专题1 化学反应与能量变化第一单元 化学反应中的热效应
温故知新
新知预习
一、化学反应的焓变
1.反应热是指在化学反应过程中,当____________和____________具有相同温度时,所____________或____________的热量。
2.反应的焓变是指在恒温、____________的条件下,化学反应过程中吸收或____________的热量。用____________表示,单位常采用____________。
3.吸热反应是指____________的反应;放热反应是指______________的反应;热化学方程式是指能够表示______________的化学方程式。
二、反应热的测量与计算
1.用于测定反应热的仪器称为______________。使用时,将两种反应物加入______________并使之迅速混合,测量______________,即可根据______________,利用式子______________计算出反应所释放或吸收的热量Q。
2.测量中和反应的反应热时,参加反应的物质必须是______________或______________,因为它们在水中______________,所发生的反应都是__________________________。
3.盖斯定律是指一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,______________是完全相同的。利用盖斯定律计算化学反应的焓变的方法: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______________。
三、能源的充分利用
1.能源是可以提供能量的自然资源,包括______________、______________、______________、______________等。
2.质量相同、组成不同的燃料,完全燃烧后放出的热量不相等,人们通常用______________或______________来衡量燃料燃烧放出热量的大小。在101 kPa的压强下,____________叫做该物质的标准燃烧热,_____________________叫做该物质的热值。
知识回顾
知识链接
通过前面化学课的学习,我们了解了化学反应都伴随有能量的变化,通常表现为热量的变化,即表现为热量的吸收和放出。
放热反应
有热量放出的化学反应,其反应物的总能量大于生成物的总能量,这是一个把“贮存”在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来的过程。例如:铝片与盐酸的反应,煤、石油、天然气等的燃烧反应,均属放热反应。
吸热反应
吸收热量的化学反应,其反应物的总能量小于生成物的总能量,这是一个把热能等转化为物质内部的能量而被“贮存”起来的过程。例如:Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应,灼热的碳与CO2的反应,属于吸热反应。
生活链接
能源危机是近几年来的国际问题,为了解决能源危机,方法之一:科学地控制燃烧反应条件,使燃料充分燃烧,提高能源的使用效率。例如:对煤进行气化和液化。方法之二:寻找新的能源。现在正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。它们资源丰富,可以再生,没有污染或很少污染。
互动课堂
疏导引导
知识点1:化学反应的焓变
1.反应热
为了定量描述化学反应释放或吸收的热量,化学上规定,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,简称为反应热(heat of reaction)。有热量放出的化学反应叫放热反应,需要吸收热量的化学反应叫吸热反应。
常见的放热反应有:
(1)活泼金属与H2O或酸的反应;如
Fe+2HCl====FeCl2+H2↑
(2)酸碱中和反应。如
2KOH+H2SO4====K2SO4+2H2O
(3)燃烧反应,如
2H2+O2 2H2O
(4)多数化合反应,如
SO3+H2O====H2SO4 CaO+H2O====Ca(OH)2
常见的吸热反应有:
(1)多数的分解反应,如
CaCO3 CaO+CO2↑
FeSO4•7H2O FeSO4+7H2O
(2)部分特殊反应
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2•8H2O(s)====BaCl2+2NH3↑+10H2O
C(s)+H2O(g) CO+H2 CO2+C 2CO
2.反应条件与吸放热的关系
不同化学反应发生的条件不同,有的常温下就可以发生,有的则需要加热。实验证明,常温下进行的反应可能是放热反应,如中和反应;也可能是吸热反应,如NH4Cl和Ba(OH)2•8H2O的反应。加热条件下进行的反应,可能是吸热反应,如C+CO2 2CO,也可能是放热反应,如2H2+O2 2H2O,两者的区别是放热反应撤去热源后仍能继续进行,吸热反应必须持续加热才能继续进行。由上可见,反应吸热还是放热与反应条件无关,而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的。
3.化学反应中能量变化的原因
有的化学反应会放出热量,有的化学反应要吸收热量,其原因是:(1)化学反应必有新物质生成,新物质的总能量与反应物的总能量不同;(2)能量是不能再生也不能消灭的,只能从一种形式转化为另一种形式,如电能转化为光能或热能等,或从一种物质中传递到另一种物质中去,即化学反应中能量守恒;(3)反应物与生成物的能量差若以热能形式表现,即