化學反應(yīng)中的能量變化奧塞教案
講義三 化學反應(yīng)中的能量變化 一.反應(yīng)熱 1.反應(yīng)熱的有關(guān)概念 化學反應(yīng)中，既發(fā)生物質(zhì)變化又發(fā)生著能量變化，熱能是能量變化的表現(xiàn)形式之一。在化學反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱。反應(yīng)熱用δh表示，單位為kj/mol。 （1）在化學反應(yīng)過程中，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，總的變化過程是放熱的叫放熱反應(yīng)，δh為“-”，或δh<0。 （2）在化學反應(yīng)過程中，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，總的變化過程是吸熱的叫吸熱反應(yīng)，δh為“+ ”，或δh>0。 （3）化學反應(yīng)不僅遵守質(zhì)量守恒定律、電子守恒定律、而且也遵守能量守恒。反應(yīng)物與生成物的能量差若以熱能形式表現(xiàn)即為放熱或者吸熱，如果兩者能量差比較接近，則放熱或吸熱不明顯。 2.表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學方程式，叫做熱化學方程式。熱化學方程式既表明了化學反應(yīng)中的物質(zhì)變化（包括物質(zhì)聚集狀態(tài)的變化），又表明了化學反應(yīng)中的能量變化。 二.熱化學方程式的意義和書寫 1.熱化學方程式與一般化學方程式的不同 （1）熱化學方程式各物質(zhì)前的化學計量數(shù)表示的為物質(zhì)的量而不是分子數(shù)，所以該計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。 （2）熱化學方程式中。必須注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。 因為物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，所具有的能量不同，反應(yīng)熱也就不同。如： 2h2o（g）+ o2（g）==2h2o（g）；δh=-483.6kj/mol 2h2o（g）+ o2（g）==2h2o（l）；δh=-571.6kj/mol 熱化學方程式不用表明“↑”和“↓”。 （3）熱化學方程式中必需注明δh以及“+”與“-”。 書寫熱化學方程式時除注意以上三點外，還需注明反應(yīng)的溫度和壓強，因為δh與溫度和壓強有關(guān)。但一般δh數(shù)據(jù)是在101kpa和25℃時的數(shù)據(jù)，因此一般情況下不注明溫度和壓強，即默認情況下均為101kpa和25℃。 （4）熱化學方程式是表明已完成的數(shù)量。由于δh與反應(yīng)完成物質(zhì)的量有關(guān)，所以方程式中化學是前面的化學計量數(shù)必須與δh相對應(yīng)。如果化學計量數(shù)加倍，則δh也要加倍。當反應(yīng)逆向進行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。如： 如：①c (石墨) + o2 (g) = co2 (g) δh = －393.5 kj·mol－1 ②c (金剛石) + o2 (g) = co2 (g) δh = －395.4 kj·mol－1 ③h2 (g) + 1/2 o2 (g) = h2o (g) δh = －241.8 kj·mol－1 ④h2 (g) + 1/2 o2 (g) = h2o (l) δh = －285.8 kj·mol－1 ⑤2h2 (g) + o2 (g) = 2h2o (l) δh = －571.6 kj·mol－1 ⑥h2o (g) = h2 (g) + 1/2 o2 (g) δh = +241.8 kj·mol－1 從①和②對比， 可以看出寫出晶形的必要性。 ③和④對比，可以看出寫出狀態(tài)的必要性。 ④和⑤對比，可以看出計量數(shù)不同的熱量變化。 ③和⑥對比，可以看出反應(yīng)方向與熱量的關(guān)系。 三.燃燒熱和中和熱 1.燃燒熱：在101kpa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。單位：kj/mol 所謂穩(wěn)定的氧化物即該物質(zhì)中所含的元素如c：co2(g) h：h2o(l) s：so2(g) n：no2(g) cl：hcl(aq)等。