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化学
第一课时 放热反应和吸热反应 热化学方程式
专题6
第一单元
必修第二册
学习目标
1.了解化学反应可以实现化学能与热能的转化,认识吸热和放热反应。
2.了解热化学方程式与普通化学方程式的不同,掌握并正确书写热化学方程式。
知识解读
知识点一
放热反应与吸热反应
1.化学反应中的热量变化
(1)化学反应过程中能量转化形式
化学反应中不仅有物质的转变,同时还伴随着能量的变化。化学反应中比较常见的是化学能与热能、电能、光能等的互相转化。
知识解读
(2)放热反应和吸热反应
①实验探究
②结论:化学反应除了有新物质生成以外,还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。
实验操作
实验现象
有气泡产生;用温度计测量,温度升高
闻到刺激性气味;烧杯壁发凉;玻璃片和烧杯黏结在一起,混合物呈糊状
实验结论
该反应产生气体,放出热量
该反应产生NH3和H2O,吸收热量
化学方程式
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O
知识解读
2.放热反应与吸热反应
(1)概念
①放热反应:反应物总能量大于生成物总能量,化学反应放出能量,反应放热
②吸热反应:反应物总能量小于生成物总能量,化学反应吸收能量,反应吸热
知识解读
(2)常见的放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属跟水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
①大多数分解反应
②铵盐与碱的反应,如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应
③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应,如C与H2O(g)反应,C与CO2反应④NaHCO3与盐酸的反应
典型例题
典型例题
知识解读
知识点二
热化学方程式
1.概念
能表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
2.表示意义
(1)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热量变化。
(2)热化学方程式中物质的化学计量数,表示实际参加反应的反应物的物质的量和实际生成的生成物的物质的量。
(3)热化学方程式中的反应热与反应物、生成物的物质的量相对应。
知识解读
3.书写热化学方程式的注意事项
(1)注明物质的聚集状态;
(2)标出对应的反应热;
(3)标明反应所处的外界条件(常温常压时,可不注明)。
典型例题
典型例题
典型例题
典型例题
典型例题
典型例题
归纳总结
重点归纳一:放热反应和吸热反应的三个“不一定”
归纳总结
重点归纳二:热化学方程式的书写方法
(1)遵循一般化学方程式的书写规则(一般不写反应条件)。
(2)要注明反应物和生成物的状态。
(3)在右端注明ΔH的符号(正号常省略)、大小及单位。
化学
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苏教版
必修第二册
高一化学课件
专题六专题6
化学反应与能量变化
第二单元 化学反应中的热
第一课时
放热反应和吸热反应 热化学方程式
学习导航
1.了解化学反应可以实现化学能与热能的转化,认识吸热和放热反应。
2.了解热化学方程式与普通化学方程式的不同,掌握并正确书写热化学方程式。
知识解读
知识点一
放热反应与吸热反应
1.化学反应中的热量变化
(1)化学反应过程中能量转化形式
化学反应中不仅有物质的转变,同时还伴随着能量的变化。化学反应中比较常见的是化学能与热能、电能、光能等的互相转化。
(2)放热反应和吸热反应
①实验探究
实验操作
实验现象
有气泡产生;用温度计测量,温度升高
闻到刺激性气味;烧杯壁发凉;玻璃片和烧杯黏结在一起,混合物呈糊状
实验结论
该反应产生气体,放出热量
该反应产生NH3和H2O,吸收热量
化学方程式
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O
②结论:化学反应除了有新物质生成以外,还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.放热反应与吸热反应
(1)概念
①放热反应:反应物总能量大于生成物总能量,化学反应放出能量,反应放热
②吸热反应:反应物总能量小于生成物总能量,化学反应吸收能量,反应吸热
常见的放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属跟水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
①大多数分解反应
②铵盐与碱的反应,如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应
③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应,如C与H2O(g)反应,C与CO2反应
④NaHCO3与盐酸的反应
重点归纳
放热反应和吸热反应的三个“不一定”
(1)放热反应不一定容易发生,如合成氨反应需要在高温、高压和催化剂作用下才能发生;吸热反应不一定难发生,如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应在常温下就能发生。
(2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如硫与铁的反应;吸热反应不一定需要加热,如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。
(3)放热过程不一定是放热反应,如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程,但不是放热反应;吸热过程不一定是吸热反应,如升华、蒸发等过程是吸热过程,但不是吸热反应。
知识点二
热化学方程式
1.概念
能表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
2.表示意义
(1)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热量变化。
(2)热化学方程式中物质的化学计量数,表示实际参加反应的反应物的物质的量和实际生成的生成物的物质的量。
(3)热化学方程式中的反应热与反应物、生成物的物质的量相对应。
3.书写热化学方程式的注意事项
(1)注明物质的聚集状态;
(2)标出对应的反应热;
(3)标明反应所处的外界条件(常温常压时,可不注明)。
重点归纳
热化学方程式的书写方法
(1)遵循一般化学方程式的书写规则(一般不写反应条件)。
(2)要注明反应物和生成物的状态。
(3)在右端注明ΔH的符号(正号常省略)、大小及单位。
(4)化学计量数只表示物质的量,因此可以是整数,也可以是分数。化学计量数改变,ΔH的数值要相应改变。
随堂演练
1.设C+CO2
2CO-Q1(吸热反应)反应速率为v1
,
N2+3H2
2NH3+Q2(放热反应)反应速率为v2
,
对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况为(?
?)
A.?同时增大?????????????????????????B.?同时减小?????????????????????????C.?增大,减小?????????????????????????D.?减小,增大
2.下列说法错误的有(?
)
①化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
②放热反应不需要加热就能发生
③需要加热才能发生的反应都是吸热反应
④化学反应放热还是吸热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的大小
⑤热化学方程式应注明反应时的温度与压强,如没注明则表示标准状况时的反应
⑥等量的氢气和氧气分别完全燃烧生成气态水和液态水,前者放出的热量多
⑦H2(g)+I2(g)
2HI(g)?
ΔH=-QkJ·mol-1表示常温常压下,在恒温密闭容器中当有1molH2和1molI2(g)反应生成2molHI时放出QkJ的热量
⑧同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下的ΔH相同
A.?2项???????????????????????????????????????B.?3项???????????????????????????????????????C.?4项???????????????????????????????????????D.?5项
3.反应:L(s)+aG(g)
bR(g)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如图所示:图中压强p1>p2
,
x轴表示温度,y轴表示平衡时混合气体中G的体积分数。据此可判断(???
)?
①上述反应是放热反应?
②上述反应是吸热反应?
③a>b??
④aA.?①③?????????????????????????????????????B.?①④?????????????????????????????????????C.?②③?????????????????????????????????????D.?②④
4.下列说法正确的是(?
?)
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
②放热的反应在常温下一定很容易发生
③反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
④放热反应加热到一定温度引发后,停止加热反应也能继续进行.
A.?只有①②?????????????????????????????B.?只有③④?????????????????????????????C.?②③④?????????????????????????????D.?①②③④
5.下列分类标准合理的是(??
)
①根据酸分子中含有的氢原子个数将酸分为一元酸、二元酸等
②根据反应中是否有电子的转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
③根据分散系是否具有丁达尔现象将分散系分为溶液、胶体和浊液
④根据反应中的热效应将化学反应分为放热反应和吸热反应
A.?①③??????????????????????????????????B.?②④??????????????????????????????????C.?①②④??????????????????????????????????D.?②③④
6.认真归纳常见的吸热反应和放热反应并回答,下列变化属于吸热反应的是( )
①加热KClO3和MnO2的混合物制取O2 ②蜡烛的燃烧 ③碳和二氧化碳在高温下反应 ④将氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的混合物放入水中 ⑤将碳酸钠晶体和硝酸铵晶体混合均匀放在日光下暴晒 ⑥将黏土、石子、水混合均匀 ⑦将生石灰倒入海水中 ⑧煅烧石灰石.
A.?①③④⑤⑧?????????????????????B.?③④⑤⑥⑧??????????????????????????C.?②④⑤⑥⑦?????????????????????D.?①②④⑤⑧
7.如图所示,把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入10mL盐酸于试管中,试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是________.
(2)反应中转移了0.04mol电子时;生成的MgCl2物质的量浓度为________.(溶液体积保持不变)
(3)由实验推知,镁片溶液和盐酸的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)
MgCl2和H2的总能量;此反应为________?(填放热反应或者吸热反应).
8.已知下列热化学方程式:
①
H2(g)+
O2(g)=H2O(l)????????
ΔH
=-285kJ/mol
②
H2(g)+
O2(g)=H2O(g)??????
ΔH
=-241.8kJ/mol
③
C(s)+
O2(g)=CO(g)???????
ΔH
=-110.4
kJ/mol
④
C(s)+
O2(g)=CO2(g)????????
ΔH
=-393.5
kJ/mol
回答下列各问:
(1)上述反应中属于放热反应的是________。
(2)C的燃烧热为________。
(3)燃烧10g
H2生成液态水,放出的热量为________。
(4)CO燃烧的热化学方程式为________。
(5)为了控制温室效应,各国科学家提出了不少设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减少大气中的CO2。为使CO2液化,可采取的措施________。
a
减压、升温???????????
????b
增压、降温
c
减压、降温???????????
????d
增压、升温
答案解析
1.【答案】
A
【解析】【解答】化学反应无论是吸热反应还是放热反应,温度升高,活化分子的百分含量增大,有效碰撞的次数增大,化学反应速率都增大,A符合题意。
故答案为:A
2.【答案】
C
【解析】【解答】①化学反应过程就是原子重新组合生成生成物的过程,在这个过程中有旧化学键的断裂和新化学键的形成,因此都伴随着能量的变化,①符合题意;②有的放热反应反应发生时也需要加热条件下才可以进行;反应开始时需要加热的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应,②不符合题意;③物质的燃烧反应需要加热,但反应为放热反应,③不符合题意;④化学反应过程中有就化学键的断裂和新化学键的生成,因此都存在吸收能量和释放能量的过程,反应是放热还是吸热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的大小,④符合题意;⑤热化学方程式表明了物质变化与能量变化的关系,由于物质含有的能量不仅与反应的物质多少有关,还有与物质的存在状态有关,因此在书写热化学方程式时应注明反应时的温度与压强,如没注明则表示常温常压时的反应,⑤不符合题意;⑥等量的氢气和氧气分别完全燃烧生成气态水和液态水,由于气态水含有的能量比液态水多,所以前者放出的热量少,⑥不符合题意;⑦H2(g)+I2(g)
2HI(g)?
ΔH=-QkJ·mol-1表示常温常压下,在恒温密闭容器中当有1molH2(g)和1molI2(g)反应生成2molHI时放出QkJ的热量,⑦符合题意;⑧同温同压下,同一反应的反应热与反应条件无关,所以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下的ΔH相同,⑧符合题意;综上所述可知说法正确的是①④⑦⑧,共四项;故合理选项是C。
3.【答案】
D
【解析】【解答】由图像曲线变化趋势可知,当温度升高时,平衡体系中G的体积分数减小,则说明升高温度,平衡正向移动,故正反应为吸热反应,②符合题意;
由图像曲线变化趋势可知,当压强增大时,平衡体系中G的体积分数增大,则说明增大压强,平衡逆向移动,故a综上,D符合题意;
故答案为:D
4.【答案】
B
【解析】【解答】①煤的燃烧是放热反应,但需要加热到着火点才能进行,故不符合题意;②很多可燃物的燃烧,需要加热到较高的温度,故不符合题意;③反应热决定于反应物和生成物能量的相对高低,△H=生成物的能量和-反应物的能量和,故符合题意;④放热反应发生后,反应放出的能量可能会维持反应继续进行,故符合题意;
故答案为:B。
5.【答案】
B
【解析】【解答】①根据酸分子中在水中电离产生的氢离子个数的多少将酸分为一元酸、二元酸等,①不符合题意;
②根据反应中是否有电子的转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应,②符合题意;
③根据分散系中分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,③不符合题意;
④根据反应中的热效应将化学反应分为放热反应和吸热反应,④符合题意;
故答案为:B。
6.【答案】
A
【解析】【解答】①加热KClO3和MnO2的混合物制取O2是分解反应,属于吸热反应;
②蜡烛的燃烧是放热反应;
③碳和二氧化碳在高温下反应是吸热反应;
④将氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的混合物放入水中是吸热反应;
⑤将碳酸钠晶体和硝酸铵晶体混合均匀放在日光下暴晒,是吸热反应;
⑥将黏土、石子、水混合均匀,是物理变化,既不是吸热反应也不是放热反应;
⑦将生石灰倒入海水中,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,是放热反应;
⑧煅烧石灰石是吸热反应;
故选A.
7.【答案】
(1)镁片上有大量气泡,镁片逐渐溶解,烧杯中溶液变浑浊
(2)2mol/L
(3)大于;放热反应
【解析】【解答】解:(1)镁与盐酸剧烈反应,可观察到产生大量气体,反应放出热量使饱和溶液温度升高,析出固体溶质,观察到溶液变浑浊,故答案为:镁片上有大量气泡,镁片逐渐溶解,烧杯中溶液变浑浊;(2)镁与盐酸发生置换反应,生成氯化镁和氢气,反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑,反应生成1molMgCl2
,
转移2mol电子;转移0.04mol电子时,生成的MgCl2物质的量为0.02mol,MgCl2物质的量浓度为
=2mol/L,
故答案为:2mol/L;(3)当反应物的能量高于生成物的能量时,反应是放热反应,故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片的盐酸的总能量,故答案为:大于;放热反应.
8.【答案】
(1)①②③④
(2)393.5
kJ/mol
(3)1425
kJ
(4)CO(g)+
O2(g)=CO2(g)
ΔH
=-283.1kJ/mol
(5)b
【解析】【解答】(1)放热反应的ΔH<0,故①②③④都是放热反应;
(2)1
mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量为燃烧热,则反应④中C完全燃烧,C的燃烧热为393.5
kJ/mol;
(3)燃烧10g
H2即5mol
H2生成液态水,放出的热量为285kJ
5=1425
kJ;
(4)由③C(s)+
O2(g)=CO(g)
ΔH
=-110.4
kJ/mol,④C(s)+
O2(g)=CO2(g)
ΔH
=-393.5
kJ/mol,④-③可得CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+
O2(g)=CO2(g)?
ΔH
=-283.1kJ/mol;
(5)由物质的三态变化可知,在大气条件下,二氧化碳是无色无味的气体,而在温度低于31.2℃时,加压可使CO2变为液态,即加压降温可减小分子之间的间隔,使二氧化碳由气体变为液体,则可将CO2液化后送入深海海底,以减小大气中CO2的浓度,
故答案为:b。