化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒和能量變化

化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒和能量變化一、質(zhì)量守恒定律1.定義：質(zhì)量守恒定律是指在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，化學(xué)反應(yīng)前后，系統(tǒng)中物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變。2.內(nèi)涵：化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是反應(yīng)物分子破裂成原子，原子重新組合成新的分子。在這個(gè)過程中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量也沒有改變。3.質(zhì)量守恒的體現(xiàn)：（1）反應(yīng)物的質(zhì)量總和等于生成物的質(zhì)量總和。（2）參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。二、能量變化1.定義：化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物和生成物之間存在能量的差異，這種能量的差異導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量的變化。2.能量變化的表現(xiàn)：（1）放熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)中釋放出能量，表現(xiàn)為溫度升高、火焰、發(fā)光等。（2）吸熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)中吸收能量，表現(xiàn)為溫度降低、冰凍等。3.能量變化的原因：（1）化學(xué)鍵的斷裂和形成：化學(xué)反應(yīng)過程中，舊化學(xué)鍵的斷裂需要吸收能量，新化學(xué)鍵的形成會(huì)釋放能量。（2）電子的轉(zhuǎn)移：氧化還原反應(yīng)中，電子的轉(zhuǎn)移伴隨著能量的吸收或釋放。三、質(zhì)量守恒與能量變化的關(guān)系1.質(zhì)量守恒是能量變化的基礎(chǔ)：化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的質(zhì)量等于生成物的質(zhì)量，這是能量變化的前提。2.能量變化影響質(zhì)量守恒：化學(xué)反應(yīng)中的放熱或吸熱過程，會(huì)影響反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)，從而影響質(zhì)量守恒的體現(xiàn)。3.質(zhì)量守恒和能量變化共同體現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是原子重新組合的過程，在這個(gè)過程中，質(zhì)量守恒和能量變化共同作用，體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。總結(jié)：化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒和能量變化是化學(xué)反應(yīng)的兩個(gè)基本特征，掌握這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，有助于深入理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。習(xí)題及方法：習(xí)題：在一個(gè)密閉容器中，將2g氫氣和16g氧氣混合，點(diǎn)燃后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如果反應(yīng)后容器中剩余18g氣體，請(qǐng)問反應(yīng)后生成的水的質(zhì)量是多少？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即2g+16g=18g+x（x為生成的水的質(zhì)量）。（2）解方程得到x=10g，所以反應(yīng)后生成的水的質(zhì)量是10g。習(xí)題：在一定條件下，將5g碳和6g氧氣反應(yīng)生成了一種氣體，反應(yīng)后剩余4g氧氣。請(qǐng)問生成的氣體是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即5g+6g=y+4g（y為生成的氣體質(zhì)量）。（2）解方程得到y(tǒng)=7g，所以生成的氣體質(zhì)量是7g。由于碳和氧氣反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量為4.4g，所以剩余的2.6g氣體應(yīng)為一氧化碳（CO）。習(xí)題：2g鎂與氧氣反應(yīng)生成了一種氧化物，反應(yīng)后總質(zhì)量為5g。請(qǐng)問生成的氧化物是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即2g+3g=z（z為生成的氧化物質(zhì)量）。（2）解方程得到z=5g，所以生成的氧化物質(zhì)量是5g。由于鎂和氧氣反應(yīng)生成的氧化鎂（MgO）質(zhì)量為4g，所以另一種氧化物應(yīng)為氧化鈉（Na2O）。習(xí)題：在一定條件下，將2g鐵和3g硫酸反應(yīng)，反應(yīng)后總質(zhì)量為5g。請(qǐng)問反應(yīng)后剩余的物質(zhì)是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即2g+3g=a+b（a為生成的硫酸亞鐵質(zhì)量，b為剩余的硫酸質(zhì)量）。（2）解方程得到a=4g，b=1g，所以反應(yīng)后剩余的物質(zhì)是1g的硫酸。習(xí)題：將5g碳和8g氧氣反應(yīng)生成了一種氣體，反應(yīng)后總質(zhì)量為13g。請(qǐng)問生成的氣體是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即5g+8g=c+3g（c為生成的氣體質(zhì)量）。（2）解方程得到c=10g，所以生成的氣體質(zhì)量是10g。由于碳和氧氣反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量為8.8g，所以剩余的1.2g氣體應(yīng)為一氧化碳（CO）。習(xí)題：將2g鎂和4g氧氣反應(yīng)后，總質(zhì)量為8g。請(qǐng)問反應(yīng)后生成的固體是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即2g+4g=d（d為生成的固體質(zhì)量）。（2）解方程得到d=6g，所以反應(yīng)后生成的固體質(zhì)量是6g。由于鎂和氧氣反應(yīng)生成的固體為氧化鎂（MgO），所以答案為氧化鎂。習(xí)題：在一定條件下，將3g氫氣和4g氧氣反應(yīng)生成了一種液體，反應(yīng)后總質(zhì)量為7g。請(qǐng)問生成的液體是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即3g+4g=e（e為生成的液體質(zhì)量）。（2）解方程得到e=7g，所以生成的液體質(zhì)量是7g。由于氫氣和氧氣反應(yīng)生成的液體為水（H2O），所以答案為水。習(xí)題：將5g碳和7g氧氣反應(yīng)后，總質(zhì)量為12g。請(qǐng)問反應(yīng)后生成的氣體是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即5g+7g=f+2g（f為生成的氣體質(zhì)量）。（2）解方程得到f=10g，所以生成的氣體質(zhì)量是10g。由于碳和氧氣反應(yīng)生成的氣體為二氧化碳（CO2）和一氧化碳（CO），所以答案為二氧化碳和一氧化碳?？偨Y(jié)：以上習(xí)題主要考察了質(zhì)量守恒定律和能量變化的基本概念。其他相關(guān)知識(shí)及習(xí)題：習(xí)題：在一定條件下，將2g氫氣和16g氧氣混合后點(diǎn)燃，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如果反應(yīng)后容器中剩余18g氣體，請(qǐng)問反應(yīng)后生成的水的質(zhì)量是多少？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即2g+16g=18g+x（x為生成的水的質(zhì)量）。（2）解方程得到x=10g，所以反應(yīng)后生成的水的質(zhì)量是10g。習(xí)題：將5g碳和6g氧氣反應(yīng)生成了一種氣體，反應(yīng)后剩余4g氧氣。請(qǐng)問生成的氣體是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即5g+6g=y+4g（y為生成的氣體質(zhì)量）。（2）解方程得到y(tǒng)=7g，所以生成的氣體質(zhì)量是7g。由于碳和氧氣反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量為4.4g，所以剩余的2.6g氣體應(yīng)為一氧化碳（CO）。習(xí)題：2g鎂與氧氣反應(yīng)生成了一種氧化物，反應(yīng)后總質(zhì)量為5g。請(qǐng)問生成的氧化物是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即2g+3g=z（z為生成的氧化物質(zhì)量）。（2）解方程得到z=5g，所以生成的氧化物質(zhì)量是5g。由于鎂和氧氣反應(yīng)生成的氧化鎂（MgO）質(zhì)量為4g，所以另一種氧化物應(yīng)為氧化鈉（Na2O）。習(xí)題：在一定條件下，將2g鐵和3g硫酸反應(yīng)，反應(yīng)后總質(zhì)量為5g。請(qǐng)問反應(yīng)后剩余的物質(zhì)是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即2g+3g=a+b（a為生成的硫酸亞鐵質(zhì)量，b為剩余的硫酸質(zhì)量）。（2）解方程得到a=4g，b=1g，所以反應(yīng)后剩余的物質(zhì)是1g的硫酸。習(xí)題：將5g碳和8g氧氣反應(yīng)生成了一種氣體，反應(yīng)后總質(zhì)量為13g。請(qǐng)問生成的氣體是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即5g+8g=c+3g（c為生成的氣體質(zhì)量）。（2）解方程得到c=10g，所以生成的氣體質(zhì)量是10g。由于碳和氧氣反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量為8.8g，所以剩余的1.2g氣體應(yīng)為一氧化碳（CO）。習(xí)題：將2g鎂和4g氧氣反應(yīng)后，總質(zhì)量為8g。請(qǐng)問反應(yīng)后生成的固體是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即2g+4g=d（d為生成的固體質(zhì)量）。（2）解方程得到d=6g，所以反應(yīng)后生成的固體質(zhì)量是6g。由于鎂和氧氣反應(yīng)生成的固體為氧化鎂（MgO），所以答案為氧化鎂。習(xí)題：在一定條件下，將3g氫氣和4g氧氣反應(yīng)生成了一種液體，反應(yīng)后總質(zhì)量為7g。請(qǐng)問生成的液體是什么？（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，即3g+4g=e（e為生成的液體質(zhì)量）。（2）解方程得到e=7g，所以生成的液體質(zhì)量是7g。由于氫氣和氧氣反應(yīng)生成的液體為水（H2O），所以答案為水。習(xí)題：將5g碳和7g氧氣反應(yīng)后，總質(zhì)量為12g。請(qǐng)問反應(yīng)后生成的氣體是什么