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第一章化学反应与能量知识体系:章节概述:本章包括四节内容,第一节“化学反应与能量变化”表明了在化学反应中不仅有物质的变化同时伴随有能量的变化,并且介绍到一种能够同时表示物质变化和能量变化的方程式——热化学方程式。第二节“燃烧热和能源”主要介绍了特殊的反应热——燃烧热,以及能源的分类及特点。第三节“中和热”主要介绍了特殊的反应热——中和热及相关测定实验,有利于我们从能量角度理解酸碱中和反应。第四节“化学反应热的计算”介绍了三种重要的反应热计算方法,其中盖斯定律能够帮助我们了解总反应和分反应能量之间的联系。本章的教学内容能够帮助我们建立化学反应中能量变化与物质变化之间的关系,有利于我们理解化学反应中能量守恒原则。知识清单:化学反应与能量变化一、反应热与焓变:1.反应热(1)定义:化学反应中吸收或放出的热量。(2)化学反应中能量变化的原因:宏观角度:反应物与生成物能量相对高低。微观角度:化学键的变化,即断裂化学键吸收的能量和形成化学键放出的能量不同。2.焓变(1)定义:恒压条件下的反应热称为焓变。(2)符号:ΔH(3)单位:kJ·mol-1二、吸热反应与放热反应:1.吸热反应(1)定义:反应过程中吸收热量的反应(反应物的总能量低于生成物的总能量),吸热反应的ΔH>0。(2)图像:(3)常见的吸热反应:大多数分解反应;盐类的水解反应;弱电解质的电离;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;碳和水蒸气反应;C和CO2的反应。2.放热反应(1)定义:反应过程中放出热量的反应(反应物的总能量高于生成物的总能量),放热反应的ΔH<0。(2)图像:(3)常见的放热反应:可燃物的燃烧反应;酸碱中和反应;大多数的化合反应;金属跟水或酸的置换反应;物质的缓慢氧化;铝热反应。3.物质越稳定,其能量则越低,断裂化学键所吸收的能量则越多,故物质所含键能越大;反之,物质化学键键能越小,其能量越高,该物质越不稳定。三、热化学方程式:1.定义:表示反应热的化学方程式。2.意义:热化学方程式既体现物质的变化,又体现能量的变化。3.热化学方程式书写三步骤4.注意:(1)书写热化学方程式时应标明反应物及生成物的状态。反应物和生成物的聚集状态是用英文小写字母在其化学式的后面标注的,一般用“g”表示气体,“l”表示液体,“s”表示固体,“aq”表示水溶液,无需标“↑”或“↓”。例:Na2CO3(aq)+CaCl2(aq)====2NaCl(aq)+CaCO3(s)ΔH=-akJ·mol-1(2)书写热化学方程式时应标明反应温度与压强。若不标明温度和压强,则表示是在25℃(即298K)、101kPa条件下的反应热,无需标明反应条件。(3)书写热化学方程式时应标明能量变化,即焓变。焓变具有正负号和单位,吸热反应ΔH为“+”,放热反应ΔH为“-”,单位为kJ·mol-1。例:C(s)+CO2(g)====2CO(g)ΔH=+bkJ·mol-1(4)物质化学式前面的化学计量数表示物质的量,可以用整数或简单分数表示。且同一化学反应,热化学方程式中物质的化学计量数不同,反应的ΔH也不同。例:CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-112CH4(g)+O2(g)====12CO2(g)+H2O(l)ΔH=-445.15kJ·mol-1(5)热化学方程式是表示反应已完成的量,而不管反应是否真正完成,故对于可逆反应的热化学方程式,应用“====”代替可逆符号,并注明反应的温度及压强。实际反应中反应物的转化率α=Q/ΔH,Q为反应实际吸收或放出的热量。例:在200℃、101kPa时,1molH2与碘蒸气作用生成HI的热化学方程式为:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=-14.9kJ·mol-1四、反应热大小比较:1.三状态图由图可知,同一物质处于不同状态时所含能量有所差异,固态时所含能量最少,气态时所含能量高。因此,对于同一反应,物质的状态不同则反应热也不同。(1)对于吸热反应,同一反应中反应物与生成物能量差距越大,吸收的能量越多,ΔH越大。例:2NaHCO3(s)====Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)ΔH12NaHCO3(s)====Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l)ΔH2ΔH1>ΔH22NH3(g)====N2(g)+3H2(g)ΔH32NH3(l)====N2(g)+3H2(g)ΔH4ΔH3<ΔH4(2)对于放热反应,同一反应中反应物与生成物能量差距越大,放出的能量越多,ΔH越小。例:2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)ΔH52H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH6ΔH5>ΔH...

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