35化學反應中的能量變化知識點

1．化學反應過程中能量轉化形式

化學反應不僅是物質的轉變，同時還伴随着能量的變化，通常表現為化學能與熱能、光能、電能的相互轉化，但主要是化學能與熱能的轉化。

2．吸熱反應和放熱反應有熱量放出的化學反應稱為放熱反應，吸收熱量的化學反應稱為吸熱反應。

3．化學反應中能量變化的原因

(1)從化學鍵的斷裂與形成理解放熱、吸熱反應

化學反應中的能量變化可以用下圖形象地表示出來：

①若E1>E2，反應吸收能量

②若E1<E2，反應放出能量

(2)化學反應的能量變化與物質内部能量的關系

①圖Ⅰ中反應物内部的總能量大于生成物内部的總能量，反應放出能量。

②圖Ⅱ中反應物内部的總能量小于生成物内部的總能量，反應吸收能量。

4．常見的吸熱反應和放熱反應

(1)放熱反應

①所有的燃燒反應，劇烈的發光、發熱的化學反應；

②酸堿中和反應；

③大多數的化合反應；

④鋁熱反應；

⑤活潑金屬與酸或H2O的反應；

⑥金屬氧化物和水或酸的反應。

(2)吸熱反應

①堿與铵鹽的反應；

②大多數的分解反應；

③碳與水蒸氣的反應；

④以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應。

二　熱化學方程式

1．概念

表示化學反應中放出或吸收熱量的化學反應方程式。

2．意義

不僅表明了化學反應中的物質變化，也表明了化學反應中的能量變化。

3．反應熱(ΔH)

ΔH＝反應物的總鍵能－生成物的總鍵能。若ΔH＞0，為吸熱反應，若ΔH＜0，則為放熱反應。

4．書寫注意事項

(1)需注明ΔH的符号和單位

若為放熱反應，ΔH為"－"；若為吸熱反應，ΔH為"＋"("＋"常省略)。ΔH的單位一般為kJ·mol－1。

(2)需注明物質的聚集狀态

反應物和生成物的狀态不同，反應熱ΔH不同，因此，必須注明物質的聚集狀态。氣、液、固、溶液分别注"g"、"l"、"s"、"aq"。熱化學方程式中，可以不标明反應條件、"↑"和"↓"等。

(3)需注明反應熱的測定條件

反應熱ΔH與測定條件(溫度、壓強等)有關，因此書寫熱化學方程式時應注明ΔH的測定條件。若不注明，則指25__℃和101.3__kPa。

(4)需注意ΔH的數值與化學計量數相對應

由于ΔH與反應已完成的各物質的物質的量有關，所以熱化學方程式中的化學計量數與ΔH的值相對應，如果化學計量數加倍，則ΔH也加倍。例如：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1

eq \f(1,2)CH4(g)＋O2(g)===eq \f(1,2)CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－445 kJ·mol－1。

(5)需注意可逆反應的ΔH含義

不論化學反應是否可逆，熱化學方程式中的反應熱ΔH表示反應進行到底(完全轉化)時的能量變化。例如：N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1是指1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全轉化為2 mol NH3(g)時放出的熱量為92.4 kJ

燃料燃燒釋放的熱量

1．化石燃料

當今社會的主要能源是煤、石油、天然氣等化石燃料，化石燃料是不可再生的能源。

2．熱值

一定條件下單位質量的物質完全燃燒所放出的熱量。課本表格中所列舉的熱值中，H2的熱值最高，它應是應用價值最高的燃料。

3．提高燃料的燃燒效率的措施

(1)盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉化率。關鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸，且空氣要适當過量。

(2)盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。

4．提高燃料的燃燒效率的意義在于節約能源、節約資源、減少污染。

(a、b、c均大于零)