化学反应的能量变化
化学反应中能量变化有热变化:吸热反应和放热反应。燃烧热和中和热;燃烧热:在101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。中和热:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。
化学上把最终表现为吸收热量的化学反应叫做吸热反应。吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量。
吸热反应的逆反应一定是放热反应。
生成物中的化学键的能量(键能)越强,稳定性越强;键能越弱,稳定性越差。
例如:C+H2O=(高温)CO+H2
分解反应一般为吸热反应,如2NaHCO3→(加热)Na2CO3+H2O+CO2↑。
注意:不是需要加热的反应都是吸热反应,燃烧大多数要“点燃”,都是放热反应。
反应前总能量大于反应后总能量的化学反应叫做放热反应(exothermic
reaction)
常见的放热反应:
(1)所有燃烧或爆炸反应。
如CH4+2
O2=CO2+2
H2O
CH2S+6
F2=CF4+2
HF+SF6
(2)酸碱中和反应。
(3)多数化合反应。
如C+CO2=2CO
(4)活泼金属与水或酸生成H2的反应。
(5)很多氧化还原反应(但不能绝对化)。如氢气、木炭或者一氧化碳还原氧化铜都是典型的放热反应。
② 化学反应中的能量变化,通常主要表现为______;有些反应是______反应,有些反应是______反应
化学反应中的能量变化,通常主要表现为(热量的变化);有些反应是(吸热)反应,有些反应是(放热)反应。
化学反应的实质是旧键断裂吸收能量,新键形成放出能量,化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化,依据断裂化学键吸收的热量和形成化学键放出的热量差异分析判断反应吸热放热。
当断裂化学键吸收的热量高于形成化学键释放的热量,反应吸热,当断裂化学键吸收的热量低于形成化学键释放的热量,反应放热。
(2)化学反应的能量变化扩展阅读
吸热反应:
化学反应只有少数是吸热的。例如赤热的炭和水蒸气作用生成水煤气(等体积的氢和一氧化碳的混合物)的反应。吸收热在热化学方程式中用负号(一)表示。
吸热反应生成物中的化学键的能量(键能)越强,稳定性越强;键能越弱,稳定性越差。
绝大多数的分解反应、碱与铵盐生成氨气的反应和硝酸铵、硝酸钾(ΔH=34.8kJ/mol)溶解于水的反应都是吸热反应。
放热反应:
在放热反应中,反应物能量较高,生成物能量较低,较小的数值减去较大的数值便得出ΔH的数值为负数。
测量反应放热的量使用量热计。当使用量热计时,量热器热量的变化等于系统内热量的变化。如果一反应是放热反应,量热计中的环境应得到热。常用的量热计有弹式量热计,它十分适用于量度燃烧反应能量上的变化。
所有燃烧或爆炸反应、酸碱中和反应、多数化合反应、活泼金属与水或酸生成H2的反应、很多氧化还原反应:如氢气、木炭或者一氧化碳还原氧化铜都是典型的放热反应。
③ 化学反应中的能量变化有哪些形式
化学反应中能量变化有热变化:吸热反应和放热反应。燃烧热和中和热;燃烧热:在101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。中和热:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。吸热反应常见吸热反应:①盐类的水解②弱电解质的电离③大多数分解反④2个特殊的化合反应N2+O2=放电=2NOCO2+C=高温=2CO⑤两个特殊的置换反应C(s)+H2O(g)=高温=CO(g)+H2(g)CuO(s)+H2(g)=高温=Cu(s)+H2O(g)⑥Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应⑦硝酸铵的溶解(物理变化,吸热现象)。放热反应常见放热反应①燃烧②中和反应③金属与酸或水的反应④一般的化合反应(除上述2个特例)重点讨论三个平衡:N2、H2合成NH3、SO2催化氧化生成SO3、NO2二聚为N2O4均为放热反应⑤一般的置换反应(除上述两个特例)⑥碱性氧化物(如Na2O、K2O)、强碱溶于水⑦浓硫酸的稀释(物理变化放热现象)⑧大多数氧化。④ 化学反应中能量是怎样转的
化学反应中能量变化的主要形式:
①化学能与热能
②化学能与电能
③化学能与光能
化学反应能量转化的原因:化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键的过程.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。
而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量的变化,所以化学反应过程中会有能量的变化。
(4)化学反应的能量变化扩展阅读
能量变化的计算公式:
1、内能角度-理论方法
▲E=E生-E反
其中▲E表示化学反应中能量的改变量,E生表示生成物的总能量,E反表示反应物的总能量
①若▲E=E生-E反>0,表示反应吸收能量(吸热)
②若▲E=E生-E反<0,表示反应放出能量(放热)
2、键能角度-实验方法
对于只有理想气体参与的反应:▲E=E旧-E新
其中▲E表示化学反应中能量的改变量,E旧表示反应物的所有旧键断裂从环境所吸收的能量,E新表示生成物的所有新键生成所释放的能量
①若▲E=E旧-E新>0,表示反应吸收能量(吸热)
②若▲E=E旧-E新<0,表示反应放出能量(放热)
注:化学反应的能量变化主要变现为热量变化,经常用Q代替▲E