+131.3KJ/mol从物质的角度:有新物质生成;从微粒的角度:原子重新组合的过程;从化学键角度:旧键的断裂和新键的形成;从能量的角度:释放或储存能量的过程。
化学反应与能量变化知识点总结一、化学反应中的能量变化。
1. 化学反应的实质。
化学反应的过程是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
旧键断裂需要吸收能量,新键形成会释放能量。
2. 反应热与焓变。
反应热:化学反应过程中吸收或放出的热量。
焓变(ΔH):在恒压条件下进行的化学反应的热效应。
- 吸热反应:ΔH > 0。
- 放热反应:ΔH < 0。
3. 常见的吸热反应和放热反应。
吸热反应:大多数分解反应、氯化铵与氢氧化钡的反应、以 C、CO、H₂为还原剂的氧化还原反应等。
放热反应:大多数化合反应、酸碱中和反应、燃烧反应、活泼金属与酸或水的反应等。
二、热化学方程式。
1. 定义。
表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2. 书写注意事项。
要注明反应物和生成物的状态(g、l、s)。
要注明反应的温度和压强(若在 25℃、101kPa 条件下进行,可不注明)。
要注明ΔH 的正负号、数值和单位。
化学计量数只表示物质的量,可以是整数,也可以是分数。
三、燃烧热和中和热。
1. 燃烧热。
定义:101kPa 时,1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
单位:kJ/mol。
注意:燃烧热是以 1mol 可燃物为标准进行测量的。
2. 中和热。
定义:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成 1mol 液态水时所释放的热量。
单位:kJ/mol。
注意:强酸与强碱的稀溶液反应,若有弱酸或弱碱参与,中和热数值偏小。
四、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。
2. 应用。
可以通过已知反应的热化学方程式,进行相应的加减运算,得到目标反应的热化学方程式和反应热。
五、能源。
1. 分类。
一次能源:直接从自然界获取的能源,如煤、石油、天然气、风能、水能等。
二次能源:由一次能源经过加工、转化得到的能源,如电能、氢能等。
2. 新能源。
太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等,具有资源丰富、可再生、对环境影响小等优点。
《化学反应与能量变化》知识点化学反应是物质间相互作用的过程,这一过程可以使物质的成分和性质发生改变。
每一种化学反应都會涉及到能量变化,能量的产生和消耗,是影响化学反应过程的主要因素之一。
本文将深入探讨化学反应与能量变化的关系。
一、化学反应中的能量变化化学反应中会有所谓的反应热、放热和吸热等反应现象。
热量在化学反应中的作用非常重要,因为它决定着反应的方向和速率。
反应热是指在常压下,化学反应过程中释放或吸收的热量,一般用化学符号ΔH表示。
反应热可以是负数,表示反应释放热量;也可以是正数,表示反应吸收热量。
当化学反应放热时,ΔH是负数,称作放热反应或自发反应;当放热反应很强烈时,会产生爆炸、火花等现象。
反之,当化学反应吸热时,ΔH是正数,称作吸热反应或非自发反应。
吸热反应需要在一定的条件下才能进行,例如加热、分解、电解等。
二、化学反应的热化学计算化学反应的热化学计算是指利用热量平衡原则计算化学反应过程中的各种热量变化量。
在热化学计算中,常用的计算方法有热容法和焓变法。
热容法是指通过测量各个化学物质的热容和温度变化,推导出反应热的计算方法。
它的计算过程虽然简单,但它不太适合于反应系统发生状态变化的情况。
焓变法是热化学计算中的另外一种主要方法。
通过测定反应前后各种化学物质的标准热焓,用热力学第一定律计算合成或分解反应过程中的焓变,推导出反应热的计算方法。
它的计算过程需要一定的复杂化学物质的相关数据,可靠性比较高。
三、热力学法则和能量转化热力学法则是指在化学反应中,物质间能量的转化满足一些基本的规则。
其中比较知名的热力学法则包括热力学第一定律和第二定律。
热力学第一定律是能量守恒的规律,在化学反应中能量始终守恒,既不会减少,也不会增加。
因此,我们在计算反应热的过程中要确保能量的平衡性。
热力学第二定律是指物理过程从高能状态向低能状态不可逆的趋向。
在化学反应过程中,能量的转化同样也是不可逆的,化学反应只能进行到能量平衡的状态。
化学反应过程的能量变化一、概念解析1.能量变化:化学反应过程中,反应物和生成物之间能量的差异称为能量变化。
2.活化能:化学反应中,使反应物分子变成活化分子所需的最小能量称为活化能。
3.放热反应:化学反应中,生成物的总能量低于反应物的总能量,能量差以热能形式释放,称为放热反应。
4.吸热反应:化学反应中,生成物的总能量高于反应物的总能量,能量差以热能形式吸收,称为吸热反应。
二、能量变化的原因1.化学键的断裂与形成:化学反应中,反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成过程中,能量的吸收和释放。
2.分子轨道的重排:化学反应过程中,反应物分子轨道的重排导致能量的变化。
3.原子核之间的相互作用:化学反应中,原子核之间的相互作用导致能量的变化。
三、能量变化的计算1.焓变:化学反应过程中,系统内能的变化,用焓(ΔH)表示。
2.熵变:化学反应过程中,系统混乱度的变化,用熵(ΔS)表示。
3.自由能变化:化学反应过程中,系统自由能的变化,用自由能(ΔG)表示。
四、能量变化与反应速率1.活化能与反应速率:活化能越低,反应速率越快。
2.催化剂:降低活化能,加快反应速率。
五、能量变化与化学平衡1.吉布斯自由能:化学反应达到平衡时,系统自由能的变化。
2.勒夏特列原理:化学反应平衡时,系统总能量的变化。
六、能量变化在生活和生产中的应用1.燃烧反应:放热反应,广泛应用于加热、照明、动力等领域。
2.电池:利用化学反应过程中的能量变化,实现电能的储存和转化。
3.化学热泵:利用化学反应过程中的能量变化,实现热能的转移和利用。
七、注意事项1.掌握能量变化的基本概念,理解化学反应过程中能量的转化。
2.注意能量变化与反应速率、化学平衡之间的关系。
3.联系实际应用,认识能量变化在生活和生产中的重要性。
习题及方法:1.习题:某放热反应的反应物总能量为E1,生成物总能量为E2,则该反应的焓变ΔH为多少?解题方法:根据放热反应的定义,反应物总能量高于生成物总能量,因此焓变ΔH为负值。
第一章化学反应与能量变化一、焓变、反应热要点一:反应热(焓变)的概念及表示方法化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来描述,叫做反应热,又称焓变,符号为ΔH,单位为kJ/mol,规定放热反应的ΔH为“—”,吸热反应的ΔH为“+”。
特别提醒:(1)描述此概念时,无论是用“反应热”、“焓变”或“ΔH”表示,其后所用的数值必须带“+”或“—”。
(2)单位是kJ/mol,而不是kJ,热量的单位是kJ。
(3)在比较大小时,所带“+”“—”符号均参入比较。
要点二:放热反应和吸热反应1.放热反应的ΔH为“—”或ΔH<0 ;吸热反应的ΔH为“+”或ΔH >0 ∆H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)∆H=E(反应物的键能)-E(生成物的键能)2.常见的放热反应和吸热反应①放热反应:活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。
②吸热反应:多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应3.需要加热的反应,不一定是吸热反应;不需要加热的反应,不一定是放热反应4.通过反应是放热还是吸热,可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。
如C(石墨,s)C(金刚石,s)△H3= +1.9kJ/mol,该反应为吸热反应,金刚石的能量高,石墨比金属石稳定。
二、热化学方程式的书写书写热化学方程式时,除了遵循化学方程式的书写要求外,还要注意以下几点:1.反应物和生成物的聚集状态不同,反应热的数值和符号可能不同,因此必须注明反应物和生成物的聚集状态,用s、l、g分别表示固体、液体和气体,而不标“↓、↑”。
2.△H只能写在热化学方程式的右边,用空格隔开,△H值“—”表示放热反应,△H值“+”表示吸热反应;单位为“kJ/mol”。
3.△H的值要与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应,如果化学计量数加倍,△H也要加倍。
4.正反应若为放热反应,则其逆反应必为吸热反应,二者△H的数值相等而符号相反。
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。
第一章化学反应及其能量变化第一节氧化还原反应【重点难点提示】一、氧化还原反应的本质和特征1.本质:反应过程中有电子转移。
电子转移是指电子得失或者电子对的偏移。
2.特征:反应前后有元素化合价发生变化。
元素化合价发生变化是判断是否发生氧化还原反应的依据。
二、氧化还原反应的有关概念1.氧化剂与还原剂氧化剂是反应时所含元素化合价降低,得到电子的物质。
记为:氧、降、得。
还原剂是反应时所含元素化合价升高,失去电子的物质。
记为:还、升、失。
氧化剂和还原剂均指反应物。
常见的氧化剂有:活泼的非金属单质。
例如:O2、Cl2等;含有较高价态元素的物质。
例如:浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等。
常见的还原剂有:活泼金属单质,例如:Al、Zn、Fe等;含有较低价态元素的物质。
例如:C、H2、CO等。
2.氧化性与还原性:氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。
3.氧化反应与还原反应氧化反应是物质所含元素化合价升高即还原剂发生的反应。
还原反应是物质所含元素化合价降低即氧化剂发生的反应。
氧化反应和还原反应看起来截然相反的两个反应过程,却同时存在于同一个氧化还原反应中,不能孤立存在。
因此,氧化还原反应充分的体现了矛盾的对立统一原理。
4.概念之间的关系:具有化合价降低得电子发生具有化合价升高失电子发生1.表示方法要点(1)用两条(或多条)线桥连接反应前后不同价态的同种元素。
(2)标明“得”、“失”电子及数目。
2Fe2O32.(1)体现了氧化还原反应中得失电子总数相等的客观规律。
(2)箭头不是代表电子转移的方向,而是表示元素化合价的变化过程。
四、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系置换反应一定是氧化还原反应;复分解反应一定不是氧化还原反应;化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应;有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
五、氧化还原反应中有关化合价的规律1.金属元素一般没有负化合价,除零价外只显正价。
因此,金属单质在反应中只能作还原剂。
【高中化学】化学反应与能量变化知识点总结一、化学反应与能量的变化反应焓变(1)反应热:化学反应在一定条件下反应时所释放或吸收的热量。
(2)焓变:恒压下化学反应的热效应是焓变。
(3)符号:δh,单位:kj/mol或kj?molˉ1。
(4)δH=产物总能量-反应物总能量=反应物总键能-产物总键能(5)当δh为“-”或δh<0时,为放热反应当δH为“+”或δH>0时,为吸热反应热化学方程式热化学方程不仅反映了化学反应中物质的变化,而且反映了化学反应中能量的变化。
h2(g)+?o2(g)=h2o(l)δh=-285.8kj/mol在25℃、101kpa、1molh2和?当Molo 2反应生成液态水时,释放的热量为285.8kj。
注意事项:(1)热化学方程式各物质前的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数,因此,它可以是整数,也可以是小数或分数。
(2)反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同,因此,书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态。
热化学方程式中不用“↑”和“↓”H2O与热的中和反应称为H2O在稀溶液中的中和反应。
点击查看:高中化学知识点总结二、燃烧热(1)概念:25℃,101kpa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
(2)单位:kJ/mol三、反应热的计算(1)气体定律的内容:无论化学反应是一步完成还是几步完成,反应热都是相同的。
换句话说,化学反应的反应热只与体系的初始状态和最终状态有关,而与反应方式无关。
反应热的计算常见方法:(1)按键能计算反应热:一般来说,人们认为化学键分解1mol所吸收的能量就是化学键的键能。
键能通常用E表示,单位为kJ/mol或kJ?mol-1.方法:δH=∑ e(反应物)-∑ e(产物),即δH等于反应物的总键能和产物的总键能之差。
例如,反应H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)δh=e(h?h)+e(cl?cl)-2e(h?cl)(2)由反应物、生成物的总能量计算反应热:δh=生成物总能量-反应物总能量。
化学反应的能量变化化学反应是指物质之间的原子重组过程,其伴随着能量的变化。
在化学反应中,原子之间的化学键被打破,新的化学键形成,从而产生了能量的变化。
能量可以以不同的形式存在,如热能、化学能、电能等。
本文将深入探讨化学反应中的能量变化过程。
一、热能的变化化学反应中最常见的能量变化形式是热能的变化。
化学反应可以释放热能,也可以吸收热能。
释放热能的反应称为放热反应,吸收热能的反应则称为吸热反应。
1. 放热反应放热反应是指在化学反应中释放出热能。
这种反应通常是一个自发的过程,会伴随着温度升高或周围环境变热。
放热反应常见的例子包括燃烧反应和酸碱中和反应。
例如,将燃料与氧气反应时,会产生大量热能,例如燃烧木材产生的火焰和热量。
2. 吸热反应吸热反应是指在化学反应中吸收热能。
这种反应需要外界向系统提供能量,因此周围环境会变冷。
吸热反应常见的例子包括融化冰块和蒸发水等过程。
在这些反应中,吸收热能使得物质的状态发生改变。
二、化学能的变化化学反应中,化学键的断裂和形成是伴随着化学能的变化的。
当化学键被打破时,化学能会被释放出来,而当新的化学键形成时,化学能会被吸收。
1. 化学键能化学键能是指在成键过程中释放或吸收的能量。
不同化学键的能量不同,常见的化学键有离子键、共价键和金属键等。
通过断裂和形成这些化学键,化学反应中的化学能发生变化。
2. 反应势能反应势能是指化学反应在不同阶段所具有的能量。
在化学反应过程中,反应物的势能发生改变,并决定了反应的进行方向和速率。
当反应物的势能高于产物时,反应是可逆的,而当反应物的势能低于产物时,反应是不可逆的。
三、其他能量变化除了热能和化学能的变化外,化学反应中还可以伴随其他形式的能量变化。
例如,电能在电化学反应中发挥重要作用。
在电化学反应中,化学能被转化为电能,反之亦然。
结语化学反应的能量变化是化学研究中的重要内容。
热能和化学能的变化是化学反应中最常见和最显著的能量变化形式,而其他形式的能量变化则根据具体反应的特点而定。
化学反应中的能量变化化学反应是物质转化过程中发生的重要现象,众多化学反应都会涉及能量变化。
能量在化学反应中的变化对反应速率、反应热、反应平衡等方面都有重要的影响。
本文将探讨化学反应中的能量变化,以及其对反应过程的影响。
一、化学反应的能量变化类型在化学反应中,能量可以以不同的形式进行转化。
常见的能量变化类型有以下几种:1. 焓变(ΔH):焓变是指在常压条件下,反应中吸热或放热的过程。
当反应吸热时,焓变为正值,表示系统吸收了热量;当反应放热时,焓变为负值,表示系统释放了热量。
2. 动能变化:有些化学反应中,反应物和生成物的分子速度发生改变,导致动能的变化。
例如,爆炸反应中,反应物的分子速度突然增加,从而导致动能的增加。
3. 电能变化:在某些化学反应中,电子转移也可以导致能量的变化。
例如,电池中的反应就涉及电子的转移,从而产生电能。
二、能量变化对化学反应的影响能量变化对化学反应具有重要的影响,主要体现在以下几个方面:1. 反应速率:化学反应的速率与反应物之间的能量差有关,能量变化越大,反应速率通常越快。
这是因为能量变化可以改变反应物粒子的动能,使它们更容易克服活化能,从而提高反应速率。
2. 反应热:焓变(ΔH)反映了反应过程中的放热或吸热现象。
当反应放热时,系统释放了热量,反应是放热反应;当反应吸热时,系统吸收了热量,反应是吸热反应。
反应热的大小决定了化学反应的热效应。
3. 反应平衡:在化学反应达到平衡时,反应物与生成物的浓度不再变化。
能量变化可以影响反应平衡的位置。
根据Le Chatelier原理,当系统受到外界能量变化刺激时,系统会试图抵消这种变化,从而使平衡位置发生偏移。
三、实例分析:焙烧反应焙烧反应是指将金属矿石加热至高温,使其发生热分解,转变为金属与非金属氧化物的反应。
以焙烧铁矿石(Fe2O3)为例,化学方程式如下:2Fe2O3(s) → 4Fe(s) + 3O2(g)在这个反应中,可以观察到以下能量变化现象:1. 吸热现象:焙烧反应需要提供大量的热能,因为反应需要克服Fe2O3的化学键强度,使其分解为Fe和O2。
第一章化学反应及其能量变化第二章第一节氧化还原反应一、基础知识1.氧化还原反应物质电子的反应就是氧化反应,物质电子的反应就是还原反应,凡是的化学反应叫做氧化还原反应。
2.氧化剂与还原剂在反应中叫氧化剂,叫做还原剂。
3.氧化性与还原性氧化剂具有性,还原剂具有性。
4.基本关系化合价降低→电子→被→剂→性→产物(特征)(实质)(反应)(反应物)(物质)(生成物)化合价升高→电子→被→剂→性→产物5.基本规律(1)元素的价态在氧化还原反应中得到电子(化合价),而不能再电子,所以,元素的最高价态只具有性,而不具有性,即在氧化还原反应中只能做剂,而不能做剂。
如:。
(2)元素的价态在氧化还原反应中失去电子(化合价),而不能再电子,所以,元素的最低价态只具有性,而不具有性,即在氧化还原反应中只能做剂,而不能做剂。
如:。
(3)元素的价态在反应中得到电子(化合价),失去电子(化合价),所以,元素的价态既具有性,又具有性,即在氧化还原反应中既能做剂,又能做剂。
如:。
二、基本练习:(1)下列反应不属于...氧化还原反应的是:()A、3Cu+8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OB、CH2=CH2+H2→CH3-CH3C 、2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2D 、NH 3+HCl===NH 4Cl(2)下列反应表明SO 2是氧化剂的是( )A 、SO 2+2H 2S===3S+2H 2OB 、SO 2+2NaOH===Na 2SO 3+H 2OC 、SO 2+Br 2+2H 2O===H 2SO 4+2HBrD 、2SO 2+O 2 2SO 3 (3)下列变化需要假如氧化剂才能实现的是( )A 、Cl 2 →Cl -B 、HNO 3 → NO 2C 、KI → KIO 3D 、 PCl 3 → PCl 5(4)下列变化中,需加入还原剂的是 ( )A 、SO 32- → SO 2B 、S 2- → SC 、CO 2 → H 2CO 3D 、CO 2 → CO(5)下列说法正确的是 ( )A 、置换反应一定是氧化还原反应B 、复分解反应不一定是氧化还原反应C 、分解反应不一定是氧化还原反应D 、化合反应一定是氧化还原反应(6)某物质可能含有炭粉、CaCO 3、CuO 、Fe 2O 3中的一种或几种。
5化学反应与能量变化一、放热反应和吸热反应:化学反应中的能量变化,通常表现为热量变化,在化学反应过程中放出或吸收的热量叫做反应热。
其符号表示为△H,单位为KJ/mol。
包括燃烧热和中和热。
2、碳与水反应、氢氧化钡晶体与氯化铵反应是吸热反应(但氢氧化钡与氯化铵反应却是放热);3、浓硫酸稀释是放热的、铵盐溶于水是吸热的,但不是放热吸热反应,因为不是化学变化。
二、书写热化学方程式时应注意的问题在书写热化学方程式时,有一些需要注意的问题,概括如下:1、需要注明反应的温度和压强,因为反应的温度和压强不同时,其△H也不相同?中学化学所用的△H的数据,一般是指101KPa和25℃时的数据,因此可以不特别注明。
2、反应物、生成物的凝聚状态要注明,不用标↓和↑。
同一化学反应若物质的凝聚状态不同,反应热就不同。
3、反应热符号用△H表示,写在方程式的右边,放热用“―” ,吸热用“+”。
(如何记?与方程式间用“;”)4、反应式中各物质化学式前的化学计量数可以是整数,也可以是分数。
(因为表示物质的量的多少。
)5、△H的大小还与方程式中的化学计量数有关,如果化学计量数加倍,则△H也要加倍。
当反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
是57.3KJ/mol,但若说生成1mol水时的热效应则包括生成硫酸钡时所放出的热量。
则大于57.3KJ。
②、燃烧热、中和热无负值,△H有正负值。
③、可燃物充分燃烧的两个条件:①②四、从能量变化角度看化学反应的特点:1、反应有新物质生成,生成物和反应物的总能量不同。
2、反应中能量守恒。
3、反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热,若两者相差不大,则热效应不明显。
4、任何化学反应都有热效应。
5、反应热与键能的关系:反应热(△H)=生成物键能的总和-反应物的键能总和。
五、盖斯定律及其应用1、盖斯定律: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。
2、应用:间接测量某些难以控制的化学反应的热效应。
化学反应中的能量变化化学反应是指物质之间发生的化学变化过程,而能量变化则是指化学反应过程中的能量的消耗或释放现象。
本文将探讨化学反应中的能量变化,并介绍与能量变化相关的基本概念和重要原理。
一、能量和化学反应在化学反应中,能量是一个至关重要的概念。
能量可以存在于物质的内部,也可以在物质之间传递。
化学反应中,能量的变化可以通过温度变化、反应物质的数量变化以及化学键的形成和断裂等方式来表现。
二、放热反应和吸热反应化学反应可以分为放热反应和吸热反应两类。
放热反应是指在反应过程中释放出能量,导致周围温度升高的反应。
吸热反应则是指在反应过程中吸收能量,导致周围温度下降的反应。
放热反应和吸热反应的能量变化可以通过反应热来描述。
反应热是指在标准条件下,单位摩尔反应物参与反应时放出或吸收的能量。
反应热可以表示为ΔH,其中Δ代表变化。
ΔH为负值时,表示放热反应;ΔH为正值时,表示吸热反应。
三、内能和焓变内能是物质所具有的全部能量,包括分子振动、转动和平动等不同形式的能量。
化学反应中,内能的变化可以通过焓变来表示。
焓变(ΔH)是指在化学反应中,反应物和产物之间内能的差异。
焓变可以通过ΔH = H(产物) - H(反应物)来计算。
当焓变为负值时,说明反应物转变为产物时内能减少,即放热反应;当焓变为正值时,说明反应物转变为产物时内能增加,即吸热反应。
四、反应热与燃烧热反应热和燃烧热是描述化学反应中能量变化的重要概念。
反应热是指在单位摩尔反应物参与反应时的能量变化,而燃烧热是指单位摩尔物质完全燃烧产生的能量变化。
燃烧反应是一种放热反应,通常伴随着明显的能量释放,例如燃烧木材会产生火焰和热量。
燃烧热可以通过测定燃烧反应的焓变来计算,它是衡量燃料的能量含量的指标,常用单位是焦耳/克或千焦/克。
五、活化能和反应速率活化能是指引起反应发生所需的最小能量,也是反应过程中的一个重要能量参数。
在化学反应中,反应物首先需要克服活化能的障碍,才能转变为产物。
化学反应及其能量变化
1、在化学反应中,如果反应前后元素化合价发生变化,就一定有________转移,这类反应就属于
_____________反应。
元素化和价升高,表明这种物质__________________电子,发生__________反应,这种物质是__________剂;元素化和价降低,表明这种物质___________电子,发生____________反应,
这种物质是_____________剂。
2.在高温时,水蒸气与灼热的碳发生氧化还原反应的化学方程式是,其中,水是剂,硫在氧气中燃烧的化学方程式是,其中,硫是。
二、选择题
1.下列反应中,属于氧化还原反应的是()。
A.CaCO3+2HCl======CaCl2+CO2+H2O
B.CaO+H2O======Ca(OH)2
C.2KMnO42MnO4+O2
D.CaCO3==高温===CaO+CO2
2.农药波尔多液不能用铁制容器盛放,是因为该农药中的硫酸铜起反应。
在该反应中,铁()。
A.是氧化剂 B.是还原剂 C.被氧化 D.被还原
3.下列反应中,HCl做氧化剂的是(),HCl做还原剂的是()。
A.H+HCl====NacL+H2O
B.2HCl====ZnCl2+H2
C. MnO22+H2O+Cl2
D.CuO+2HCl====CuCl2+H2O
三、问答题
1.分析下列氧化还原反应中化合价变化的关系,标出反应中甸子的转移情况,并指出氧化剂和还原剂。
(1)2H2+O2==点燃===2H2O
(2)4P+5O2==点燃2O5
(3)2==2KCl+3O2
(4)2
(5)WO3+3H2==高温==W+3H2O
2.化学方程式表示在一定条件下下列物质间的转化关系。
指出哪些是氧化还原反应,那些是非氧化还原反应。
对于氧化还原反应,要标出反应中电子的转移情况,并住处氧化剂和还原剂。
CaCO3
2
2.利用图,表等,简述氧化还原反应概念的发展。
第二节离子反应
1.在_________里或___________状态下能够导电的化合物叫做电解质,如_______、______;在_________里能够_______电离成离子的电解质叫强电解质,如______;只能__________电离成离子的电解质叫弱电解质如_____。
2、离子方程式是用_________来表示________的式子。
它表示所有的离子反映。
盐酸,硫酸等
不慎粘在皮肤上,应立即用水冲洗,然后再用碳酸钠溶液冲洗,该反应的离子方程式是。
3、电解质溶液之间进行的反应,实质上是________之间的反应。
这类离子反应发生的条件,实质上就是
______________________________反应发生的条件,只要有________、______或_________物质中的一种生成,反应就能够发生。
二、选择题
1.在下列化学方程式中,不能用离子方程式Ba2++SO42-=====BaSO4来表示的是()。
A.Ba(NO3)2+H2SO4 ====BaSO4
B.BaCl2+Na2CO3 ==== BaSO4
C.BaCO3+H2SO4====BaSO4 +H2O+CO2
D.BaCl2+H2SO4====BaSO4
2.下列离子方程式中,正确的是()
A.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+===Cu2++H2
B.稀硫酸溶液与氯化钡溶液混合:SO42-+Ba2+====BaSO4
C.盐酸地在石灰石上:CaCO3+2H+====Ca2++H2CO3
D.氯化铜与硫酸混合:Cu2++SO42-====CuSO4
3.下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是()
A. K+、H+、SO42-、OH-
B. Na+、Ca2+、CO32-、NO3-
C. Na+、H+、Cl-、CO32-
D. Na+、Cu2+、Cl-、SO42-、
三、对于下列五组物质,能起反应的,写出有关的化学反应方程式;属于离子反应的,还要写出离子
方程式;属于氧化还原反应的,需要标出反应中电子转移的情况,并指出氧化剂和还原剂;不能起反应的,要说明不起反应的理由。
1.硫酸钠溶液与氯化钡溶液
2.盐酸与氢氧化钙溶液
3.铝片与硝酸汞溶液
4.盐酸与碳酸溶液
5.硝酸钠溶液与氯化钾溶液
四、写出下列离子方程式相对应的化学方程式。
1.Cu2++2OH-====Cu(OH)2 2.H++OH-====H2O 3.2H++CaCO3====Ca2++H2O+CO2
4.2H++CO32-====H2O+CO2
5.Cu2++Fe====Fe2++Cu
第三节化学反应中的能量变化
一、填空题
1.化学上把______热量的化学反应叫做放热反应,把_________热量的化学反应叫做吸热反应
2.如果反应物的总能量大于生成物的总能量,那么该反应是______反应,如果反应物的总能量小于生成物的总能量,那么在反应种反应中反应物需要,该反应为。
二、问答题
1.NaOH溶液与盐酸反应是由热量放出,试从中和反应的实质简要说明中和反应都是放热反应,并用图
表示反应中反应物和生成物的能量变化。
2.简要说明是煤炉中的煤充分燃烧所采取的措施。
复习题
一、填空题
1.氧化还原反应的本质是。
在氧化还原反应中,氧化剂电子,本身发生反应,还原剂电子,本身发生反应。
2.Al与稀硫酸反应的化学方程式是。
在反应中Al 电子,化合价,是剂,发生反应,H2SO4点离出的H+电子,化合价,H2SO4是剂,发生反应。
3.指出谢列离子方程式书写错误的原因,并加以改正。
(1)铜片插入硝酸银溶液:Cu+Ag+====Cu2++Ag错误的原因,正确的例子方程式为。
(2)碳酸钙加入盐酸:CO32-+2H+====CO2+H2O,错误的原因。
正确的例子方程式为。
4.物质再发生化学变化时,根据质量守恒定律可以表述为;其能量关系可表示为。
※5.一些酸在反应中可以表现出多重性质,如MnO2+4HCl(浓2+Cl2+2H2O,在反应中HCl既表现酸性,又表现还原性,分析下列反应中酸的作用。
(1)NaOH+HCl====NaCl+H2O,HCl .
(2)C+2H2SO4(浓2+2SO2+2H2O,H2SO4.
二、选择题
1.在盐酸与铁钉的反应中,HCl()。
A.是氧化剂
B.是还原剂
C.被氧化
D.被还原
2.根据下列物质中S的化合价判断,下列说法中错误的是()。
A.H2SO4(浓)具有氧化性B。
H2SO4(浓)具有还原性
C.H2S具有氧化性C。
H2S具有还原性
3.下列离子方程式中,书写正确的是()。
A.稀硫酸滴在铁片上:Fe+H+====Fe2++H2 B.硫酸滴在碳酸钾上:CO32-+2H+====H2CO3 C.碳酸氢钠溶液与盐酸混合:HCO3-+H+====CO2 +H2O
D.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合:CuSO4+2OH-====Cu(OH)2 +SO42-
4.下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是()。
A.H+、Ca2+、Cl-、CO32-
B.Na+、Fe3+、SO42-、OH-
C.K+、Na+、OH-、Cl C.Cu2+、Ba2+、Cl-、SO42-
※5.在泡沫橡胶的制造中,要利用下列反应放出的氧:2H2O2====2H2O+O2 ,其中,H2O2( ) .
A.是氧化剂B。
是还原剂C。
即使氧化剂,又是还原剂 D.既不是氧化剂,又不是还原剂
三、有关化学方程式题。
1.写出下列反应的化学方程式,属于氧化还原反应的,要标出反应中电子的转移情况,并指出氧化剂和还原剂,属于离子反应的,还要写出离子方程式。
(1)高温下,CO与CuO反应(2)锌片与Cu(NO3)2溶液的反应
(3)CO2与NaOH溶液的反应(4)Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应
2.下列化学方程式活力资方城市是否正确?如不正确,说明原因,并加以改正。
(1)Cu+MgSO4====CuSO4+Mg (2) CaCO3+HCl====CaCl2+H2CO3 (3) CH4+2O2==点燃==2H2O+CO2
(4) AgNO3+Cl-====AgCl +NO3-(5) CO32-+2H+====H2CO3
四、判断题
1.有一包白色固体,可能是CaCl2和Na2CO3的混合物,也可能是其中的一种,将此白色固体溶解于水时,由白色沉淀生成。
过滤后,滤液为无色。
(1)将部分沉淀移入试管中,加入稀盐酸,由气体生成。
将气体通入澄清石灰水中,石灰水变混浊。
(2)在滤液中滴入几滴AgNO3溶液,由白色沉淀生成,在加稀硝酸,沉淀不溶解。
通过上述试验现象分析:该白色固体由那些物质组成?写出有关的离子方程式
2.有一包白色粉末,其中可能含有Ba(OH)2、CaCl2、K2CO3,现做以下实验:
(1)将部分粉末加入水中,振荡,由白色沉淀生成;
(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
(3)取少量(2)的溶液滴入稀硫酸,有白色沉淀生成;
(4)另取少量(2)的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
根据上述试验现象,判断元白色粉末中肯定含有什么物质,可能含有什么物质,写出有关反应的离子方程式。