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一、四种基本反应类型与放热反应和吸热反应的关系

(一)、化合反应中的放热反应和吸热反应

绝大多数的化合反应是放热反应，少数化合反应是吸热反应。

1、化合反应中常见的放热反应：

(1)氢化物的生成反应是放热反应的实例

①氢气与氟气黑暗处就爆炸放热：H₂＋F₂=2HF

②氢气在氯气中燃烧放热：H₂＋Cl₂ 2HCl

③氢气和氯气的混合光照爆炸放热：H₂＋Cl₂ 2HCl

④氢气在氧气或空气中燃烧放热：2H₂＋O₂2H₂O

⑤氮气和氢气合成氨气是体积缩小的放热反应：N₂＋3H₂2NH₃

(2)氧化物的生成是放热反应的实例

①木炭在空气或氧气中燃烧放热：C＋O₂CO₂

②一氧化碳在空气或氧气中燃烧放热：2CO＋O₂2CO₂

③氨气催化氧化生成一氧化氮和水放热：4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O

④硫在空气或氧气中燃烧放热：S＋O₂SO₂

⑤二氧化硫与氧气催化氧化反应放热2SO₂＋O₂2SO₃

(3)含氧酸的生成反应是放热的实例

①三氧化硫溶于水生成硫酸是放热反应：SO₃＋H₂O=H₂SO₄

(4)强碱的生成反应是放热反应的实例

①氧化钠与水反应生成氢氧化钠放热：Na₂O＋H₂O=2NaOH

②过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气放热：2Na₂O₂＋2H₂O=4NaOH＋O₂↑

③生石灰氧化钙和水放应生成氢氧化钙放热：CaO＋H₂O=Ca(OH)₂

(5)活泼金属的含氧酸盐的生成是放热反应的实例

①氧化钠与二氧化碳生成碳酸钠放热：Na₂O＋CO₂=Na₂CO₃

②生石灰氧化钙与二氧化碳生成碳酸钙放热：CaO＋CO₂=CaCO₃

2、化合反应中常见的少数吸热反应

(1)氢化物的生成反应是吸热反应的实例

①氢气与碘持续加热生成碘化氢吸热：H₂＋I₂ 2HI

②氢气和硫蒸气加热反应生成硫化氢吸热：2H₂＋S 2H₂S

(2)氧化物的生成是放热反应的实例

①铜在空气中加热生成氧化铜吸热：2Cu＋O₂2CuO

②二氧化碳与碳加热生成一氧化碳吸热：CO₂＋C 2CO

(二)、分解反应中的放热反应和吸热反应

分解反应少数是放热反应，大多数是放热反应。

1、分解反应中少数的放热反应

(1)航天飞机用铝粉与高氯酸铵的混合物为燃料，点燃时铝粉氧化放出的热引发高氯酸铵的分解放热

2NH₄ClO₄N₂↑＋ 2O₂↑＋ Cl₂↑＋4H₂O

(2)硝酸铵受热或受到撞击爆炸发生分解反应放热：2NH₄NO₄N₂↑＋O₂↑＋4H₂O

2、分解反应中多数是吸热反应

(1)不活泼金属氧化物的分解反应吸热的实例

①氧化铜受热分解生成氧化亚铜和氧气时吸热：4CuO2Cu₂O＋O₂↑

②氧化汞受热分解产生汞和氧气时吸热：2HgO 2Hg＋O₂ ↑

(3)氧化性酸受热分解时吸热的实例：4HNO₃(浓)4NO₂↑＋O₂↑＋2H₂O

(4)弱碱受热分解时吸热的实例

①氢氧化镁受热分解产生氧化镁和水时吸热：Mg(OH)₂MgO＋H₂O

②氢氧化铝受热分解产生三氧化二铝和水时吸热：2Al(OH)₃Al₂O₃＋3H₂O

③氢氧化铁受热分解产生三氧化二铁和水时吸热：2Fe(OH)₃Fe₂O₃＋3H₂O

④氢氧化铜受热分解产生氧化铜和水时吸热：Cu(OH)₂CuO＋H₂O

⑤氨水受热分解产生氨气和水时吸热：NH₃·H₂ONH₃↑＋H₂O

(5)碳酸盐受热分解时吸热的实例

①碳酸氢铵受热分解产生氨气、水和二氧化碳时吸热：NH₄HCO₃NH₃↑＋CO₂↑＋H₂O

②碳酸氢钠受热分解产生碳酸钠、二氧化碳和水时吸热：2NaHCO₃Na₂CO₃＋CO₂↑＋H₂O

③碳酸钙高温分解产生氧化钙和二氧化碳时吸热：CaCO₃CaO＋CO₂↑

(6)硝酸盐受热分解时吸热的实例

①硝酸钾受热分解生成亚硝酸钾和氧气时吸热：2KNO₃2KNO₂＋O₂↑

②硝酸镁受热分解生成氧化镁、二氧化氮和氧气时吸热：2Mg(NO₃)₂2MgO＋4NO₂↑＋ O₂↑

③硝酸银受热分解生成银、二氧化氮和氧气时吸热：2AgNO₃2Ag＋2NO₂↑＋ O₂↑

(7)铵盐受热分解时吸热的实例

①氯化铵受热分解产生氨气和氯化氢时吸热：NH₄Cl NH₃↑＋HCl↑

②碳酸铵受热分解产生氨气、二氧化碳和水时吸热：(NH₄)₂CO₃2NH₃↑＋CO₂↑＋H₂O

(三)、置换反应中的反热反应和吸热反应

1、大多数置换反应是放热反应

(1)活泼金属与水发生置换反应放热的实例

①钠与水发生置换反应时放热：2Na＋2H₂O=2NaOH＋H₂↑

②钾与水发生置换反应时放热：2K＋2H₂O=2KOH＋H₂↑

(2)活泼非金属与水发生置换反应放热的实例

①氟气与水发生置换反应时放热：2F₂＋2H₂O=4HF＋O₂↑

②氯气与水发生岐化反应时放热：Cl₂＋H₂O=HCl＋HClO

(3)单质铝与某些金属氧化物发生的铝热反应放热的实例

①在高温条件下铝粉与四氧化三铁发生置换反应时放热：8Al＋3Fe₃O₄4Al₂O₃＋9Fe

②在高温条件下铝粉与三氧化二铬发生置换反应时放热：2Al＋Cr₂O₃Al₂O₃＋2Cr

③在高温条件下铝粉与二氧化锰发生置换反应时放热：4Al＋3MnO₂2Al₂O₃＋3Mn

(4)活泼金属与酸发生的置换反应放热的实例

①金属钠与盐酸发生置换反应时放热：2Na＋2HCl=2NaCl＋H₂↑

②金属镁与盐酸发生置换反应时放热：Mg＋2HCl=MgCl₂＋H₂↑

③金属铝与盐酸发生置换反应时放热：2Al＋6HCl=2AlCl₃＋3H₂↑

2、少数置换反应是吸热放应

(1)中等活泼金属与水蒸汽高温条件下反应时吸热的实例

①在高温条件下铁与水蒸汽发生置换反应时吸热：3Fe＋4H₂O(g) Fe₃O₄＋4H₂

②在高温条件下铅与水蒸汽发生置换反应时吸热：3Pb＋4H₂O(g) Pb₃O₄＋4H₂

(2)还原性非金属单质碳与水蒸汽高温条件下发生置换反应时吸热的实例

①在高温条件下红热炭与水蒸汽发生置换反应时吸热：C＋H₂O(g) CO＋H₂

(四)、复分解反应中的放热反应和吸热反应

1、酸碱中和反应是放热反应

(1)盐酸和氢氧化钠溶液反应是放热反应：HCl＋NaOH=NaCl＋H₂O

2、强碱和铵盐的复分解反应是吸热反应

(1)氯化铵和熟石灰发生复分解反应时吸热：2NH₄Cl＋Ca(OH)₂CaCl₂＋2NH₃↑＋2H₂O

(2)氯化铵和八水合氢氧化钡发生复分解反应时吸热：2NH₄Cl＋Ba(OH)₂·8H₂OBaCl₂＋2NH₃↑＋10H₂O

二、化学反应放热或吸热的判断

1、根据具体化学反应实例判断

(1)常见的放热反应：所有可燃物的燃烧、所有金属与酸的反应、所有中和反应、绝大多数化合反应、少数分解反应、多数置换反应、某些复分解反应，具体见上述归纳。

(2)常见的吸热反应：极个别的化合反应(CO₂和C的反应)、绝大多数的分解反应、少数置换反应[C＋H₂O(g)、Fe＋H₂O(g)]、某些复分解反应(铵盐与强碱的反应)，具体见上述归纳。

2、根据反应物和生成物的相对稳定性判断：由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应，反之为释放能量的反应。

3、根据反应条件判断，凡是持续加热才能进行的反应一般就是吸热反应，反之，一般为释放能量的反应。

4、根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断，若反应物的总能量大于生成物的总能量，反应时释放能量，否则吸收能量。

三、练习题

1、在相同温度和压强下，将32克硫分别在纯氧和空气中完全燃烧，设前者放热为Q₁，后者放热为Q₂，则关于Q₁和Q₂的相对大小正确的是 ( )

A. Q₁=Q₂ B. Q₁＞Q2 C. Q₁＜Q₂ D.无法判断

2、大气中CO₂的量增加引起“温室效应”，现有四个反应，能说明自然界消耗CO₂的是 ( )

A.CO₂＋2NaOH=Na₂CO₃＋H₂O 

B.CaCO₃＋CO₂＋H₂O=Ca(HCO₃)₂

C.6CO₂＋6H₂OC₆H₁₂O₆＋6O₂↑

D.CO₂＋C 2CO

3、已知25℃、101KPa下，含1mol 碳原子的石墨完全燃烧生成二氧化碳放出393.51千焦；含1mol 碳原子的金刚石完全燃烧生成二氧化碳放出395.41千焦的热量。据此判断，下列说法正确的是 ()

A.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石低

B. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石高

C. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石低

D. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石高

答案：

1、硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，而在纯氧中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰。在同温同压下，同质量的硫完全燃烧放出的总能量相同，因释放的光亮不同，所以热能不同，答案选C。

2、此题的关键词是“自然界”，自然界中显然没有氢氧化钠，也不会有二氧化碳和碳反应的较高温度，b选项是钟乳石形成原理，D选项是光合作用原理，都是自然界普遍存在的，所以选项为BD。

3、石墨和金刚石完全燃烧的产物均是二氧化碳，说明产物所含的总能量相同。而等量的金刚石燃烧释放的热量多，说明等量的石墨所含的能量比金刚石少，因此，又石墨转化为金刚石的反应为吸热反应，所以本题选项为A。