内容正文:
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化学反应与热能
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1.概念
①把 热量的化学反应称为放热反应。
②把 热量的化学反应称为吸热反应。
释放
吸收
放热反应
燃烧
金属与水(或酸)的反应
酸碱中和反应
物质的缓慢氧化
大多数的化合反应
吸热反应
①大多数分解反应
②C+CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)
③Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)
④NaHCO3与盐酸的反应
特别提醒:吸热反应和放热反应都是化学变化。
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化学反应过程中为什么会有能量的变化?为什么有的化学反应释放热量,有的化学反应吸收热量?
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化学反应能量变化的实质
在25℃和101kPa条件下,断开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量,断开1molCl2中的化学键要吸收243kJ的能量,形成1molHCl可以释放431kJ的能量,那么反应前后的能量变化为多少?
方程式:H2+Cl2=2HCl
吸收:436+243=679kJ/mol
1mol氢气和氧气反应放出183kJ的热量
释放:2×431=862kJ/mol
679-862=-183kJ/mol
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化学反应能量变化的实质
回顾
1.物质中的原子是通过化学键相结合的。
2.化学变化的过程本质上就是旧化学键断裂,新化学键生成的过程。
新知
断裂化学键需要吸收能量,形成化学键需要释放能量
在25℃和101kPa条件下,断开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量,断开1molCl2中的化学键要吸收243kJ的能量,形成1molHCl可以释放431kJ的能量,那么反应前后的能量变化为多少?
方程式:H2+Cl2=2HCl
吸收:436+243=679kJ/mol
1mol氢气和氧气反应放出183kJ的热量
H—H
Cl—Cl
H
H
Cl
H—Cl
释放:2×431=862kJ/mol
679-862=-183kJ/mol
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能量
反应过程
1 mol H2(g)+1 mol Cl2(g)
2 mol H+2 mol Cl
2 mol HCl(g)
吸收679 kJ
释放862 kJ
释放183 kJ
化学键与化学反应过程中的能量变化
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小试牛刀
25℃,101kpa下,已知甲烷中断裂1molC-H键要吸收413kJ能量,断裂1mol氧气分子中的化学键需要吸收498 kJ能量,水分子中形成1molO-H键释放463.4kJ的能量,二氧化碳分子中形成1molC=O键释放803kJ的能量,请问反应前后能量变化是多少?
方程式:CH4+2O2=CO2+2H2O
甲烷分子:413×4=1652kJ/mol
氧气分子:498kJ/mol
水分子:2×463.4=926.8kJ/mol
二氧化碳分子:2×803=1606kJ/mol
能量变化:1652+2×498-926.8×2-1606=-811.6kJ/mol
你知道为什么以甲烷为主要成分的天然气是主要的燃料吗?
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化学反应过程中为什么会有能量的变化?为什么有的化学反应释放热量,有的化学反应吸收热量?
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小试牛刀
25℃,101kpa下,已知甲烷中断裂1molC-H键要吸收413kJ能量,断裂1mol氧气分子中的化学键需要吸收498 kJ能量,水分子中形成1molO-H键释放463.4kJ的能量,二氧化碳分子中形成1molC=O键释放803kJ的能量,请问反应前后能量变化是多少?
方程式:CH4+2O2=CO2+2H2O
甲烷分子:413×4=1652kJ/mol
氧气分子:498kJ/mol
水分子:2×463.4=926.8kJ/mol
二氧化碳分子:2×803=1606kJ/mol
能量变化:1652+2×498-926.8×2-1606=-811.6kJ/mol
你知道为什么以甲烷为主要成分的天然气是主要的燃料吗?
化学反应中的物质变化总会伴随着能量变化,通常表现为热量的释放或吸收。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。若断裂化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量,则反应吸收热量;反之,反应释放热量。
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小试牛刀
化学反应中的物质变化总会伴随着能量变化,通常表现为热量的释放或吸收。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。若断裂化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量,则反应吸收热量;反之,反应释放热量。
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火箭发射过程中甲烷可以作燃料吗?为什么?
拓展应用
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化学反应能量变化的宏观解释
放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来,吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。
各种物质都具有能量,物质的组成、结构与状态不同,所具有的能量也不同。
放热反应
吸热反应
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(1)化学反应中的能量变化取决