化學反應的能量變化
化學反應中能量變化有熱變化:吸熱反應和放熱反應。燃燒熱和中和熱;燃燒熱:在101kPa時,1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量。中和熱:在稀溶液中,酸和鹼發生中和反應生成1mol水時的反應熱。物質的氣、液、固三態的變化與反應熱的關系。
化學上把最終表現為吸收熱量的化學反應叫做吸熱反應。吸熱反應中反應物的總能量低於生成物的總能量。
吸熱反應的逆反應一定是放熱反應。
生成物中的化學鍵的能量(鍵能)越強,穩定性越強;鍵能越弱,穩定性越差。
例如:C+H2O=(高溫)CO+H2
分解反應一般為吸熱反應,如2NaHCO3→(加熱)Na2CO3+H2O+CO2↑。
注意:不是需要加熱的反應都是吸熱反應,燃燒大多數要「點燃」,都是放熱反應。
反應前總能量大於反應後總能量的化學反應叫做放熱反應(exothermic
reaction)
常見的放熱反應:
(1)所有燃燒或爆炸反應。
如CH4+2
O2=CO2+2
H2O
CH2S+6
F2=CF4+2
HF+SF6
(2)酸鹼中和反應。
(3)多數化合反應。
如C+CO2=2CO
(4)活潑金屬與水或酸生成H2的反應。
(5)很多氧化還原反應(但不能絕對化)。如氫氣、木炭或者一氧化碳還原氧化銅都是典型的放熱反應。
② 化學反應中的能量變化,通常主要表現為______;有些反應是______反應,有些反應是______反應
化學反應中的能量變化,通常主要表現為(熱量的變化);有些反應是(吸熱)反應,有些反應是(放熱)反應。
化學反應的實質是舊鍵斷裂吸收能量,新鍵形成放出能量,化學反應中的能量變化主要表現為熱量的變化,依據斷裂化學鍵吸收的熱量和形成化學鍵放出的熱量差異分析判斷反應吸熱放熱。
當斷裂化學鍵吸收的熱量高於形成化學鍵釋放的熱量,反應吸熱,當斷裂化學鍵吸收的熱量低於形成化學鍵釋放的熱量,反應放熱。
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吸熱反應:
化學反應只有少數是吸熱的。例如赤熱的炭和水蒸氣作用生成水煤氣(等體積的氫和一氧化碳的混合物)的反應。吸收熱在熱化學方程式中用負號(一)表示。
吸熱反應生成物中的化學鍵的能量(鍵能)越強,穩定性越強;鍵能越弱,穩定性越差。
絕大多數的分解反應、鹼與銨鹽生成氨氣的反應和硝酸銨、硝酸鉀(ΔH=34.8kJ/mol)溶解於水的反應都是吸熱反應。
放熱反應:
在放熱反應中,反應物能量較高,生成物能量較低,較小的數值減去較大的數值便得出ΔH的數值為負數。
測量反應放熱的量使用量熱計。當使用量熱計時,量熱器熱量的變化等於系統內熱量的變化。如果一反應是放熱反應,量熱計中的環境應得到熱。常用的量熱計有彈式量熱計,它十分適用於量度燃燒反應能量上的變化。
所有燃燒或爆炸反應、酸鹼中和反應、多數化合反應、活潑金屬與水或酸生成H2的反應、很多氧化還原反應:如氫氣、木炭或者一氧化碳還原氧化銅都是典型的放熱反應。
③ 化學反應中的能量變化有哪些形式
化學反應中能量變化有熱變化:吸熱反應和放熱反應。燃燒熱和中和熱;燃燒熱:在101kPa時,1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量。中和熱:在稀溶液中,酸和鹼發生中和反應生成1mol水時的反應熱。物質的氣、液、固三態的變化與反應熱的關系。吸熱反應常見吸熱反應:①鹽類的水解②弱電解質的電離③大多數分解反④2個特殊的化合反應N2+O2=放電=2NOCO2+C=高溫=2CO⑤兩個特殊的置換反應C(s)+H2O(g)=高溫=CO(g)+H2(g)CuO(s)+H2(g)=高溫=Cu(s)+H2O(g)⑥Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應⑦硝酸銨的溶解(物理變化,吸熱現象)。放熱反應常見放熱反應①燃燒②中和反應③金屬與酸或水的反應④一般的化合反應(除上述2個特例)重點討論三個平衡:N2、H2合成NH3、SO2催化氧化生成SO3、NO2二聚為N2O4均為放熱反應⑤一般的置換反應(除上述兩個特例)⑥鹼性氧化物(如Na2O、K2O)、強鹼溶於水⑦濃硫酸的稀釋(物理變化放熱現象)⑧大多數氧化。④ 化學反應中能量是怎樣轉的
化學反應中能量變化的主要形式:
①化學能與熱能
②化學能與電能
③化學能與光能
化學反應能量轉化的原因:化學反應的實質就是反應物分子中化學鍵斷裂,形成新的化學鍵的過程.舊鍵斷裂需要吸收能量,新鍵形成需要放出能量。
而一般化學反應中,舊鍵的斷裂所吸收的總能量與新鍵形成所放出的總能量是不相等的,而這個差值就是反應中能量的變化,所以化學反應過程中會有能量的變化。
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能量變化的計算公式:
1、內能角度-理論方法
▲E=E生-E反
其中▲E表示化學反應中能量的改變數,E生表示生成物的總能量,E反表示反應物的總能量
①若▲E=E生-E反>0,表示反應吸收能量(吸熱)
②若▲E=E生-E反<0,表示反應放出能量(放熱)
2、鍵能角度-實驗方法
對於只有理想氣體參與的反應:▲E=E舊-E新
其中▲E表示化學反應中能量的改變數,E舊表示反應物的所有舊鍵斷裂從環境所吸收的能量,E新表示生成物的所有新鍵生成所釋放的能量
①若▲E=E舊-E新>0,表示反應吸收能量(吸熱)
②若▲E=E舊-E新<0,表示反應放出能量(放熱)
註:化學反應的能量變化主要變現為熱量變化,經常用Q代替▲E