原標題:乾貨丨吸熱反應與放熱反應的判斷
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高中化學
化學姐
月考以後同學們就會繼續進行下面內容的學習,明天就開學了,趕緊趁著假期預習一些知識吧!今天化學姐就給大家講一講接下來同學們要學的化學反應與能量裡面的一個重要的知識點,放熱反應與吸熱反應的判斷,幫助大家在做題的時候快速判斷出反應是否吸熱,提高做題的效率,喜歡的小夥伴不要忘記分享給自己的朋友哦~
放熱反應與吸熱反應判斷
一、四種基本反應類型與放熱反應和吸熱反應的關係
(一)、化合反應中的放熱反應和吸熱反應
絕大多數的化合反應是放熱反應,少數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
①三氧化硫溶於水生成硫酸是放熱反應:SO3+H2O=H2SO4
(4)強鹼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
2CO
(二)、分解反應中的放熱反應和吸熱反應
分解反應少數是放熱反應,大多數是吸熱反應。
1、分解反應中少數的放熱反應
(1)太空梭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生分解反應放熱:2NH4NO4
N2↑+O2↑+4H2O
2、分解反應中多數是吸熱反應
(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氧化汞受熱分解產生汞和氧氣時吸熱:2HgO
2Hg+O2 ↑
(2)氧化性酸受熱分解時吸熱的實例:4HNO3(濃)
4NO2 ↑+O2↑+2H2O
(3)弱鹼受熱分解時吸熱的實例
①氫氧化鎂受熱分解產生氧化鎂和水時吸熱:Mg(OH)2
MgO+H2O
②氫氧化鋁受熱分解產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生氧化銅和水時吸熱:Cu(OH)2
CuO+H2O
⑤氨水受熱分解產生氨氣和水時吸熱:NH3·H2O
NH3 ↑+H2O
(4)碳酸鹽受熱分解時吸熱的實例
①碳酸氫銨受熱分解產生氨氣、水和二氧化碳時吸熱:NH4HCO3
NH3 ↑+CO2↑+H2O
②碳酸氫鈉受熱分解產生碳酸鈉、二氧化碳和水時吸熱:2NaHCO3
Na2CO3 +CO2 ↑+H2O
③碳酸鈣高溫分解產生氧化鈣和二氧化碳時吸熱:CaCO3
CaO+CO2 ↑
(5)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↑
(6)銨鹽受熱分解時吸熱的實例
①氯化銨受熱分解產生氨氣和氯化氫時吸熱:NH4Cl
NH3 ↑+HCl↑
②碳酸銨受熱分解產生氨氣、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、大多數置換反應是放熱反應
(1)活潑金屬與水發生置換反應放熱的實例
①鈉與水發生置換反應時放熱:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
②鉀與水發生置換反應時放熱:2K+2H2O=2KOH+H2↑
(2)活潑非金屬與水發生置換反應放熱的實例
①氟氣與水發生置換反應時放熱:2F2+2H2O=4HF+O2↑
②氯氣與水發生岐化反應時放熱:Cl2+H2O=HCl+HClO
(3)單質鋁與某些金屬氧化物發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生置換反應時放熱:4Al+3MnO2
2Al2O3 + 3Mn
(4)活潑金屬與酸發生的置換反應放熱的實例
①金屬鈉與鹽酸發生置換反應時放熱:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
②金屬鎂與鹽酸發生置換反應時放熱:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
③金屬鋁與鹽酸發生置換反應時放熱:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2、少數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生置換反應時吸熱:3Pb+4H2O(g)
Pb3O4+4H2
(2)還原性非金屬單質碳與水蒸汽高溫條件下發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生置換反應時吸熱:C+H2O(g)
CO+H2
(四)、複分解反應中的放熱反應和吸熱反應
1、酸鹼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:HCl+NaOH=NaCl+H2O
2、強鹼和銨鹽的複分解反應是吸熱反應
(1)氯化銨和熟石灰發生複分解反應時吸熱:2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3 ↑+2H2O
(2)氯化銨和八水合氫氧化鋇發生複分解反應時吸熱: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、絕大多數化合反應、少數分解反應、多數置換反應、某些複分解反應,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)、絕大多數的分解反應、少數置換反應[C+H2O(g)、Fe+H2O(g)]、某些複分解反應(銨鹽與強鹼的反應),具體見上述歸納。
2、根據反應物和生成物的相對穩定性判斷:由穩定的物質生成不穩定的物質的反應為吸熱反應,反之為釋放能量的反應。
3、根據反應條件判斷,凡是持續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於生成物的總能量,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,後者放熱為Q2,則關於Q1和Q2的相對大小正確的是 ( )
A. Q1=Q2 B.Q1>Q2 C. Q1<q< span="">2 D.無法判斷
2、大氣中CO2的量增加引起「溫室效應」,現有四個反應,能說明自然界消耗CO2的是 ( )
A.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
B.CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
C.6CO2+6H2O
C6H12O6+6O2↑
D.CO2+C
2CO
3、已知25℃、101kPa下,含1mol碳原子的石墨完全燃燒生成二氧化碳放出393.51千焦;含1mol碳原子的金剛石完全燃燒生成二氧化碳放出395.41千焦的熱量。據此判斷,下列說法正確的是 ( )
A.由石墨製備金剛石是吸熱反應;等質量時,石墨的能量比金剛石低
B. 由石墨製備金剛石是吸熱反應;等質量時,石墨的能量比金剛石高
C. 由石墨製備金剛石是放熱反應;等質量時,石墨的能量比金剛石低
D. 由石墨製備金剛石是放熱反應;等質量時,石墨的能量比金剛石高
答案:
1、硫在空氣中燃燒發出微弱的淡藍色火焰,而在純氧中燃燒時發出明亮的藍紫色火焰。在同溫同壓下,同質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物均是二氧化碳,說明產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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