关于化学反应与能量的知识点
第1篇:化学反应与能量知识点
一、焓变反应热
1。反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量
2。焓变(Δh)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应
(1)。符号:△h(2)。单位: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
☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②*碱中和反应
③大多数的化合反应④金属与*的反应
⑤生石灰和水反应⑥浓硫*稀释、*氧化*固体溶解等
☆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以h2、co、c为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等
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。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)
③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数
⑤各物质系数加倍,△h加倍;反应逆向进行,△h改变符号,数值不变
三、燃烧热
1。概念:25℃,101kpa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kj/mol表示。
※注意以下几点:
①研究条件:101kpa
②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1mol
④研究内容:放出的热量。(Δh<0,单位kj/mol)
四、中和热
1。概念:在稀溶液中,*跟碱发生中和反应而生成1molh2o,这时的反应热叫中和热。
2。强*与强碱的中和反应其实质是h+和oh—反应,其热化学方程式为:
h+(aq)+oh—(aq)=h2o(l)Δh=—57。3kj/mol
3。弱*或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57。3kj/mol。
4。中和热的测定实验
五、盖斯定律
1。内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。
第2篇:关于化学反应与能量的知识点
一、化学反应及能量变化
1、化学反应的实质、特征和规律
实质:反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成
特征:既有新物质生成又有能量的变化
遵循的规律:质量守恒和能量守恒
2、化学反应过程中的能量形式:常以热能、电能、光能等形式表现出来
二、反应热与焓变
1、反应热定义:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量成为化学反应的反应热。
2、焓变定义:在恒温、恒压条件下的反应热叫反应的焓变,符号是△h,单位常用kj/mol。
3、产生原因:化学键断裂—吸热化学键形成—放热
4、计算方法:△h=生成物的总能量-反应物的总能量=反应物的键能总和-生成物的键能总和
5、放热反应和吸热反应
化学反应都伴随着能量的变化,通常表现为热量变化。据此,可将化学反应分为放热反应和吸热反应。
(2)反应是否需要加热,只是引发反应的条件,与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应,也有部分吸热反应不需加热,在常温时就可以进行。中和热
(1)定义:稀溶液中,*和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热
三、化学电池:
化学电池,是一种能将化学能直接转变成电能的装置,它通过化学反应,消耗某种化学物质,输出电能。它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。
不同种类的电池:
(一)一次电池
一次电池的活*物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度,就不能使用了。一次电池中电解质溶液制成胶状,不流动,也叫干电池。常用的有普通的锌锰干电池、碱*锌锰电池、锌*电池、镁锰干电池等。
常见的一次电池:
(1)普通锌锰干电池
的周围是细密的石墨和去极化剂mno2的混合物,在混合物周围再装入以nh4cl溶液浸润zncl2,nh4cl和淀粉或其他填充物(制成糊状物)。为了避免水的蒸发,干电池用蜡封好。干电池在使用时的电极反应为
—负极:zn—2e=zn2+
—正极:2nh4++2e+2mno2=2nh2+mn2o3+h2o
总反应:zn+2mno2+2nh4+=mn2o3+2nh2+zn2++h2o
(2)碱*锌锰干电池
——负极:zn+2oh—2e=zn(oh)2
——正极:2mno2+2h2o+2e=2mnooh+2oh
总反应:zn+2mno2+2h2o=2mnooh+zn(oh)2
(3)银一锌电池
电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等所需电流是微安或毫安级的,它们所用的电池体积很小,有“纽扣”电池之称。它们的电极材料是ag2o和zn,所以叫银一锌电池。电极反应和电池反应是:
-—负极:zn+2oh—2e=zn(oh)2
—-正极:ag2o+h2o+2e=2ag+2oh
总反应:zn+ag2o+h2o=zn(oh)2+2ag
利用上述化学反应也可以制作大电流的电池,它具有质量轻、体积小等优点。这类电池已用于宇航、火箭、潜艇等方面。
(4)锂-二氧化锰非水电解质电池
以锂为负极的非水电解质电池有几十种,其中*能最好、最有发展前途的是锂一二氧化锰非水电解质电池,这种电池以片状金属及为负极,电解活*mno2作正极,高**及溶于碳**烯酯和二*氧基乙*的混合有机溶剂作为电解质溶液,以聚*烯为隔膜,电极反应为:
-+负极反应:li—e=li
+-正极反应:mno2+li+e=limno2
总反应:li+mno2=limno2
该种电池的电动势为2.69v,重量轻、体积小、电压高、比能量大,充电1000次后仍能维持其能力的90%,贮存*能好,已广泛用于电子计算机、手机、无线电设备等。
(5)铝-空气-海水电池
1991年,我国首例以铝——空气——海水为材料组成的新型电池用作航海标志灯。该电池以取之不尽的海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。
工作原理:
3+-负极:4al—12e==4al
--正极:3o2+6h2o+12e==12oh
总反应:4al+3o2+6h2o==4al(oh)3
特点:这种海水电池的能量比“干电池”高20—50倍。(6)高能电池—锂电池
该电池是20世纪70年代研制出的一种高能电池。由于锂的相对原子质量很小,所以比
容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大,使用寿命长,适用于动物体内(如心脏起搏器)。因锂的化学*质很活泼,所以其电解质溶液应为非水溶剂。
如作心脏起搏搏器的锂—*电池的电极反应式为:负极:2li-2e-==2li+正极:i2+2e-==2i-总反应式为:2li+i2==2lii
锂电池
(二)二次电池
二次电池又称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活*物质获得再生。这类电池可以多次重复使用。
(1)铅蓄电池是最常见的二次电池,它由两组栅状极板交替排列而成,正极板上覆盖有pbo2,负极板上覆盖有pb,电介质是h2so4.
铅蓄电池放电的电极反应如下:
--负极:pb(s)+so42(aq)-2e=pbso4(s)(氧化反应)
+-正极:pbo2(s)+so42-(aq)十4h(aq)+2e=pbso4(s)+2h2o(l)(还原反应)
总反应:pb(s)+pbo2(s)+2h2so4(aq)=2pbso4(s)十2h2o(l)
铅蓄电池充电的反应是上述反应的逆过程:
--*极:pbso4(s)+2e=pb(s)+so42(aq)(还原反应)
--+阳极:pbso4(s)+2h2o(l)-2e=pbo2(s)+so42(aq)十4h(aq)(氧化反应)
总反应:2pbso4(s)十2h2o(l)=pb(s)+pbo2(s)+2h2so4(aq)
可以把上述反应写成一个可逆反应方程式:
pb(s)+pbo2(s)+2h2so4(aq)2pbso4(s)十2h2o(l)
(2)碱*镍—镉电池:该电池以cd和nio(oh)作电极材料,naoh作电解质溶液。
负极:cd+2oh--2e-=cd(oh)2
正极:2nio(oh)+2h2o+2e-=2ni(oh)2+2oh-
总反应式为:cd+2nio(oh)+2h2o=cd(oh)2+2ni(oh)2
从上述两种蓄电池的总反应式可看出,铅蓄电池在放电时除消耗电极材料外,同时还消耗电解质硫*,使溶液中的自由移动的离子浓度减小,内阻增大,导电能力降低。而镍—镉电池在放电时只消耗水,电解质溶液中自由移动的离子浓度不会有明显变化,内阻几乎不变,导电能力几乎没有变化。
(3)*镍可充电池:该电池是近年来开发出来的一种新型可充电池,可连续充、放电500次,可以取代会产生镉污染的镍—镉电池。
负极:h2+2oh--2e-=2h2o
正极:2nio(oh)+2h2o+2e-=2ni(oh)2+2oh-
总反应式为:h2+2nio(oh)=2ni(oh)2
(三)燃料电池
又称连续电池:一般以天然燃料或其它可燃物质如h2、ch4等作为负极反应物质,以o2作为正极反应物质而形成的。燃料电池体积小、质量轻、功率大,是正在研究的新型电池之一。
(1)*氧燃料电池主要用于航天领域,是一种高效低污染的新型电池,一般用金属铂(是一种惰*电极,并具有催化活*)或活*炭作电极,用40%的koh溶液作电解质溶液。其电极反应式为:负极:2h2+4oh--4e-=4h2o正极:o2+2h2o+4e-=4oh-总反应式为:2h2+o2=2h2o
(2)**燃料电池用金属铂作电极,用koh溶液作电解质溶液。
负极:ch4+10oh--8e-=co32-+7h2o
正极:2o2+4h2o+8e-=8oh-
总反应式为:ch4+2o2+2koh=k2co3+3h2o
(3)*醇燃料电池是最近摩托罗拉公司发明的一种由*醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的新型手机电池,电量是现有镍*电池或锂电池的10倍。
负极:2ch4o+16oh--12e-=2co32-+12h2o
正极:3o2+6h2o+12e-=12oh-
总反应式为:2ch4o+3o2+4oh-=2co32-+6h2o
(4)固体氧化物燃料电池该电池是美国西屋公司研制开发的,它以固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许o2-在其间通过。
负极:2h2+2o2-4e-=2h2o
正极:o2+4e-=2o2-
总反应式为:2h2+o2=2h2o
(5)熔融盐燃料电池:
该电池用li2co3和的na2co3熔融盐混合物作电解质,co为阳极燃气,空气与co2的混合气为*极助燃气,制得在6500c下工作的燃料电池。熔融盐燃料电池具有高的发电效率。
负极:2co+2co32--4e-=4co2
正极:o2+2co2+4e-=2co32-
总反应式为:2co+o2=2co2
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第3篇:化学反应与能量变化知识点总结
一、化学反应与能量的变化
反应热焓变
(1)反应热:化学反应在一定条件下反应时所释放或吸收的热量。
(2)焓变:在恒压条件下进行的化学反应的热效应即为焓变。
(3)符号:Δh,单位:kj/mol或kj·molˉ1。
(4)Δh=生成物总能量-反应物总能量=反应物键能总和-生成物键能总和
(5)当Δh为“-”或Δh<0时,为放热反应
当Δh为“+”或Δh>0时,为吸热反应
热化学方程式
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。
h2(g)+?o2(g)=h2o(l)Δh=-285.8kj/mol
表示在25℃,101kpa,1molh2与?molo2反应生成液态水时放出的热量是285.8kj。
注意事项:(1)热化学方程式各物质前的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数,因此,它可以是整数,也可以是小数或分数。(2)反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同,因此,书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态。热化学方程式中不用“↑”和“↓”
中和热定义:在稀溶液中,*跟碱发生中和反应生成1molh2o,这时的反应热叫做中和热。
二、燃烧热
(1)概念: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。
(2)单位:kj/mol
三、反应热的计算
(1)盖斯定律内容:不管化学反应是一步完成或是分几步完成,其反应热是相同的。或者说,化学反应的的反应热只与体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
反应热的计算常见方法:
(1)利用键能计算反应热:通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能,键能通常用e表示,单位为kj/mol或kj·mol-1。方法:Δh=∑e(反应物)-∑e(生成物),即Δh等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。如反应h2(g)+cl2(g)===2hcl(g)Δh=e(h—h)+e(cl—cl)-2e(h—cl)。
(2)由反应物、生成物的总能量计算反应热:Δh=生成物总能量-反应物总能量。
(3)根据盖斯定律计算:
反应热与反应物的物质的量成正比。化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关.即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。例如:由图可得Δh=Δh1+Δh2,
四、化学反应与能量变化方程式
⑴△h只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,用“;”隔开。若为放热反应,△h为“-”;若为吸热反应,△h为“+”。△h的单位为kj/mol。
⑵反应热△h与测定条件(如温度、压强等)有关。所以书写热化学反应方程式的时候,应该注意标明△h的测定条件。
⑶必须标注物质的聚集状态(s(固体)、l(液体)、g(气体)才能完整的书写出热化学反应方程式的意义。方程式中不用“↑”、“↓”、“→”这些符号,而用"="来表示。
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