2.放熱反應和吸熱反應
(1)放熱反應:即有熱量放出的化學反應,其反應物的總能量大于生成物的總能量。
(2)吸熱反應:即吸收熱量的化學反應,其反應物的總能量小于生成物的總能量。
1.定義:化學反應過程中所釋放或吸收的能量,都可以熱量(或轉換成相應的熱量)來表示,稱為焓變(ΔH),單位:kJ/mol 或 kJ•mol-1
在化學反應中,舊鍵的斷裂需要吸收能量 ,而新鍵的形成則放出能量。總能量的變化取決于上述兩個過程能量變化的相對大小。
任何一個化學反應中,反應物所具有的總能量與生成物所具有的總能量總不會相等的。在新物質產生的同時總是伴隨著能量的變化。
注意:
(1) 反應熱和鍵能的關系
例如:1molH2和1molCl2反應生成2molHCl的反應熱的計算。
1moLH2分子斷裂開H-H鍵需要吸收436kJ的能量;1molCl2分子斷裂開Cl-Cl鍵需要吸收243kJ的能量,而2molHCl分子形成2molH-Cl鍵放出431kJ·mol-1×2mol=862kJ的能量,所以,該反應H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反應熱
△H===生成物分子形成時釋放的總能量-反應物分子斷裂時所需要吸收的總能量
===862kJ·mol--436 kJ·mol-1-243 kJ·mol-1
===183kJ·mol-1
由于反應后放出的能量使反應本身的能量降低,故規(guī)定△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和
(2)反應焓變與反應條件的關系
焓是科學家們?yōu)榱吮阌谟嬎惴磻獰岫x的一個物理量,它的數值與物質具有的能量有關。對于一定量的純凈物質,在一定的狀態(tài)(如溫度、壓強)下,焓有確定的數值。在同樣的條件下,不同的物質具有的能量也不同,焓的數值也就不同;同一物質所處的環(huán)境條件(溫度、壓強)不同,以及物質的聚集狀態(tài)不同,焓的數值也不同。焓的數值的大小與物質的量有關,在相同的條件下,當物質的物質的量增加一倍時,焓的數值也增加一倍。因此,當一個化學放映在不同的條件下進行,尤其是物質的聚集狀態(tài)不同時,反應焓變是不同的。
3、蓋斯定律:化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關,而與具體反應進行的途徑無關。這就是蓋斯定律。利用蓋斯定律可以間接計算反應熱。
例如:C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1
C(s)+O2(g)=CO(g);△H2 CO(g)+O2(g)=CO2(g);△H3
依蓋斯定律有:△H1=△H2+△H3。
第1課時 化學反應的焓變
2、吸熱反應:反應物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量,熱量的多少等于生成物具有的總能量與反應物具有的總能量的差值。常見的吸熱反應有:水解反應、結晶水合物失水的反應、碳與二氧化碳或與水蒸氣的反應等
物質的能量越低,性質就越穩(wěn)定;物質的能量越高,性質就越活潑。物質的化學能是化學鍵的能
量,通過化學鍵的鍵能可計算反應熱。
如:反應H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H。△H == E(H-H)+E(Cl-Cl)-2E(H-Cl)。
1、放熱反應:反應物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量,熱量的多少等于反應物具有的總能量與生成物具有的總能量的差值。常見的放熱反應有:燃燒、中和反應、常溫下能自發(fā)發(fā)生的絕大多數的各類反應。
3、書寫熱化學方程式注意事項:
a. 注明反應的溫度和壓強(若在101kPa和298K條件下進行,可不予注明),注明△H的“+”與“-”,放熱反應為“-”,吸熱反應為“+”。
b. △H寫在方程式右邊,并用“;”隔開。
c. 必須標明物質的聚集狀態(tài)(氣體用“g”,液體用“l(fā)”,固體用“s”,溶液用“aq”)。若用同素異形體要注明名稱。
d. 各物質前的計量系數不表示分子數目只表示物質的量的關系。△H與計量數成正比關系。同樣的反應,計量系數不同,△H也不同,例如:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-483.6kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-241.8kJ·mol-1
上述相同物質的反應,前者的△H是后者的兩倍。
燃燒熱和中和熱:在101kPa時,1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質的燃燒熱。在稀溶液里,酸跟堿發(fā)生中和反應而生成1mol 液態(tài)H2O,這時的反應熱叫做中和熱。燃燒熱的熱化學方程式強調燃燒物前的計量數為1,中和熱強調熱化學方程式中水前的計量數為1。燃燒熱要強調生成穩(wěn)定的氧化物,如:生成液態(tài)水。
如:H2的燃燒熱的熱化學方程式:H2(g)+O2(g)=H2O(l);△H=-286kJ·mol-1
中和熱的熱化學方程式:
NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ·mol-1
2、影響反應熱大小的因素
①反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關。不特別指明,即指25℃,1.01×105Pa(101kPa)測定的。中學里熱化學方程式里看到的條件(如:點燃)是反應發(fā)生的條件,不是測量條件。
②反應熱的大小與物質的集聚狀態(tài)有關。
③反應熱的大小與物質的計量數有關!
在反應:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H1=-a kJ·mol-1中,2molH2燃燒生成氣態(tài)水放出的熱量a kJ,該反應的反應熱是a kJ·mol-1,該反應的△H是-a kJ·mol-1。注意這三個單位。
1、反應熱:化學反應都伴有能量的變化,常以熱能的形式表現出來,有的反應放熱,有的反應吸熱。反應過程中放出或吸收的熱叫做反應熱。反應熱用符號△H表示,單位是kJ/mol或(kJ·mol-1)。放熱反應的△H為“-”,吸熱反應的△H為“+”。反應熱(△H)的確定常常是通過實驗測定的。
注意:在進行反應熱和△H的大小比較中,反應熱只比較數值的大小,沒有正負之分;而比較△H大小時,則要區(qū)別正與負。
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H1=-a kJ·mol-1 反應熱:a kJ·mol-1,△H:-a kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H2=-b kJ·mol-1 反應熱:b kJ·mol-1,△H:-b kJ·mol-1
a與b比較和△H1與△H2的比較是不一樣
4.實際大氣中的風向
在海陸熱力性質差異的影響下,形成一個個的低壓中心和高壓中心。在氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力的共同作用下,低氣壓和高氣壓運動狀況如下表:
氣壓中心 |
氣流狀況 |
|
北半球 |
南半球 |
|
低氣壓 |
按逆時針方向旋轉輻合 |
按順時針方向旋轉輻合 |
高氣壓 |
按順時針方向旋轉輻散 |
按逆時針方向旋轉輻散 |
3.近地面大氣中的風向
近地面大氣中的風向,是氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力共同作用的結果,風向與等壓線之間成一夾角。
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com