高二化学 第一章 化学反应与能量(人教版选修4):重难点七 中和热
1.定义:稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热.2.注意事项:①稀溶液是指物质溶于大量水,即大量水中物质的溶解热效应忽略不计;一般是指酸、碱的物质量浓度均小于或等于1mol•L-1;②中和热不包含离子在水中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应;③中和反应的实质是H+和OH-化合生成水;若反应过程中有其他物质生成(生成沉淀的反应一般为放热反应),这部分反应热也不包含在中和热内.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol表示强酸强碱稀溶液反应的中和热;④弱酸弱碱因为电离时要吸热或电离出的H+和OH-物质的量小于对应酸碱的物质的量,所以弱酸弱碱参加的中和反应,其中和热ΔH>-57.3kJ/mol,表示中和热偏小;若采用浓硫酸或固体NaOH进行反应,中和热ΔH>-57.3kJ/mol,中和热偏大,因为浓硫酸和固体NaOH溶解放热.3.中和热热化学方程式的书写:中和热是以生成1molH2O所放出的热量来定义的,因此,书写中和热的热化学方程式时,以生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数。
【重难点指数】★★★【重难点考向一】中和热的概念【例1】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol,分别向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入:①稀醋酸;②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,它们的关系正确的是()A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3<ΔH2 C.ΔH1=ΔH2=ΔH3 D.ΔH2<ΔH3<ΔH1【答案】D【解析】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)=H2OΔH=一57.3kJ/mol,分别向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入:①稀醋酸;②浓H2SO4;③稀硝酸,醋酸的电离吸热,浓硫酸溶于水放热,则恰好完全反应时的放出的热量为②>③>①,由于中和反应是放热反应,ΔH<0,所以ΔH2<ΔH3<ΔH1,故选D。
【名师点睛】考查中和热大小的比较,中和热是指稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1mol 水时的反应热,根据弱电解质的电离吸热,浓硫酸溶于水放热以及比较大小时要考虑“-”号,据此解答。
【重难点考向二】中和热热化学方程式的书写【例2】含11.2g KOH的稀溶液与1L、0.1mol/L的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量,下列能正确表示中和热的热化学方程式是()A.KOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2K2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-11.46kJ/molB.2KOH(s)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);ΔH=-114.6kJ/molC.2KOH(aq)+H2SO4=K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=+114.6kJ/molD.KOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol【答案】D【名师点睛】考查中和热的概念以及热化学方程式的含义,根据酸碱的物质的量判断反应的情况,根据中和热的概念:稀的强酸和强碱反应生成1mol水所放出的热量来书写热化学方程式,即可解答。
【重难点考向三】中和热与燃烧热的比较【例3】已知反应:①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ/mol②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol下列结论正确的是()A.碳的燃烧热为ΔH=-110.5 kJ/molB.1molC(s)所具有的能量一定高于1molCO(g)所具有的能量C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为ΔH=-57.3 kJ/molD.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,也放出57.3 kJ 热量【答案】C【解析】A.碳的燃烧热是指1mol碳完全燃烧生成的稳定的氧化物CO2放出的热量,从2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ/mol可知1mol碳燃烧生成CO放出110.5 kJ,碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol,故A错误;B.根据反应知,1molC与1/2mol氧气具有的总能量一定高于1molCO具有的总能量,故B错误;C.稀硫酸和稀NaOH,为强酸和强碱,反应生成1mol水,放出的热量为57.3kJ,ΔH=-57.3 kJ/mol,故C正确;D.稀醋酸与稀NaOH溶液混合,稀醋酸是弱电解质存在电离平衡,电离过程是吸热过程,所以ΔH<-57.3 kJ/mol,故D错误;故选C。
【名师点睛】考查了燃烧热、中和热的概念分析理解,掌握热化学方程式的意义是解答本题的关键,燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol,产物为稳定氧化物;在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热;弱电解质存在电离平衡,电离过程是吸热过程,以此解答。
1.强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为()H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l),ΔH=-57.3kJ/mol①HCl(aq)+NH3•H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l),ΔH=-akJ/mol②HCl(aq)+NaOH(s)=NaCl(aq)+H2O(l),ΔH=-bkJ/mol③Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l),ΔH=-ckJ/mol则a,b,c三者的大小关系判断错误的是()A.c>114.6 B.a<57.3 C.b>57.3 D.2a=2b=c【答案】D【解析】①HCl(aq)+NH3•H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l),ΔH=-akJ/mol,NH3•H2O电离过程吸热,因此a<57.3;②HCl(aq)+NaOH(s)=NaCl(aq)+H2O(l),ΔH=-bkJ/mol,氢氧化钠固体溶解放热,因此b>57.3;③Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l),ΔH=-ckJ/mol,反应过程中除了氢离子和氢氧根离子反应放热,硫酸钡沉淀的生成也伴随有沉淀热的变化,因此c >2×57.3=114.6,故选D。
【名师点睛】考查了中和热的概念分析判断,注意酸碱反应过程中的弱电解质电离,反应生成水的量,准确理解概念是解题关键;稀的强酸与强碱生成1molH2O放出的热量为中和热,注意弱电解质的电离吸热,氢氧化钠溶解放热、硫酸钡沉淀的生成也伴随有沉淀热的变化。
2.已知H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)ΔH=-57.3kJ•mol-1.以下四个化学方程式其中反应热为57.3kJ•mol-1的是()①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)═Na2SO4(aq)+2H2O(l)②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)═BaSO4(s)+2H2O(l)③HCl(aq)+NH3•H2O(aq)═NH4Cl(aq)+H2O(l)④CH3COOH(aq)+NH3•H2O(aq)═CH3COONH4(aq)+H2O(l)A.①和②B.③C.④D.以上都不对【答案】D3.下列有关热化学反应的描述中正确的是()A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/molB.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0)kJ/mol C.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量【答案】B【解析】A.中和热概念是强酸、强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量,中和热ΔH=-57.3kJ/mol,故A错误;B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则2C02(g)=2CO(g)+02(g)反应的ΔH=+2×283.0 KJ/mol,故B正确;C.1mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热,故D错误;D.醋酸为弱电解质,电离过程为吸热过程,则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成lmol水,放出的热量小于57.3kJ,故D错误,故选B。
4.下列说法正确的是()A.1mol H2SO4与1mol Ba(OH)2完全反应放出的热量叫做中和热B.等物质的量强酸和弱酸分别与等量的烧碱反应生成等量的水,弱酸反应放出的热量比强酸少C.CO能继续与O2反应生成稳定的氧化物CO2,所以说CO与O2的反应是吸热反应D.在101kPa时,1mol C燃烧时放出的热量为C的燃烧热【答案】B【解析】A.中和热指的是在稀溶液中,定义要点:酸跟碱成1 mol水时的反应热叫做中和热.以生成1 mol水为基准.而1mol H2SO4与 1mol Ba(OH)2完全反应生成2mol水,故不是中和热,A错误;B.由于弱酸电离吸热,故当反应生成等量的水时,弱酸反应放出的热量比强酸少.故B正确;C.CO与O2的反应是燃烧反应,而所有的燃烧都放热,故CO与O2的反应为放热反应,故C错误;D.燃烧热是指在25摄氏度、101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热.定义要点:可燃物必须完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量为标准,如C→CO2,H2→H2O(液),S→SO2(气)等.故D错误;故选B。
5.下列关于中和热的说法不正确的是()A.酸和碱发生中和反应时放出的热量不一定是57.3KJB.酸和碱发生中和反应时所放出的热量就叫中和热C.在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量称为中和热D.中和热不包括物质溶解、电离、水合等过程中的热效应【答案】B。
高二化学人教版选修四课件:第1章 化学反应与能量 第1节 第2课热化学方程式 中和热的测定 (50 张)
预习自我检测
1.思考辨析: 导学号 04300036 (1)已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,则 稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 1mol 水时放出 57.3 kJ 热量。( × ) (2)已知 HCl 和 NaOH 反应的中和热 ΔH=-57.3 kJ/mol,则 98%的浓硫酸 和稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol 水的中和热为-57.3 kJ/mol。( × ) (3)已知 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,则 H2SO4 和 Ba(OH)2 反应的反应热 ΔH=2×(-57.3)kJ/mol。( × )
• 学 化反学应反所应释同放时的 存能 在量 着是 物现 质代变能化量和的能主量要来源之一。 变化,化学反应中的物质变化可用化 学方程式表示,那么用什么方法可以 既表示物质变化也表示其能量变化呢? 如何建立物质变化和能量变化的定量 关系呢?
课前新知预习
• 一、热化学方程式
• 1.定义 • 表示参加反应的_物_质__的_量_______反__应_热与________的关系的化
• ⑤重复步骤②~④三次。
• (3)数据记录及处理。 • 数据记录表
温度
起始温度t1/℃
实验次数
HCl NaOH 平均 溶液 溶液 值
终止温度 t2/℃
温度差 (t2-t1)/℃
1
2
3
(4)计算反应热。 ①以三次测量所得数据的_平__均__值___为计算依据。 ②为了计算方便,盐酸和 NaOH 溶液的密度近似为 1 g·cm-3。忽略实验装 置的比热容。 ③盐酸质量为 m1=50 g、NaOH 溶液质量为 m2=50 g,反应后溶液比热容 c=4.18J·(g·℃)-1,实验中反应放出的热量为(m1+m2)·c·(t2-t1)=0.418(t2-t1)kJ, 则生成 1 mol H2O 时的反应热为:ΔH=-0.4108.0t225-t1kJ·m(1)实验用品。
化学选修4化学反应与原理第一章化学反应与能量知识总结详细版
化学选修4化学反应与原理第一章化学反应与能量一、焓变反应热1.反应热:化学反应过程中所放出或吸收的热量,任何化学反应都有反应热,因为任何化学反应都会存在热量变化,即要么吸热要么放热。
反应热可以分为(燃烧热、中和热、溶解热)2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号:△H.单位:kJ/mol ,即:恒压下:焓变=反应热,都可用ΔH表示,单位都是kJ/mol。
3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热放出热量的化学反应。
(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0吸收热量的化学反应。
(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0也可以利用计算△H来判断是吸热还是放热。
△H=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=反应物的总键能(E断)-生成物的总键能(E成)☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合△反应(特殊:C+CO22CO是吸热反应)④金属与水或酸的反应⑤生石灰(氧化钙)和水反应⑥铝热反应等☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应③水解反应☆区分是现象(物理变化)还是反应(生成新物质是化学变化),一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。
注意:放热反应不一定需要加热,吸热反应也不一定都需要加热。
4.能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳定,能量和键能成反比。
5.同种物质不同状态时所具有的能量:气态>液态>固态6.常温是指25℃,101KPa.标况是指0℃,101℃.7.比较△H时必须连同符号一起比较。
二、热化学方程式书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化,即反应热△H,△H对应的正负号都不能省。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(s,l, g分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)③热化学反应方程式不标条件,除非题中特别指出反应时的温度和压强。
1.1.2 中和反应的反应热及其测定 人教版高中化学选修4教学设计(含解析)
(人教版选修4)第一章《化学与能量》教学设计第一节《化学反应与能量变化》(第二课时:中和反应的反应热及其测定)A.稀H2SO4与稀Ba(OH)2溶液反应生成1molH2OB.稀盐酸与氨水反应生成1molH2OC.稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1molH2OD.稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1molH2O【答案】 C【板书】1中农和热:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成 1 mol H2O 时的反应热叫中和热。
【讨论】2.注意事项:【回答】①稀溶液:是指存在大量水的溶液。
②量的标准:必须是生成 1 mol 水。
【讲解】(3)对于强酸和强碱的稀溶液反应,中和热基本上是相等的,表示为H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
【讨论】已知在稀溶液里盐酸与氢氧化钠溶液发生中和反应生成 1 mol 水时,放出的热量为57.3 kJ。
【思考】:(1)弱碱与弱酸反应;(2)浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应;(3)稀硫酸与氢氧化钡溶液反应放出的热量是否也都是57.3 kJ?【回答】(1)因为弱酸、弱碱在电离过程中需要吸热,所以弱酸、弱碱发生中和反应生成 1 mol H2O 放出的热量要小于 57.3 kJ;(2)因为浓硫酸与稀 NaOH 溶液的反应过程中还包括浓硫酸的稀释,稀释时要放出大量的热,所以浓硫酸与稀NaOH 溶液发生中和反应生成 1 mol H2O 放出的热量要大于 57.3 kJ;(3)稀硫酸与稀氢氧化钡溶液发生中和反应,不仅生成H2O,而且生成 BaSO4 沉淀,生成 BaSO4 沉淀时会放出热量,所以此反应生成 1 mol 水时放出热量要大于 57.3 kJ。
【思考】2.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1,回答下列问题:(1)用含20 g NaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________kJ的热量。
高中化学人教版选修四(课件)第一章 化学反应与能量 第1节-1-2
5.数据处理 ΔH=cmnΔtH×2O10-3 kJ/mol[其中c=4.18 J/(g·℃)]
(1)稀KOH溶液与稀H2SO4溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)的反应热叫做 中和热。( )
(2)1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热。( ) (3)在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和 热。( ) (4)表示中和热的离子方程式为:H++OH-===H2O ΔH=-57.3 kJ/mol。 【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)×
【提示】 碱过量的目的是保证盐酸完全反应。
4.能否用浓硫酸代替盐酸?对结果产生什么影响? 【提示】 不能。浓硫酸溶解于水时放热,所测ΔH偏小,即ΔH<-57.3 kJ·mol-1。 5.能否用醋酸代替盐酸或用氨水代替KOH溶液?对结果产生什么影响? 【提示】 不能。弱酸、弱碱电离吸热,所测ΔH偏大,即ΔH>-57.3 kJ·mol-1。
【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)×
[核心·突破] 1.书写热化学方程式的“五步”
2.判断热化学方程式正误的“五审”
[题组·冲关] 题组1 热化学方程式的正误判断 1.(2016·滨州高二检测)下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2SO2+O2
2SO3 ΔH=-196.6 kJ/mol
NH3(g) ΔH=(a+b)kJ·mol-1
【解析】 理解a、b、c的含义及符号。a为12mol N2(g)和32 mol H2(g)分解为 1 mol N(g)和3 mol H(g)吸收的能量,b为1 mol NH3(g)分解成1 mol N(g)和3 mol H(g)吸收的能量,c为1 mol NH3(l)→NH3(g)吸收的能量。合成氨反应热包括吸 收的热量与放出热量的相对大小,若生成1 mol NH3(g):ΔH=(a-b)kJ·mol-1, 若生成1 mol NH3(l):ΔH=(a-b-c)kJ·mol-1。
高中人教版选修4 第1章 化学反应与能量 本章总结 课件(16张)
ΔH=-57.3 kJ·mol-1,含 1 mol NaOH 水溶液与含 0.5 mol 的浓硫酸混合后放热 57.3 kJ
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【解析】 A 选项中 Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)的反应属于放热反应,E
应则指12 mol H2 与12 mol Cl2 反应生成 1 mol HCl。 (4)看清题目要求。写热化学方程式,答案不是唯一的;写表示燃烧热的热化学方程
式,可燃物的化学计量数必须为 1,答案是唯一的。 专题二:关于“反应热” (1)热化学方程式中燃烧物前化学计量数为 1,如表示 H2 燃烧热的热化学方程式为
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专题一:关于“热化学方程式”量变化↓放热反应:ΔH<0,E反应物>E生成物
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专题三:关于“盖斯定律”
利用盖斯定律求反应热时,应注意热化学方程式的系数变化、状态变化、ΔH 变化,
反应物>E 生成物,A 项错;同理 B、C 两项中的反应均为吸热反应,E 反应物<E 生成物,ΔH>0,B
化学:第一章《化学反应与能量》全章课件(人教选修4)
4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的 盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小 烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅 拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的 最高温度,记为终止温度,记入下表。
思考5:酸、碱混合时,为何要把量筒中的 NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?
答:因为本实验的关键是测反应的反应热,若 动作迟缓,将会使热量损失而使误差增大。
作业: 课本P6 3-(2,3,5,6)、4 [课外作业] 1、预习课本下一小节的内容 2、课外查阅我国能源结构和状况。
一、燃烧热 二、能源
一、燃烧热
1、定义
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,叫做该物质的燃烧热。
2、单位 3、注意 kJ/mol
指定产物通常规定为:它是指物质中的下列元素
⑵ 一定标明各物质的状态(s、l、g、aq) ;
⑶ ΔH只放右边,以空格与标有物质状态的化学方程 式隔开(数值及单位) 放热: ΔH < 0; 吸热: ΔH > 0; ⑷ 系数仅仅表示物质的量,不表示分子或原子个数; 故系数可以是整数、分数、小数;
⑸ΔH的值与系数相匹配。 系数加倍,ΔH值也加倍。 正逆反应的ΔH绝对值相等,符号相反。 ⑹ 反应物完全变成生成物,所释放或吸收的热量。
H2 + I2 == 2HI
只表示物质变化
【例1】 在200℃、101kPa时,1 mol H2与碘蒸气作用生 成HI的反应,科学文献上表示为:
H2(g) + I2 (g) ==== 2HI(g) ΔH =
101kPa
200℃
-14.9 kJ/mol
二、热化学方程式
1、定义
ห้องสมุดไป่ตู้
人教版高中化学选修四知识点汇总
人教版高中化学选修四知识点汇总一、化学反应与能量。
1. 焓变、反应热。
焓(H)是个啥呢?就像是化学反应能量的一种“账本”。
焓变(ΔH)就是反应前后这个“账本”的差值。
反应热呢,大多数时候就等于焓变。
如果ΔH < 0,那这个反应就是放热反应,就像你冬天抱着个暖手宝,暖手宝在放热给你。
要是ΔH>0,这就是个吸热反应,就好比你要加热冰块让它融化,得给它热量。
计算反应热有个好帮手叫盖斯定律。
就好比你从A地到C地,可以直接走,也可以先到B地再到C地,不管你咋走,总能量变化是一样的。
盖斯定律就是说不管反应是一步完成还是分几步完成,反应热的总值是不变的。
你可以通过已知反应的反应热来计算那些不好直接测量的反应的反应热。
2. 燃烧热和中和热。
燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。
比如说,1 mol碳完全燃烧生成二氧化碳时放出的热量就是碳的燃烧热。
这里要注意是1 mol 哦,而且得是完全燃烧生成稳定的东西,像碳就不能只生成一氧化碳。
中和热呢,是强酸强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量,大概是 57.3 kJ/mol。
不过要是弱酸或者弱碱参加反应,因为它们电离还要吸收热量,所以中和热的数值就会比 57.3 kJ/mol小一些。
3. 热化学方程式。
热化学方程式就像是化学反应的能量版说明书。
写热化学方程式的时候,首先要注明反应物和生成物的状态,因为状态不同,能量也不一样。
就像水,液态水和气态水能量就不同。
然后呢,要写上反应热ΔH,并且要注意单位是kJ/mol。
如果反应逆向进行,反应热的数值不变,符号相反,就像你把一个放热反应倒过来做,那就变成吸热反应了。
二、化学反应速率和化学平衡。
1. 化学反应速率。
化学反应速率就是看这个反应进行得快还是慢。
可以用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。
就像你看一个水池放水,单位时间里水减少的量就可以表示放水的速度。
它的计算公式是v = Δc/Δt。
高二化学人教版选修四第一章第一节《化学反应与能量》知识点详总
第一章化学反应与能量第1节化学反应与能量的变化一、反应热焓变1.反应热与焓变的概念①焓的意义:焓是一个物理量,用来描述物质所具有的能量(即焓就是能量,能量就是焓),符号为H,单位是KJ/mol,用焓的变化来描述与反应热有关的能量变化.∆表示,单位是KJ/mol.②焓变:化学反应中,反应产物的总焓与反应物的总焓之差,用符号H∆=H(反应产物)-H(反应物)a.数学表达式:H∆>0,即反应产物的总焓大于反应物的总焓,说明该反应是吸收能量的,表现为吸热反应;如果b.焓变的意义:如果H∆<0,即反应产物的总焓小于反应物的总焓,说明该反应是释放能量的,表现为放热反应.H③反应热:在一定温度下,化学反应所释放或吸收的热量称为反应热,符号用Q表示,单位是KJ/mol.经研究证明,化学反应在恒压条件下的反应热与焓变相同.【说明】a.反应热的单位与焓变一样,为KJ/mol.b.反应热描述的是一定温度下化学反应前后的热量变化.c.任何化学反应均有反应热.(1)从化学键的角度(即微观角度)分析①化学反应的本质:反应物在参与化学反应时首先要吸收一定的能量,使部分或全部化学键断裂,当原子与原子(或原子团)结合成新物质(生成物)形成化学键时,又释放出能量,由于吸收与放出的能量是不同的,所以表现出有些化学反应是放热的,有些化学反应是吸热的.即∆=反应物的键能总和-生成物的键能总和.②由键能求焓变的公式:H下面就以H2与Cl2反应生成HCl为例进行说明:综上分析:反应热与化学键能量变化的关系可以表示为=生成物反应物E E-,其中反应物E 表示反应物断键时吸收的总能量,∑生成物E 表示生成物成键时放出的总能量.因此在H 2与Cl 2反应中:H ∆=∑∑生成物反应物EE-=(436KJ/mol+243KJ/mol)-2mol ⨯431KJ/mol= -183KJ/mol.(2)从反应物与生成物所具有的总能量的相对大小(即宏观角度)分析如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,则反应物转化为生成物时放出能量,反应表现为放热反应;如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,则反应物转化为生成物时吸收能量,反应表现为吸热反应.如图所示:H ∆<0 H ∆>0①所有的燃烧反应 比如电解质的电离等. 4.热化学方程式(1)定义:能表示参加化学反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式称为热化学方程式.(2)意义: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. (3)书写热化学方程式的一般步骤①根据有关的信息写出注明反应物和生成物聚集状态的化学方程式,并配平. ②根据化学方程式中各物质前面的化学计量数计算相应的反应热的数值. ③如果该反应为放热反应,则H ∆为“-”;如果为吸热反应,则H ∆为“+”.例如2molH 2与1molO 2反应生成2mol 液态水时放出571.6KJ 的能量,反应的热化学方程式可表示为: 2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l) H ∆= -571.6KJ/mol (4)书写热化学方程式应注意的问题①将H ∆写在化学方程式的右边且中间留一个字的空隙:H ∆= ↑↑↑符号 数值 单位②反应热(H ∆)与测定条件(温度、压强等)有关,书写热化学方程式时应注意H ∆的测定条件.绝大多数的H ∆是在常温常压下测定的,若不注明温度和压强,也就表明该反应是在常温常压下进行的.③H ∆是一个宏观量,热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅仅表示该物质的物质的量,并不表示该物质的分子数、原子数以及体积,因此化学计量数可以是整数,也可以是分数.④H ∆与物质的聚集状态有关,如果反应物或生成物的聚集状态不同,则反应热(H ∆)也不同,因此必须注明参加该反应的各物质的聚集状态.即气体(g)、固体(s)、液体(l)、溶液(aq),不必标出沉淀符号(↓)和气体符号(↑).⑤热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与H ∆相对应,若化学计量数改变,则H ∆也要按比例改变,即H ∆与参与反应的各物质前面的化学计量数成正比.⑥当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反. ⑦热化学方程式一般不需要注明反应条件,除非题中特别指出温度、压强.(1)检查H ∆的符号是否正确.(2)检查参与化学反应的各物质的聚集状态是否标明正确.(3)检查H ∆的数值与各物质前面的化学计量数是否对应即H ∆与参与反应的各物质前面的化学计量数成正比;当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反. (4)特殊的反应热书写表示中和热的热化学方程式时,H 2O(l)的化学计量数为1,并以此配平其余物质的化学计量数. 5.中和反应的反应热的测定1.定义:在稀溶液中,1molH 2O(l)时所释放的热量.其中和热的数值取57.3KJ/mol(注意:弱酸或弱碱的稀溶液进行中和反应时,,所以其中和热要小于57.3KJ/mol)2.单位:KJ/mol3.中和热的测定(1)实验仪器与药品:大小烧杯两个、环形玻璃搅拌棒、泡沫塑料板、碎泡沫塑料、50mL 0.5mol/L 的稀盐酸、50mL 0.55mol/L 的NaOH 溶液、温度计 (2)实验步骤①组装如图所示的实验装置②量取50mL 0.5mol/L 的稀盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,然后把温度计上的酸用水冲洗干净.用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L的NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度.③把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中的盐酸中,并把量筒中NaOH溶液一次性倒入到小烧杯中(注意不要洒在外面),盖好泡沫塑料板.用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读出混合溶液的最高温度,作为终止温度.特别提醒:①酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液,不能用浓酸、浓碱,因为浓酸、浓碱溶于水一般要放热;也不能用弱酸或弱碱,因为弱酸或弱碱电离吸热.②实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后,要充分冷却至室温才能使用.③碱稍微过量,目的是保证酸完全反应.④操作时动作要快,尽量减少热量的损失.⑤该装置中所用的泡沫塑料板与碎泡沫塑料都是为了减少热量的减少.⑥温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中,而且要稳定一段时间后再读数,以提高所测温度的精度.⑦环形玻璃搅拌棒不能换成铁质等玻璃棒.拓展点4:物质的能量高低与物质稳定性比较不同的物质所具有的能量不同,对于物质的稳定性(根据物质的焓值大小、能量高低、焓变正负确定的)而言,存在着“能量越低越稳定”的觃律.。
第1章-化学反应与能量-选修4-新课标(RJ)-化学
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3.反应热的实质 (1)化学反应中能量变化的原因 化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。当 反应物分子的化学键断裂时,需要克服粒子间的相互作用,这需要吸收能量;当原子重 新结合成生成物分子时,即新化学键形成时,又要释放能量。 (2)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化图(图1-1-1)
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【规律小结】关于ΔH的计算 计算反应热ΔH的几种方法:ΔH=断裂旧化学键吸收的总能量-形成新化学键放出的 总能量=生成物具有的总能量-反应物具有的总能量=生成物的总焓值—反应物的总 焓值,即ΔH=E总(断键)-E总(成键)=E总(生成物)-E总(反应物)=H总(生成物)-H总(反 应物)。
图1-1-3
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如图1-1-3乙所示为吸热反应,生成物的总能量高于反应物的总能量,反应体系能量
__升__高____,规定吸热反应ΔH为__+______或ΔH____>____0。
2.常见的吸热反应与放热反应 常见的吸热反应:大多数盐的分解反应,Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应,C和CO2、C和 水的反应等。 常见的放热反应:中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应( 大多数)、铝热反应等。
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知识点二 放热反应与吸热反应
化学反应是吸热反应还是放热反应,取决于生成物的总能量与反应物的总能量的相对大
小。
1.化学反应过程中的能量变化图
如图1-1-3甲所示为放热反应,生成物的
总能量低于反应物的总能量,反应体系能量
__降___低___,规定放热反应ΔH为___-_____或ΔH
___<_____0。
Hale Waihona Puke 三维目标【情感、态度与价值观】 激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨 求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点。
化学选修4第一二章知识点总结
化学选修4第一二章知识点总结一、知识概述1. 《化学反应与能量》- ①基本定义:化学反应在进行的时候,会伴随着能量的变化。
有的反应会放出能量,就像燃烧,这就是放热反应;有的反应要吸收能量才能进行,就好比碳酸钙高温分解,这是吸热反应。
- ②重要程度:在化学学科里就像是主线一样。
无论是在理解化学反应的本质还是在实际工业生产、日常生活的能量利用方面,都超级重要。
- ③前置知识:要知道化学反应的基本概念,像化学方程式这些。
举个例子,要是连氢气和氧气反应生成水的化学方程式都不知道,那这个能量变化也就不好研究了。
- ④应用价值:在生活中,咱们取暖的柴火燃烧,那就是放热反应提供热量。
在工业上,炼铁时焦炭的燃烧为反应提供热量也是利用化学反应的能量变化。
2. 《化学反应速率和化学平衡》- ①基本定义:化学反应速率就是化学反应进行的快慢。
化学平衡就好像一个跷跷板,当反应在一定条件下,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
- ②重要程度:对化工生产特别关键。
要是能控制反应速率和平衡,就能提高产率、降低成本。
- ③前置知识:得先知道物质的量、浓度这些概念。
打个比方,你得知道一杯糖水里糖的浓度是多少,才能去研究蔗糖水解反应的速率。
- ④应用价值:在化工生产中,比如合成氨反应,要控制反应速率使反应既不太快发生危险,又不太慢影响产量;还要控制好平衡,让氨的产量更高。
二、知识体系1. ①知识图谱:在化学选修4里,这前两章就像是高楼大厦的基础部分。
化学反应与能量是从能量角度去理解化学反应,化学反应速率和化学平衡则是从快慢和反应程度方面去探讨化学反应。
- ②关联知识:化学反应与能量的知识和后面要学的电化学等息息相关。
化学反应速率和化学平衡与化学实验、工业生产流程等联系紧密。
像在电解池中就涉及能量转化,而且溶液中离子反应的进行其实也存在反应速率和平衡的问题。
- ③重难点分析:化学反应中的能量变化计算、活化能的概念等是难点。
