【考點(diǎn)模擬題】
1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因,能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。
2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。
3.了解熱化學(xué)方程式的含義,能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算
4.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。
【知識(shí)導(dǎo)學(xué)】
一、化學(xué)反應(yīng)的焓變
1.定義:化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量,都可以熱量(或轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的熱量)來表示,稱為焓變(ΔH),單位:kJ/mol 或 kJ•mol-1
在化學(xué)反應(yīng)中,舊鍵的斷裂需要吸收能量 ,而新鍵的形成則放出能量?偰芰康淖兓Q于上述兩個(gè)過程能量變化的相對(duì)大小。
任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物所具有的總能量與生成物所具有的總能量總不會(huì)相等的。在新物質(zhì)產(chǎn)生的同時(shí)總是伴隨著能量的變化。
注意:
(1) 反應(yīng)熱和鍵能的關(guān)系
例如:1molH2和1molCl2反應(yīng)生成2molHCl的反應(yīng)熱的計(jì)算。
1moLH2分子斷裂開H—H鍵需要吸收436kJ的能量;1molCl2分子斷裂開Cl—Cl鍵需要吸收243kJ的能量,而2molHCl分子形成2molH—Cl鍵放出431kJ·mol-1×2mol=862kJ的能量,所以,該反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱
△H=生成物分子形成時(shí)釋放的總能量—反應(yīng)物分子斷裂時(shí)所需要吸收的總能量=862kJ·mol--436 kJ·mol-1-243 kJ·mol-1=183kJ·mol-1
由于反應(yīng)后放出的能量使反應(yīng)本身的能量降低,故規(guī)定△H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和
(2)反應(yīng)焓變與反應(yīng)條件的關(guān)系
焓是科學(xué)家們?yōu)榱吮阌谟?jì)算反應(yīng)熱而定義的一個(gè)物理量,它的數(shù)值與物質(zhì)具有的能量有關(guān)。對(duì)于一定量的純凈物質(zhì),在一定的狀態(tài)(如溫度、壓強(qiáng))下,焓有確定的數(shù)值。在同樣的條件下,不同的物質(zhì)具有的能量也不同,焓的數(shù)值也就不同;同一物質(zhì)所處的環(huán)境條件(溫度、壓強(qiáng))不同,以及物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,焓的數(shù)值也不同。焓的數(shù)值的大小與物質(zhì)的量有關(guān),在相同的條件下,當(dāng)物質(zhì)的物質(zhì)的量增加一倍時(shí),焓的數(shù)值也增加一倍。因此,當(dāng)一個(gè)化學(xué)放映在不同的條件下進(jìn)行,尤其是物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同時(shí),反應(yīng)焓變是不同的。
2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
(1)放熱反應(yīng):即有熱量放出的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。
(2)吸熱反應(yīng):即吸收熱量的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。
二、熱化學(xué)方程式
1. 熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別有三點(diǎn)不同
(1)熱化學(xué)方程式必須標(biāo)有熱量變化。
(2)熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài),因?yàn)榉磻?yīng)熱除跟物質(zhì)的量有關(guān)外,還與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)。
(3)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)只表示各物質(zhì)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量,因此,有時(shí)可用分?jǐn)?shù)表示,但要注意反應(yīng)熱也發(fā)生相應(yīng)變化。
2.書寫熱化學(xué)方程式時(shí)明確以下問題:
(1)反應(yīng)放出或吸收的熱量的多少與外界的溫度和壓強(qiáng)有關(guān),需要注明,未特別注明的指101kPa和25℃時(shí)的數(shù)據(jù)。
(2)物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,反應(yīng)吸收和放出的熱量不同,因此要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。
(3)熱化學(xué)方程式中的熱量數(shù)據(jù),是與各化學(xué)計(jì)量數(shù)為物質(zhì)的量時(shí)相對(duì)應(yīng)的,不是幾個(gè)分子反應(yīng)的熱效應(yīng)。因此式中化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。一般出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)是以某一反應(yīng)物或生成物為“1mol”時(shí)其它物質(zhì)才出現(xiàn)的。
(4)無論熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)為多少,△H的單位總是KJ/mol,但△H的數(shù)值與反應(yīng)式中的系數(shù)有關(guān)。
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