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教师招聘考试化学学科高频考点:化学能与热能(一)

来源 :中华考试网 2017-07-31

  【考点模拟题】

  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、反应热等概念。

  3.了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算

  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。

  【知识导学】

  一、化学反应的焓变

  1.定义:化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的热量)来表示,称为焓变(ΔH),单位:kJ/mol 或 kJ•mol-1

  在化学反应中,旧键的断裂需要吸收能量 ,而新键的形成则放出能量。总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。

  任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。

  注意:

  (1) 反应热和键能的关系

  例如:1molH2和1molCl2反应生成2molHCl的反应热的计算。

  1moLH2分子断裂开H—H键需要吸收436kJ的能量;1molCl2分子断裂开Cl—Cl键需要吸收243kJ的能量,而2molHCl分子形成2molH—Cl键放出431kJ·mol-1×2mol=862kJ的能量,所以,该反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热

  △H=生成物分子形成时释放的总能量—反应物分子断裂时所需要吸收的总能量=862kJ·mol--436 kJ·mol-1-243 kJ·mol-1=183kJ·mol-1

  由于反应后放出的能量使反应本身的能量降低,故规定△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和

  (2)反应焓变与反应条件的关系

  焓是科学家们为了便于计算反应热而定义的一个物理量,它的数值与物质具有的能量有关。对于一定量的纯净物质,在一定的状态(如温度、压强)下,焓有确定的数值。在同样的条件下,不同的物质具有的能量也不同,焓的数值也就不同;同一物质所处的环境条件(温度、压强)不同,以及物质的聚集状态不同,焓的数值也不同。焓的数值的大小与物质的量有关,在相同的条件下,当物质的物质的量增加一倍时,焓的数值也增加一倍。因此,当一个化学放映在不同的条件下进行,尤其是物质的聚集状态不同时,反应焓变是不同的。

  2.放热反应和吸热反应

  (1)放热反应:即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。

  (2)吸热反应:即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。

  二、热化学方程式

  1. 热化学方程式与普通化学方程式的区别有三点不同

  (1)热化学方程式必须标有热量变化。

  (2)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态,因为反应热除跟物质的量有关外,还与反应物和生成物的聚集状态有关。

  (3)热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量,因此,有时可用分数表示,但要注意反应热也发生相应变化。

  2.书写热化学方程式时明确以下问题:

  (1)反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关,需要注明,未特别注明的指101kPa和25℃时的数据。

  (2)物质的聚集状态不同,反应吸收和放出的热量不同,因此要注明反应物和生成物的聚集状态。

  (3)热化学方程式中的热量数据,是与各化学计量数为物质的量时相对应的,不是几个分子反应的热效应。因此式中化学计量数可以是整数,也可以是分数。一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。

  (4)无论热化学方程式中化学计量数为多少,△H的单位总是KJ/mol,但△H的数值与反应式中的系数有关。

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