第23讲 化学能与热能
考纲要求 1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。 2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热、焓变等概念。 3.能正确书写热化学方程式。 4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。 5.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。 考情分析 2017,全国卷Ⅰ,28T 2017,全国卷Ⅲ,28T 2016,全国卷甲,27T 2016,全国卷丙,27T 2016,天津卷,7T 2016,浙江卷,28T 分值:3~6分 命题趋势 预计2019年高考对本部分内容的考查仍将以热化学方程式的计算、物质能量高低与稳定性的关系、反应热的计算、化学键与能量的关系、盖斯定律等为主。在备考中应注意以下三个方面的复习:化学反应中能量变化的有关概念;热化学方程式的书写规则及有限制条件的热化学方程式的书写;应用盖斯定律进行有关反应的ΔH的计算。 考点一 化学反应的热效应
1.化学反应中的能量变化
(1)化学反应的实质:__旧化学键__断裂和__新化学键__形成。其中旧键断裂要__吸收__能量,新键形成会__释放__能量。
(2)化学反应的特征:既有__物质__变化,又有__能量__变化。
(3)化学反应中的能量转化形式:__热能__、光能和电能等,通常主要表现为__热能__的变化。
2.焓变、反应热
(1)焓(H):用于描述物质__所具有能量__的物理量。 (2)焓变(ΔH):ΔH=__H(生成物)-H(反应物)__。 单位:kJ/mol或kJ·mol。
(3)反应热:指当化学反应在一定__温度__下进行时,反应所__放出__或__吸收__的热量,通常用符号Q表示,单位:kJ/mol或kJ·mol。
(4)焓变与反应热的关系:对于__等压__条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有如下关系:__ΔH=Qp__。
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3.吸热反应和放热反应
判断依据 反应物总能量与生成物总能量的相对大小 放热反应 吸热反应 E反应物__>__E生成物 生成物成键时释放出的总E反应物__<__E生成物 生成物成键时释放出的总能量__小于__反应物断键时吸收的总能量 ΔH__>__0(“+”号) 与化学键的关系 能量__大于__反应物断键时吸收的总能量 ΔH的符号 ΔH__<__0(“-”号) 反应过程图示 ①大多数化合反应 ②所有的燃烧反应 反应类型 ③酸碱中和反应 ④金属与酸反应放出H2 ⑤物质的缓慢氧化
物质的稳定性与键能以及内能的关系
(1)键能越大,物质的内能越低,该物质越稳定;键能越小,物质的内能越高,该物质越不稳定。
(2)键能与内能是密切相关的,键能可以理解为物质在分子状态的内能与其所形成的气态基态原子之间的内能之差,由于原子状态的能量基本相同,所以键能越大,意味着该物质的分子状态的内能越低,就越稳定,反之,越不稳定。
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”。 (1)物质发生化学变化都伴有能量的变化。( √ ) (2)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。( × )
(3)同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。( × )
(4)放热反应在任何条件下都可以发生,吸热反应不加热就不能发生。 ( × ) 2.伴随下列变化而发生的能量变化中,属于反应热的是( B ) A.形成1 mol H—Cl键放出的能量 B.石墨转化成金刚石吸收的能量
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①大多数分解反应 ②盐类的水解反应 ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ④C和CO2、C和H2O(g)的反应