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化學(xué)反應(yīng)中的能量變化介紹一、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1、兩條基本自然規(guī)律1
質(zhì)量守恒定律2能量守恒定律:能量不能 也不能增加,只能從一種形式能量轉(zhuǎn)化為另一種形式能量化學(xué)上把有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)能量間的互相轉(zhuǎn)化電能熱能化學(xué)能核能磁能等光能
能能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ), 每時每刻、分分秒秒都離不開它。迄今為止,人類所能利用的能源主要是化學(xué)能、電能、以及核能等等。但是,由于人類大量開發(fā)和浪費資源,造成了資源的不合理利用從而 了不可回避的能源
。我國化石和水電能源消耗構(gòu)成圖二、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)一個化學(xué)反應(yīng)的的過程,本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程?;瘜W(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。1實驗測得,在25℃,101KPa條件下,將1molH2(H-H)變?yōu)?molH原子需吸收436kJ能量,而2molH原子變成1molH2(H-H)放出436kJ能量,這個能量就是H-H的鍵能。某些鍵的鍵能(kJ/mol)鍵能越大,化學(xué)鍵越牢固,分子越穩(wěn)定鍵鍵能鍵鍵能H-H436C-H415Cl-Cl242.7O-H462.8Br-Br193.7N-H390.8I-I152.7H-Cl431.8C-C347.7H-I298.7已知上述數(shù)據(jù),判斷H2和Cl2化合是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?鍵鍵能鍵鍵能H-H436C-H415Cl-Cl242.7O-H462.8Br-Br193.7N-H390.8I-I152.7H-Cl431.8C-C347.7H-I298.7放熱反應(yīng)反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量反應(yīng)物的總能量高→生成物的總能量低吸熱反應(yīng)生成物的總能量=反應(yīng)物的總能量+吸收的熱量反應(yīng)物的總能量低→生成物的總能量高能量變化可以用下式表示:E反應(yīng)物=E生成物
+Q若Q>0,則E反應(yīng)物>E生成物,反應(yīng)放熱若Q<0,則E反應(yīng)物<E生成物,反應(yīng)吸熱2【例1】已知反應(yīng)A+B=C+D為放熱反應(yīng),對該反應(yīng)的下列說法中正確的是(
)A的能量一定高于CB的能量一定高于DA和B的總能量一定高于C和D的總能量該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不必加熱就一定能發(fā)生【例2】氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍色火焰,在反應(yīng)中,破壞1molH-H鍵消耗的能量為Q1kJ,破壞1molO
=
O鍵消耗的能量為Q2kJ,形成1molH-O鍵 的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是(
)2Q12Q1Q1+
Q2
>
4Q3+
Q2
<
4Q3+
Q2
<
Q3D.
Q1
+
Q2
=
Q3三、熱化學(xué)方程式1、反應(yīng)熱:化學(xué)反應(yīng)中吸收或放出的能量,叫做反應(yīng)熱2、焓:是與內(nèi)能相關(guān)的物理量,符號H3、焓變:生成物與反應(yīng)物的焓差值符號:ΔH,單位:kJ/mol在恒壓條件下,反應(yīng)熱等于焓變,所以用ΔH表示反應(yīng)熱4、ΔH<0或ΔH為“-”時,為放熱反應(yīng)
ΔH>0或ΔH為“+”時,為吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的能量關(guān)系圖3例:1mol
H2(g)與1mol
I2(g)在200℃、101kPa的條件下反應(yīng)生成
2mol
HI(g),放出熱量14.9kJ,該反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH=
kJ/mol。寫出熱化學(xué)方程式:書寫熱化學(xué)方程式的注意事項1、熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)發(fā)生的溫度和壓強2、熱化學(xué)方程式要用焓變表示反應(yīng)的吸熱、放熱情況例:2mol
H2(g)與1mol
O2(g)在常溫常壓下反應(yīng)生成2mol
H2O(g),放出熱量571.6kJ。如果生成H2O(l),則 的熱量比571.6kJ
書寫熱化學(xué)方程式的注意事項3、熱化學(xué)方程式要標明每種反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)4、熱化學(xué)方程式不需標明反應(yīng)條件“點燃”、“加熱”,以及
“↑”“↓”符號等。例:2mol
H2(g)與1mol
O2(g)在常溫常壓下反應(yīng)生成2mol
H2O(g),放出熱量571.6kJ。1mol
H2(g)與0.5mol
O2(g)在常溫常壓下反應(yīng)生成1mol
H2O(g),放出熱量285.8kJ。書寫熱化學(xué)方程式的注意事項5、
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