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熱化學(xué)反應(yīng)方程式能量怎么算篇一
化學(xué)反應(yīng)和能力是化學(xué)方程的發(fā)生過程中所展現(xiàn)出來的知識(shí)點(diǎn),所以可以說這部分內(nèi)容貫穿了整個(gè)化學(xué)的學(xué)科,所以我們必須掌握好這部分內(nèi)容。接下來小編為大家整理了相關(guān)內(nèi)容,希望能幫助到您。
第一節(jié) 化學(xué)能與熱能
1、在任何的化學(xué)反應(yīng)中總伴有能量的變化。
原因:當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量。化學(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。
一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。e反應(yīng)物總能量>e生成物總能量,為放熱反應(yīng)。e反應(yīng)物總能量
2、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
常見的放熱反應(yīng):
①所有的燃燒與緩慢氧化。
②酸堿中和反應(yīng)。
③金屬與酸反應(yīng)制取氫氣。
④大多數(shù)化合反應(yīng)(特殊:
?
是吸熱反應(yīng))。
常見的吸熱反應(yīng):
①以c、h2、co為還原劑的氧化還原反應(yīng)如:
?
②銨鹽和堿的反應(yīng)如ba(oh)2·8h2o+nh4cl=bacl2+2nh3↑+10h2o
③大多數(shù)分解反應(yīng)如kclo3、kmno4、caco3的分解等。
3、能源的分類:
形成條件
利用歷史
性質(zhì)
?
一次能源
??
常規(guī)能源
可再生資源
水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能
不可再生資源
煤、石油、天然氣等化石能源
新能源
可再生資源
太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、氫能、沼?/p>
不可再生資源
核能
二次能源
(一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)化得到的能源稱為二次能源)
電能(水電、火電、核電)、蒸汽、工業(yè)余熱、酒精、汽油、焦炭等
【思考】一般說來,大多數(shù)化合反應(yīng)是放熱反應(yīng),大多數(shù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),放熱反應(yīng)都不需要加熱,吸熱反應(yīng)都需要加熱,這種說法對(duì)嗎?試舉例說明。
點(diǎn)拔:這種說法不對(duì)。如c+o2=co2的反應(yīng)是放熱反應(yīng),但需要加熱,只是反應(yīng)開始后不再需要加熱,反應(yīng)放出的熱量可以使反應(yīng)繼續(xù)下去。ba(oh)2·8h2o與nh4cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),但反應(yīng)并不需要加熱。
第二節(jié) 化學(xué)能與電能
1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的方式:
電能
(電力)
火電(火力發(fā)電)
化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能
缺點(diǎn):環(huán)境污染、低效
原電池
將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能
優(yōu)點(diǎn):清潔、高效
2、原電池原理
(1)概念:把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。
(2)原電池的工作原理:通過氧化還原反應(yīng)(有電子的轉(zhuǎn)移)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
(3)構(gòu)成原電池的條件:
①電極為導(dǎo)體且活潑性不同;
②兩個(gè)電極接觸(導(dǎo)線連接或直接接觸);
③兩個(gè)相互連接的電極插入電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路。
(4)電極名稱及發(fā)生的反應(yīng):
負(fù)極:
較活潑的金屬作負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)
電極反應(yīng)式:較活潑金屬-ne-=金屬陽離子
負(fù)極現(xiàn)象:負(fù)極溶解,負(fù)極質(zhì)量減少
正極:
較不活潑的金屬或石墨作正極,正極發(fā)生還原反應(yīng)
電極反應(yīng)式:溶液中陽離子+ne-=單質(zhì)
正極的現(xiàn)象:一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加
(5)原電池正負(fù)極的判斷方法:
①依據(jù)原電池兩極的材料:
較活潑的金屬作負(fù)極(k、ca、na太活潑,不能作電極);
較不活潑金屬或可導(dǎo)電非金屬(石墨)、氧化物(mno2)等作正極。
②根據(jù)電流方向或電子流向:(外電路)的電流由正極流向負(fù)極;電子則由負(fù)極經(jīng)外電路流向原電池的正極。
③根據(jù)內(nèi)電路離子的遷移方向:陽離子流向原電池正極,陰離子流向原電池負(fù)極。
④根據(jù)原電池中的反應(yīng)類型:
負(fù)極:失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),現(xiàn)象通常是電極本身消耗,質(zhì)量減小。
正極:得電子,發(fā)生還原反應(yīng),現(xiàn)象是常伴隨金屬的析出或h2的放出。
(6)原電池電極反應(yīng)的書寫方法:
①原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)是氧化反應(yīng),正極反應(yīng)是還原反應(yīng)。因此書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下:
寫出總反應(yīng)方程式;
把總反應(yīng)根據(jù)電子得失情況,分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng);
氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生,還原反應(yīng)在正極發(fā)生,反應(yīng)物和生成物對(duì)號(hào)入座,注意酸堿介質(zhì)和水等參與反應(yīng)。
②原電池的總反應(yīng)式一般把正極和負(fù)極反應(yīng)式相加而得。
(7)原電池的應(yīng)用:
①加快化學(xué)反應(yīng)速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。
②比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。
③設(shè)計(jì)原電池。
④金屬的腐蝕。
3、化學(xué)電源基本類型:
①干電池:活潑金屬作負(fù)極,被腐蝕或消耗。如:cu-zn原電池、鋅錳電池。
②充電電池:兩極都參加反應(yīng)的原電池,可充電循環(huán)使用。如鉛蓄電池、鋰電池和銀鋅電池等。
③燃料電池:兩電極材料均為惰性電極,電極本身不發(fā)生反應(yīng),而是由引入到兩極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如h2、ch4燃料電池,其電解質(zhì)溶液常為堿性試劑(koh等)。
第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
1、化學(xué)反應(yīng)的速率
(1)概念:化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。
計(jì)算公式:
?
①單位:mol/(l·s)或mol/(l·min)
②b為溶液或氣體,若b為固體或純液體不計(jì)算速率。
③以上所表示的是平均速率,而不是瞬時(shí)速率。
④重要規(guī)律:
速率比=方程式系數(shù)比
變化量比=方程式系數(shù)比
(2)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:
內(nèi)因:由參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定的(主要因素)。
外因:①溫度:升高溫度,增大速率
②催化劑:一般加快反應(yīng)速率(正催化劑)
③濃度:增加c反應(yīng)物的濃度,增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)
④壓強(qiáng):增大壓強(qiáng),增大速率(適用于有氣體參加的反應(yīng))
⑤其它因素:如光(射線)、固體的表面積(顆粒大小)、反應(yīng)物的狀態(tài)(溶劑)、原電池等也會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。
2、化學(xué)反應(yīng)的限度——化學(xué)平衡
(1)在一定條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變,達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”,這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的限度,即化學(xué)平衡狀態(tài)。
化學(xué)平衡的移動(dòng)受到溫度、反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)等因素的影響。催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率,對(duì)化學(xué)平衡無影響。
在相同的條件下同時(shí)向正、逆兩個(gè)反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。通常把由反應(yīng)物向生成物進(jìn)行的反應(yīng)叫做正反應(yīng)。而由生成物向反應(yīng)物進(jìn)行的反應(yīng)叫做逆反應(yīng)。
在任何可逆反應(yīng)中,正方應(yīng)進(jìn)行的同時(shí),逆反應(yīng)也在進(jìn)行??赡娣磻?yīng)不能進(jìn)行到底,即是說可逆反應(yīng)無論進(jìn)行到何種程度,任何物質(zhì)(反應(yīng)物和生成物)的物質(zhì)的量都不可能為0。
(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:逆、動(dòng)、等、定、變。
①逆:化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。
②動(dòng):動(dòng)態(tài)平衡,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)仍在不斷進(jìn)行。
③等:達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正方應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。
④定:達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各組分的濃度保持不變,各組成成分的含量保持一定。
⑤變:當(dāng)條件變化時(shí),原平衡被破壞,在新的條件下會(huì)重新建立新的平衡。
(3)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:
①va(正方向)=va(逆方向)或na(消耗)=na(生成)(不同方向同一物質(zhì)比較)
②各組分濃度保持不變或百分含量不變
③借助顏色不變判斷(有一種物質(zhì)是有顏色的)
④總物質(zhì)的量或總體積或總壓強(qiáng)或平均相對(duì)分子質(zhì)量不變(前提:反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不相等的反應(yīng)適用,即如對(duì)于反應(yīng))
熱化學(xué)方程式知識(shí)點(diǎn)化學(xué)熱化學(xué)方程式是什么
1.定義表示反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式。
2.表示意義不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明廠化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式相比,在書寫時(shí)除廠要遵守書寫化學(xué)方程式的要求外還應(yīng)注意以下問題:
1.注意△h的符號(hào)和單位 △h只能寫在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式的右邊。若為放熱反應(yīng),△h為“-”;若為吸熱反應(yīng),△h為“+”?!鱤的單位一般為kj/moj。
2.注意反應(yīng)條件反衄熱△h與測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。因此書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明△h的測(cè)定條件。絕大多數(shù)△h是是25℃、101kpa下測(cè)定的,此條件下進(jìn)行的反應(yīng)可不注明溫度和壓強(qiáng)。
3.注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同,反應(yīng)熱△h不同。因此,必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義。氣體用“g”,液體用:l“,固體用“s”,溶液用“aq”。
4.注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)
(1)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù),因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。
(2)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱表示反應(yīng)已完成時(shí)的熱量變化,由于△h與反應(yīng)完成的量有關(guān),所以方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與△h相對(duì)應(yīng),如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,則△h也要加倍。當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí),其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反。
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