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1、
一、四種基本反應類型與放熱反應和吸熱反應的關(guān)系
(一)、化合反應中的放熱反應和吸熱反應
絕大多數(shù)的化合反應是放熱反應,少數(shù)化合反應是吸熱反應。
1、化合反應中常見的放熱反應:
(1)氫化物的生成反應是放熱反應的實例
①氫氣與氟氣黑暗處就爆炸放熱:H2 +F2 =2HF
②氫氣在氯氣中燃燒放熱:H2 + Cl2 2HCl
③氫氣和氯氣的混合光照爆炸放熱:H2 + Cl2 2HCl
④氫氣在氧氣或空氣中燃燒放熱:2H2 +O2 2H2O
⑤氮氣和氫氣合成氨氣是體積縮小的放熱反應:N2 +3H2 2NH3
(2)氧化物的生成是放熱反應的實例
①木炭在空氣或氧氣中燃燒
2、放熱:C+O2 CO2
②一氧化碳在空氣或氧氣中燃燒放熱:2CO+O2 2CO2
③氨氣催化氧化生成一氧化氮和水放熱:4NH3 +5O2 4NO+6H2O
④硫在空氣或氧氣中燃燒放熱:S+O2 SO2
⑤二氧化硫與氧氣催化氧化反應放熱2SO2 +O2 2SO3
(3)含氧酸的生成反應是放熱的實例
①三氧化硫溶于水生成硫酸是放熱反應:SO3 +H2O=H2SO4
(4)強堿的生成反應是放熱反應的實例
①氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉放熱:Na2O+H2O=2NaOH
②過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣放熱:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ↑
③生石灰氧化鈣和
3、水放應生成氫氧化鈣放熱:CaO+H2O=Ca(OH)2
(5)活潑金屬的含氧酸鹽的生成是放熱反應的實例
①氧化鈉與二氧化碳生成碳酸鈉放熱:Na2O+CO2=Na2CO3
②生石灰氧化鈣與二氧化碳生成碳酸鈣放熱:CaO+CO2=CaCO3
2、化合反應中常見的少數(shù)吸熱反應
(1)氫化物的生成反應是吸熱反應的實例
①氫氣與碘持續(xù)加熱生成碘化氫吸熱:H2 +I2 2HI
②氫氣和硫蒸氣加熱反應生成硫化氫吸熱:2H2 +S 2H2S
(2)氧化物的生成是放熱反應的實例
①銅在空氣中加熱生成氧化銅吸熱:2Cu+O2 2CuO
②二氧化碳與碳加熱生成一氧化碳吸熱:CO2+C 2
4、CO
(二)、分解反應中的放熱反應和吸熱反應
分解反應少數(shù)是放熱反應,大多數(shù)是放熱反應。
1、分解反應中少數(shù)的放熱反應
(1)航天飛機用鋁粉與高氯酸銨的混合物為燃料,點燃時鋁粉氧化放出的熱引發(fā)高氯酸銨的分解放熱
2NH4ClO4 N2 ↑+ 2O2 ↑+ Cl2 ↑+4H2O
(2)硝酸銨受熱或受到撞擊爆炸發(fā)生分解反應放熱:2NH4NO4 N2 ↑+O2 ↑+4H2O
2、分解反應中多數(shù)是吸熱反應
(1)不活潑金屬氧化物的分解反應吸熱的實例
①氧化銅受熱分解生成氧化亞銅和氧氣時吸熱:4CuO 2Cu2O+O2 ↑
②氧化汞受熱分解產(chǎn)生汞和氧氣時吸熱:2HgO 2Hg+O
5、2 ↑
(3)氧化性酸受熱分解時吸熱的實例:4HNO3 (濃) 4NO2 ↑+O2 ↑+2H2O
(4)弱堿受熱分解時吸熱的實例
①氫氧化鎂受熱分解產(chǎn)生氧化鎂和水時吸熱:Mg(OH)2 MgO+H2O
②氫氧化鋁受熱分解產(chǎn)生三氧化二鋁和水時吸熱:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
③氫氧化鐵受熱分解產(chǎn)生三氧化二鐵和水時吸熱:2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
④氫氧化銅受熱分解產(chǎn)生氧化銅和水時吸熱:Cu(OH)2 CuO+H2O
⑤氨水受熱分解產(chǎn)生氨氣和水時吸熱:NH3 ·H2O NH3 ↑+H2O
(5)碳酸鹽受熱分解時吸熱的實例
①碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生氨
6、氣、水和二氧化碳時吸熱:NH4HCO3 NH3 ↑+CO2 ↑+H2O
②碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生碳酸鈉、二氧化碳和水時吸熱:2NaHCO3 Na2CO3 +CO2 ↑+H2O
③碳酸鈣高溫分解產(chǎn)生氧化鈣和二氧化碳時吸熱:CaCO3 CaO+CO2 ↑
(6)硝酸鹽受熱分解時吸熱的實例
①硝酸鉀受熱分解生成亞硝酸鉀和氧氣時吸熱:2KNO3 2KNO2 + O2 ↑
②硝酸鎂受熱分解生成氧化鎂、二氧化氮和氧氣時吸熱:2Mg(NO3)2 2MgO+4NO2 ↑+ O2↑
③硝酸銀受熱分解生成銀、二氧化氮和氧氣時吸熱:2AgNO3 2Ag+2NO2 ↑+ O2↑
(7)銨鹽受熱分
7、解時吸熱的實例
①氯化銨受熱分解產(chǎn)生氨氣和氯化氫時吸熱:NH4Cl NH3 ↑+HCl↑
②碳酸銨受熱分解產(chǎn)生氨氣、二氧化碳和水時吸熱:(NH4)2CO3 2NH3 ↑+CO2 ↑+H2O
(三)、置換反應中的反熱反應和吸熱反應
1、大多數(shù)置換反應是放熱反應
(1)活潑金屬與水發(fā)生置換反應放熱的實例
①鈉與水發(fā)生置換反應時放熱:2Na+2H2O=2NaOH+H2 ↑
②鉀與水發(fā)生置換反應時放熱:2K+2H2O=2KOH+H2 ↑
(2)活潑非金屬與水發(fā)生置換反應放熱的實例
①氟氣與水發(fā)生置換反應時放熱:2F2+2H2O=4HF+O2 ↑
②氯氣與水發(fā)生岐化反應時放熱:C
8、l2+H2O=HCl+HClO
(3)單質(zhì)鋁與某些金屬氧化物發(fā)生的鋁熱反應放熱的實例
①在高溫條件下鋁粉與四氧化三鐵發(fā)生置換反應時放熱:8Al+3Fe3O4 4Al2O3 +9Fe
②在高溫條件下鋁粉與三氧化二鉻發(fā)生置換反應時放熱:2Al+Cr2O3 Al2O3 + 2Cr
③在高溫條件下鋁粉與二氧化錳發(fā)生置換反應時放熱:4Al+3MnO2 2Al2O3 + 3Mn
(4)活潑金屬與酸發(fā)生的置換反應放熱的實例
①金屬鈉與鹽酸發(fā)生置換反應時放熱:2Na+2HCl=2NaCl+H2 ↑
②金屬鎂與鹽酸發(fā)生置換反應時放熱:Mg+2HCl=MgCl2+H2 ↑
③金屬鋁與鹽酸發(fā)生置
9、換反應時放熱:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 ↑
2、少數(shù)置換反應是吸熱放應
(1)中等活潑金屬與水蒸汽高溫條件下反應時吸熱的實例
①在高溫條件下鐵與水蒸汽發(fā)生置換反應時吸熱:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
②在高溫條件下鉛與水蒸汽發(fā)生置換反應時吸熱:3Pb+4H2O(g) Pb3O4+4H2
(2)還原性非金屬單質(zhì)碳與水蒸汽高溫條件下發(fā)生置換反應時吸熱的實例
①在高溫條件下紅熱炭與水蒸汽發(fā)生置換反應時吸熱:C+H2O(g) CO+H2
(四)、復分解反應中的放熱反應和吸熱反應
1、酸堿中和反應是放熱反應
(1)鹽酸和氫氧化鈉溶液反應是放熱反應:HC
10、l+NaOH=NaCl+H2O
2、強堿和銨鹽的復分解反應是吸熱反應
(1)氯化銨和熟石灰發(fā)生復分解反應時吸熱:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3 ↑+2H2O
(2)氯化銨和八水合氫氧化鋇發(fā)生復分解反應時吸熱:2NH4Cl+Ba(OH)2 ·8H2O BaCl2 +2NH3 ↑+10H2O
二、化學反應放熱或吸熱的判斷
1、根據(jù)具體化學反應實例判斷
(1)常見的放熱反應:所有可燃物的燃燒、所有金屬與酸的反應、所有中和反應、絕大多數(shù)化合反應、少數(shù)分解反應、多數(shù)置換反應、某些復分解反應,具體見上述歸納。
(2)常見的吸熱反應:極個別的化合反應(CO2 和C的反應)
11、、絕大多數(shù)的分解反應、少數(shù)置換反應[C+H2O(g)、Fe+H2O(g)]、某些復分解反應(銨鹽與強堿的反應),具體見上述歸納。
2、根據(jù)反應物和生成物的相對穩(wěn)定性判斷:由穩(wěn)定的物質(zhì)生成不穩(wěn)定的物質(zhì)的反應為吸熱反應,反之為釋放能量的反應。
3、根據(jù)反應條件判斷,凡是持續(xù)加熱才能進行的反應一般就是吸熱反應,反之,一般為釋放能量的反應。
4、根據(jù)反應物和生成物的總能量的相對大小判斷,若反應物的總能量大于生成物的總能量,反應時釋放能量,否則吸收能量。
三、練習題
1、在相同溫度和壓強下,將32克硫分別在純氧和空氣中完全燃燒,設前者放熱為Q1,后者放熱為Q2 ,則關(guān)于Q1和Q2的相對大小正確
12、的是 ( )
A. Q1=Q2 B. Q1>Q2 C. Q1
13、95.41千焦的熱量。據(jù)此判斷,下列說法正確的是 ( )
A.由石墨制備金剛石是吸熱反應;等質(zhì)量時,石墨的能量比金剛石低
B. 由石墨制備金剛石是吸熱反應;等質(zhì)量時,石墨的能量比金剛石高
C. 由石墨制備金剛石是放熱反應;等質(zhì)量時,石墨的能量比金剛石低
D. 由石墨制備金剛石是放熱反應;等質(zhì)量時,石墨的能量比金剛石高
答案:
1、硫在空氣中燃燒發(fā)出微弱的淡藍色火焰,而在純氧中燃燒時發(fā)出明亮的藍紫色火焰。在同溫同壓下,同質(zhì)量的硫完全燃燒放出的總能量相同,因釋放的光亮不同,所以熱能不同,答案選C。
2、此題的關(guān)鍵詞是“自然界”,自然界中顯然沒有氫氧化鈉,也不會有二氧化碳和碳反應的較高溫度,B選項是鐘乳石形成原理,D選項是光合作用原理,都是自然界普遍存在的,所以選項為BD。
3、石墨和金剛石完全燃燒的產(chǎn)物均是二氧化碳,說明產(chǎn)物所含的總能量相同。而等量的金剛石燃燒釋放的熱量多,說明等量的石墨所含的能量比金剛石少,因此,又石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應為吸熱反應,所以本題選項為A。
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