化学反应中的热效应 讲义

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第一章 第1节 化学反应的热效应(第一课时)

第一章  第1节  化学反应的热效应(第一课时)

第一章第1节化学反应的热效应(第一课时)【学习要求】1. 了解化学反应中能量变化的实质,知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式。

2.了解化学能与热能之间的转化,了解吸热反应,放热反应,反应热等概念,3.了解热化学方程式的含义,教学重点:热化学方程式的书写【温故而知新】1、化学反应的特征是,从化学键的角度看,化学反应的本质是:2、常见的放热反应有哪些?3、常见的吸热反应有哪些?【课前预习区】1、为什么化学反应中总伴随着能量的变化?2、反应热的定义反应热的大小与反应放热吸热之间是什么关系?3、什么是焓?什么是反应的焓变?4、反应的焓变大小与反应放热吸热之间是什么关系?5、什么是热化学方程式?【课堂互动区】【思考引入】氢气在氧气中燃烧放出热量,如何定量地描述该反应释放的热能呢?【问题组1】(1)已知反应X+Y=M+N为放热反应,则X的能量一定高于M,对吗?(2)解释铝和氧化铁、氯化铵与消石灰反应有能量变化的原因。

【归纳整理1】一、化学反应的反应热:(一)反应热1、定义:2、符号:反应热与吸热放热的关系:放热反应,反应物的能量总和(“大于”或“小于”)生成物的能量总和;吸热反应,反应物的能量总和(“大于”或“小于”)生成物的能量总和二、化学反应的焓变【问题组】1、什么是焓?什么是反应的焓变?2、反应焓变与反应热有什么关系?【归纳整理2】(一)、焓与焓变:1、焓(H):用来描述的物理量。

2、焓变(△H):是与之差。

单位:;表达式:ΔH>0,反应产物的焓反应物的焓,为反应。

ΔH<0,反应产物的焓反应物的焓,为反应。

画出焓变与放热反应和吸热反应的关系图:【设疑】怎样能同时表示出某一化学反应中的物质变化和能量变化呢?【问题组2】阅读课本第6页“资料在线”(1)比较两个反应,⊿H为什么不同?哪个反应放出的热量多?哪个反应的⊿H大?(2)相同的反应物,⊿H的大小由哪些因素决定?(3)谈谈你对⊿H的单位“mol-1”的理解(二)热化学方程式:把一个化学反应中和同时表示出来。

第一章 化学反应的热效应 知识点讲解及练习-高中化学人教版(2019)选择性必修1

第一章 化学反应的热效应 知识点讲解及练习-高中化学人教版(2019)选择性必修1

一、基础概念:1、体系:容器内的反应物及发生的反应看作一个反应体系。

2、环境:反应容器和反应物质之外的都看作环境。

3、热量:4、反应热:5、焓变:=反应的焓变,用△H表示。

6、7、单位:热量:kJ、焓变:kJ/mol、反应热:kJ/mol8、△H:放热反应:△H<0,吸热反应:△H>09、内能:是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质的聚集状态等影响。

10、能量变化的主要原因:化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。

11、(能量守恒)任何化学反应都有能量变化,所以在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓变与反应产物的总焓变一定不同。

12、△H的单位中“mol-1”的含义:对于一个化学反应:aA + bB = cC + dD,△H的单位中“mol-1”既不是指“每摩尔A”也不是指“每摩尔B、C、D”,而是指“每摩尔反应”。

13、能量越低越稳定。

三态之间的能量关系:s < l < g 。

14、键能越大越稳定。

15、反应条件对△H无影响。

eg. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下,△H相同。

16、与反应条件无关,吸热反应不一定需要加热,放热反应,也可能需要加热。

17、18、19、断键:吸20、二、放热反应和吸热反应:1、概念:图像能量大小关系反应物能量总和大于生成物能量总合反应物能量总和小于生成物能量总合化学键角度反应物断键吸收的总能量小于生成物成键放出的总能量反应物断键吸收的总能量大于生成物成键放出的总能量2、记住常见的放热反应和吸热反应:反应类型吸热反应放热反应类型①盐类水解反应&弱电解质的电离②大多数分解反应③以H2、CO、C为还原剂的反应④Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl反应①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③铝热反应④大多数化合反应⑤活泼金属单质、金属氧化物与水或酸的反应金属的缓慢氧化、食品腐败、糖类在体内消化吸收3、判断正误:✗化学反应中的能量变化都表现为热量变化✗物质燃烧不一定是放热反应✗伴有能量变化的过程都是化学变化✗凡吸热反应均需加热等条件✗在化学变化中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化4、热量测量装置图:三、中和热和燃烧热1、中和热:思考?1)测定中和热需要测哪些数据?2)如何根据这些数据计算反应热?3)为了减少误差,应采取哪些措施?实验仪器?量热计或者简易量热计(大烧杯、小烧杯、碎泡沫破碎料、泡沫塑料板或硬纸板)、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒。

化学反应中的热效应和焓变

化学反应中的热效应和焓变

化学反应中的热效应和焓变化学反应是物质之间发生变化的过程,而在化学反应中,热效应和焓变是两个重要的概念。

热效应是指反应过程中释放或吸收的能量,而焓变则是热效应的数值表示。

本文将从热效应和焓变的定义、计算方法以及其在化学反应中的应用等方面进行探讨。

一、热效应和焓变的定义热效应是指在化学反应中,反应物和生成物之间发生的热能变化。

当反应释放热能时,热效应为负值,表示反应是放热反应;当反应吸收热能时,热效应为正值,表示反应是吸热反应。

热效应的物理量单位是焦耳(J),在化学中常用的计量单位是焦耳/摩尔(J/mol)。

焓变(ΔH)则是对热效应进行数值化表示,代表化学反应中单位摩尔物质的热效应。

二、热效应和焓变的计算热效应的计算可以应用到化学反应方程式的化学计量关系上。

根据化学计量关系,可以利用化学方程式中物质的摩尔比例关系来计算反应过程的热效应。

例如,当已知一定量的反应物A产生B的反应的热效应为ΔH1,A 生成C的反应的热效应为ΔH2。

如果需要计算A生成B+C的反应的热效应ΔH3,可以根据化学计量关系进行计算:ΔH3 = ΔH1 + ΔH2。

同样地,焓变的计算也是基于化学计量关系进行的。

焓变可正可负,正值表示反应吸热,负值表示反应放热。

焓变的计量单位也是焦耳/摩尔(J/mol)。

三、热效应和焓变在化学反应中的应用1. 热效应和焓变用于反应的能量变化表示通过热效应和焓变的计算,可以对反应的能量变化进行准确的描述。

这一特性使得热效应和焓变在热化学方程式中的应用十分广泛。

2. 热效应和焓变用于反应的热力学研究热效应和焓变的数值可以用于研究反应的热力学性质,如反应的热平衡、稳定性等。

通过研究焓变的数值可以进一步了解反应的放热吸热情况,从而预测反应的热力学特性。

3. 热效应和焓变在化学工程中的应用在工业生产中,化学反应的热效应和焓变在反应过程的设计和控制中起着重要作用。

例如,在某些实际生产过程中,需要控制反应的温度和能量变化,这时热效应和焓变的知识可以帮助工程师合理设计反应装置。

化学反应的热效应分析

化学反应的热效应分析

化学反应的热效应分析化学反应是一种物质转化的过程,而在这个过程中,往往会伴随着能量的变化。

热效应是描述化学反应过程中能量变化的一个重要参数,可以用来帮助我们理解化学反应的本质。

在本文中,我们将深入探讨化学反应的热效应,了解它的意义与应用,以及如何进行实验分析。

一、热效应的定义与分类热效应是指化学反应过程中放出或吸收的热量,通常用焓变∆H 来表示。

这个概念最早由法国化学家拉瓦锡在19世纪初提出,他发现一系列的化学反应都伴随着热的变化,认为这个现象很重要,并将这种变化称为“热效应”。

热效应可以分为两类:放热反应和吸热反应。

放热反应是指在反应中释放出热量,使周围温度升高,这种反应的焓变∆H 为负数;而吸热反应是指反应过程中吸收热量,使周围温度降低,焓变∆H 为正数。

二、热效应的意义与应用热效应是一种重要的物理化学量,可以用来描述化学反应的能量变化,对于探索反应本质及应用具有重要意义。

热效应可以帮助我们了解反应热力学过程,以及反应的机理,具有如下几个方面的意义:1. 可以预测反应的方向:根据热效应的正负性,我们可以预测反应的方向,即反应是否会发生。

如果∆H 为负数,则说明反应是放热反应,热效应越小,反应越容易发生;而如果∆H 为正数,则说明反应是吸热反应,热效应越大,反应越难发生。

2. 可以优化反应条件:根据热效应可以优化反应的条件,例如可以优化反应的温度、压力等参数,以获得较高的反应产率和较短的反应时间,提高产品的质量和产量。

3. 可以指导工程设计:在化学工程中,热效应是很重要的,可以指导反应器的设计,防止反应过程温度控制不佳而造成事故,保证生产的安全性和效率。

4. 可以探究反应本质:根据热效应可以进一步探究反应的本质,了解反应是否是化学反应,是否存在中间体或中间产物等。

三、热效应的实验测定方法热效应是由反应中物质的化学键断裂和形成引起的能量变化,因此热效应的测定需要在恒压或恒容条件下进行。

实验测定热效应的常用方法有以下几种:1. 火焰计法:火焰计法是通过测定反应产物的燃烧热,来推算反应热的大小。

化学反应的热效应

化学反应的热效应

化学反应的热效应化学反应的热效应是指在化学反应过程中释放或吸收的热量。

它是研究化学反应的重要参数之一,对于了解反应的热力学特性以及工业生产和环境保护等方面具有重要意义。

本文将就化学反应的热效应进行探讨。

一、化学反应的热效应类型化学反应的热效应可以分为两种类型:放热反应和吸热反应。

1. 放热反应放热反应是指在反应中释放热量的化学反应。

放热反应常常伴随着能量的向周围环境传递,反应物的能量高于生成物的能量。

这种反应通常感觉到温度的升高,如燃烧反应。

例子:燃烧反应CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g) + 热量2. 吸热反应吸热反应是指在反应中吸收热量的化学反应。

吸热反应常常需要从周围环境吸收能量,反应物的能量低于生成物的能量。

这种反应通常感觉到温度的降低,如化学制冷反应。

例子:化学制冷反应NH₄NO₃(s) + H₂O(l) → NH₄⁺(aq) + NO₃⁻(aq) + 冷量二、热效应的测量方法热效应可以通过测量实验中的温度变化来进行研究。

实验中常用的测量方法有以下两种:1. 酒精灯法酒精灯法是一种常用的测量化学反应热效应的方法。

该方法的原理是将反应物放置于容器内,其上方放置一个温度计,并点燃酒精灯。

通过测量反应前后温度的变化,可以计算出反应的热效应。

2. 热流量计法热流量计法是一种更准确的测量热效应的方法。

该方法利用了热流量计的原理,测量反应过程中环境与反应体系之间的热交换。

通过记录热流量计的读数,可以得到反应的热效应。

三、热效应在实际应用中的意义热效应在实际生产和环境保护中具有重要的意义。

1. 工业生产热效应对于控制工业生产中的温度变化非常重要。

在一些工业生产过程中,通过控制反应的热效应,可以实现反应的高效进行。

例如,在石油精炼过程中,合理调节反应的热效应可以提高产物的纯度和质量。

2. 环境保护化学反应的热效应也与环境保护密切相关。

一些放热反应可能导致环境温度的升高,而吸热反应则可能导致局部温度的降低。

化学反应中的热效应

化学反应中的热效应

化学反应中的热效应基础知识清单一、反应热焓变1.体系与环境被研究的物质系统称为体系,体系以外的其他部分称为环境或外界。

2.内能内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。

3.反应热在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,吸收或释放的热称为化学反应的热效应,也称反应热。

4.焓、焓变(1)焓焓是与内能有关的物理量,用符号H表示。

(2)焓变在恒压的条件下,化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变,用ΔH表示,单位常采用kJ·mol-1。

注意:(1)焓变为恒压条件下的反应热。

(2)反应热、焓变的单位均为kJ·mol-1,热量的单位为kJ。

5.焓变(ΔH)与吸热反应和放热反应的关系(1)化学反应过程中的能量变化。

一个化学反应是吸收能量还是释放能量,取决于反应物总能量和生成物总能量之间的相对大小。

若反应物的总能量小于生成物的总能量,则反应过程中吸收能量;若反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应过程中释放能量。

(2)焓变(ΔH)与吸热反应和放热反应的关系。

ΔH=生成物总能量-反应物总能量。

①吸收热的反应称为吸热反应,ΔH>0;②放出热的反应称为放热反应,ΔH<0。

用图示理解如下:吸热反应放热反应二、热化学方程式1.概念能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。

2.意义不仅表示化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。

实例:已知25 ℃、101 kPa 下,热化学方程式为2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol -1,其表示在25 ℃、101 kPa 下,2_mol_H 2(氢气)与1_mol_O 2(氧气)完全反应生成2_mol_液态水时放出的热量是_kJ 。

3.热化学方程式的书写方法 (1)写出相应的化学方程式。

热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量,可以是整数或分数。

化学反应中的热效应与热反应知识点总结

化学反应中的热效应与热反应知识点总结

化学反应中的热效应与热反应知识点总结热效应是指化学反应过程中伴随着的能量变化。

热反应则指能量在化学反应中的传递和转化过程。

理解热效应和热反应对于理解和预测化学反应的性质、速率和平衡态具有重要意义。

本文将对热效应和热反应的基本概念、计算方法以及其在化学反应中的应用进行总结。

一、热效应的定义与分类1.1 热效应的定义:热效应是化学反应过程中伴随能量变化的量度,常用单位是焦耳(J)或千焦(kJ)。

1.2 热效应的分类:(1) 焓变(ΔH):表示在恒定压力下,反应物到生成物之间的能量差异。

热效应可以是吸热反应(ΔH>0)或放热反应(ΔH<0)。

(2) 熵变(ΔS):表示反应发生时体系的无序程度变化。

熵变可正可负,正表示反应使体系的无序度增加,负表示反应使体系的无序度减少。

(3) 自由能变(ΔG):表示在恒定温度下,反应发生时体系可用能的变化。

自由能变可正可负,负表示反应可以自发进行,正表示反应不可逆进行。

二、热反应的计算方法2.1 基于热效应的热反应计算热反应计算需要用到反应热效应(ΔH)的数值。

根据热反应的平衡方程式,可以通过以下方法计算热反应的热效应:(1) 热量平衡法:通过多个反应方程的热效应关系,将所需反应的热效应与已知反应的热效应相连,进行热量平衡计算。

(2) 反应焓和法:根据反应物和生成物的热反应焓,通过反应物和生成物之间的热效应相加减,计算所需反应的热效应。

2.2 基于热反应的热平衡计算在化学反应中,热反应也可以用于热平衡的计算。

根据热反应的热效应和温度变化,可以计算热平衡条件下的反应物和生成物的物质转化量。

三、热效应与化学反应性质的关系3.1 热效应与化学反应速率热效应对化学反应速率有重要影响。

通常情况下,放热反应速率较快,而吸热反应速率较慢。

放热反应速率较快是因为反应放出的热能可以提供激活能,促进反应的进行;吸热反应速率较慢是因为反应需要吸收热能来克服吸附、解离等过程的能垒。

化学反应中的热效应知识点讲解

化学反应中的热效应知识点讲解

化学反应中的热效应知识点讲解知识点1. 化学变化中的物质变化与能量变化.物质变化的实质:旧化学键的断裂和新化学键的生成.能量变化的实质:破坏旧化学键需要吸收能量,形成新化学键需要放出能量,化学反应过成中,在发生物质变化的同时必然伴随着能量变化.如下图:也可以从物质能量的角度来理解:概念:1. 反应热: 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表示,叫反应热.2. 放热反应: 化学反应过程中释放能量的反应叫放热反应.3. 吸热反应: 化学反应过程中吸收能量的反应叫吸热反应.4. 燃烧热:25°C、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热.单位:kJ/mol或J/mol.提示: (1)规定要在25°C,101kPa下测出热量,因为温度、压强不定反应热的数值也不相同.(2)规定可燃物的物质的量为1mol.(3)规定可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量为标准.所谓完全燃烧,是指物质中下列元素完全转化成对应的物质:C----CO2 ,H----H2O ,S----SO2 ,等.5. 中和热:在稀溶液中,酸和碱发生反应时生成1molH2O,这时的反应热叫做中和热.提示: (1)必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸和浓碱在相互稀释的时候会放热;(2)强酸和强碱的稀溶液反应才能保证中和热是57.3kJ/mol,而弱酸或弱碱在中和反应中电离吸收热量,其中和热小于57.3kJ/mol;(3)以1mol水为基准,所以在写化学方程式的时候应该以生成1mol水为标准来配平其余物质的化学计量数.即H2O的系数为1.常见的吸热反应和放热反应:吸热反应:其特征是大多数反应过程需要持续加热,如CaCO3分解等大多数分解反应,H2和I2、S、P等不活泼的非金属化合,Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应,CO2和C的反应。

化学反应的热效应

化学反应的热效应

化学反应的热效应热效应是指化学反应中放出或吸收的热量。

当化学反应发生时,原子或分子之间的键发生断裂和形成,从而引起反应的热效应。

热效应对于了解化学反应的能量变化以及控制化学反应至关重要。

I. 热效应的定义和表示方法热效应是指化学反应伴随的热量变化,可以分为放热反应(反应放出热量)和吸热反应(反应吸收热量)。

我们通常用ΔH来表示反应的热效应,ΔH为负表示放热反应,ΔH为正表示吸热反应。

ΔH的单位是焦耳(J)或千焦(kJ)。

II. 热效应的测量方法为了测量化学反应的热效应,常用的方法是通过量热器(热计量仪器)来测定反应前后的温度差。

热效应可以通过以下公式计算得出:ΔH = q / n其中,ΔH为热效应,q为反应放出或吸收的热量,n为反应物的摩尔数。

III. 热效应与热力学定律的关系热效应与热力学定律之间有着密切的关系。

根据热力学第一定律,能量守恒,即能量既不能被创造也不能被毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。

化学反应中的热效应也遵循这一原则。

反应放出的热量(放热反应)会被周围物质吸收,反应吸收的热量(吸热反应)会从周围物质中得到。

IV. 热效应在生活中的应用热效应在生活中有着广泛的应用。

首先,我们利用热效应来研究化学反应的能量变化,从而了解反应的趋势和速率。

其次,热效应也应用于燃烧和发动机领域,通过控制燃烧反应的热效应,提高燃料的利用效率。

此外,热效应还用于控制材料的物理性质,如金属的硬化和软化,以及食物的加热和制冷等。

V. 热效应的意义和局限性热效应的研究对于理解化学反应的能量变化和热力学规律具有重要意义。

通过热效应的测量和计算,可以预测和控制化学反应的结果,为化学工业和科学研究提供依据。

然而,热效应只反映了化学反应中能量的转化情况,不能完全解释反应机理和速率的变化,因此在研究中仍存在一定的局限性。

综上所述,热效应是化学反应中的重要概念,它描述了化学反应伴随的热量变化。

热效应的测量和计算可以帮助我们了解和控制化学反应,而热效应与热力学定律之间的关系更是揭示了能量守恒的重要性。

反应的热效应

反应的热效应

一、化学反应的反应热1、定义:化学上规定,当化学反应的反应物与产物的温度相同时,反应所吸收或释放的能量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。

2、表示符号:通常用Q表示,且反应放热时,反应体系减少热量,Q为负;反应吸热时,反应体系增加热量,Q为正。

3、决定因素:对于一个给定的化学反应,反应热与反应物的物质的量、状态及反应条件(如温度、压强、溶液的浓度等)有关。

4、测量方法:反应热的数据可以用量热计测量。

在测量反应热的实验中,反应吸收或放出的热量可以通过反应前后体系温度的变化来计算:Q=-C(T2-T1)其中,C代表溶液及量热计的热容,T2 、T1 分别代表反应前和反应后体系的热力学温度(T=t +273.15℃)。

二、化学反应的焓变1、焓变(1)定义:为了描述与反应热有关的能量变化,引入了一个叫做“焓”的物理量,产物的总焓与反应物的总焓之差,称为化学反应的焓变。

用焓变来描述与反应热有关的能量变化。

(2)表达式:△H =H(产物)-H(反应物)(3)焓变与反应热的关系:如果化学反应过程中发生的是等压反应,而且没有电能、光能等其他形式能量转化,则反应热等于反应焓变,即Qp=△H。

从上面的关系式可以看出:当△H>0时,产物总焓大于反应物总焓,反应是吸收能量的,为吸热反应;相反△H<0时,为放热反应。

2、热化学方程式(1)概念:将物质变化和反应热同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式。

如:2H2(g)+O2 (g)=2H2O (l)△H(273K)=-571.6KJ/mol表示的含义是在273K时,2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时,放热571.6KJ。

(2)书写注意事项:①在各物质的化学式后面用括号注明聚集状态,一般用英文字母g、l、s分别代表物质的气态、液体、固态。

②在△H后要注明温度,因为同一反应在不同温度下进行时反应热不同,通常298K时可以省略。

③标明△H的符号:吸热表示为“+”,放热表示为“-”。

化学反应的热效应

化学反应的热效应

化学反应的热效应化学反应中的热效应是指反应过程中产生或吸收的热量变化。

热效应的正负值可以判断反应是吸热反应还是放热反应,同时也可以揭示反应的能量转化规律。

本文将介绍热效应的概念、计算方法以及与化学反应的关系。

一、热效应的概念热效应指的是在化学反应中释放或者吸收的热量变化。

当一种化学物质转变为另一种化学物质时,会伴随着化学键的形成和断裂,能量的吸收或者释放。

这种能量转化的结果通常以热量的形式表现出来,称为热效应。

热效应可以分为放热反应和吸热反应。

放热反应是指在反应过程中,系统向其周围环境放出热量,即反应产生的热量为负值。

吸热反应则相反,系统从外界吸收热量,反应产生的热量为正值。

二、热效应的计算方法1. 反应焓变(ΔH)反应焓变(ΔH)是描述反应热效应最常用的指标之一。

反应焓变可以由热量变化计算得到,其单位常用焦耳(J)或者千焦(kJ)。

反应焓变的计算公式为:ΔH = H(产物) - H(反应物)其中ΔH为反应焓变,H(产物)为产物的焓值,H(反应物)为反应物的焓值。

2. 反应热(q)反应热(q)是指在恒定压力下,化学反应过程中释放或者吸收的热量。

反应热的计算公式为反应焓变与反应物质的摩尔量之间的关系:q = ΔH × n其中q为反应热,ΔH为反应焓变,n为反应物质的摩尔量。

三、热效应与化学反应热效应与化学反应密切相关,可以通过热效应的性质来分析化学反应的特点。

1. 利用热效应判断反应类型根据反应热的正负值,可以判断化学反应是放热反应还是吸热反应。

放热反应的反应热为负值,意味着反应释放能量,反应物质的化学键被释放出来的能量远大于产生的化学键,这种反应往往是自发进行的。

吸热反应的反应热为正值,意味着反应需要吸收能量,反应物质的化学键被产生的化学键所吸收的能量远大于释放的能量,这种反应往往需要外界提供能量才能进行。

2. 热效应与反应速率的关系热效应也会对反应速率产生影响。

放热反应会释放能量,使反应体系的温度升高,从而加快反应速率;而吸热反应则冷却反应体系,降低反应速率。

化学反应中的热效应解析

化学反应中的热效应解析

化学反应中的热效应解析化学反应是一种物质转化的过程,它伴随着能量的转化与传递。

在化学反应中,热效应是描述反应放热或吸热性质的重要参数。

本文将对化学反应中的热效应进行解析,并探讨其在化学反应研究和工业应用中的重要性。

一、热效应的概念与分类热效应是指在化学反应过程中,伴随该反应产生或吸收的热量。

根据热效应的正负性质,可将其分为放热反应和吸热反应两种情况。

1. 放热反应:放热反应是指在反应过程中,系统向周围释放热量的过程。

放热反应的热效应值为负数,表示反应释放的热量大于吸收的热量。

2. 吸热反应:吸热反应是指在反应过程中,系统从周围吸收热量的过程。

吸热反应的热效应值为正数,表示反应吸收的热量大于释放的热量。

二、热效应的测定方法为了准确测定化学反应中的热效应,科学家们发展了多种测定方法。

其中,常用的方法包括恒温比热法、燃烧热法、量热器法和热电偶法等。

1. 恒温比热法:该方法通过测量物质的比热容,从而推导得到反应的热效应。

该方法适用于固态或液态反应物的热效应测定。

2. 燃烧热法:该方法是通过将反应物燃烧,然后通过测量产生的热量来确定反应的热效应。

该方法适用于燃烧反应和氧化反应的热效应测定。

3. 量热器法:该方法是利用量热器测量反应过程中释放或吸收的热量,从而确定反应的热效应。

该方法适用于气态甚至溶液反应的热效应测定。

4. 热电偶法:该方法通过将热电偶插入反应容器中,测量反应溶液的温度变化来确定热效应。

该方法适用于热量变化较小的反应。

三、热效应在化学反应研究中的应用热效应在化学反应研究中有着重要的应用价值。

通过测定反应的热效应,可以推断反应的反应速率、平衡常数以及反应机理等信息。

1. 反应速率:热效应与反应速率密切相关。

放热反应的反应速率常常较快,而吸热反应的反应速率较慢。

因此,通过测定反应的热效应可以推断反应的速率特征,从而为反应动力学研究提供依据。

2. 平衡常数:热效应与反应平衡常数之间存在一定的关系。

化学反应中的反应热效应

化学反应中的反应热效应

化学反应是物质之间发生变化的过程,伴随着能量的转化。

反应热效应是指化学反应中吸收或释放的热量,它对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。

首先,让我们来了解一下反应热效应的基本概念。

反应热效应是指在一定条件下,单位摩尔反应物参与反应所产生的能量变化。

这个能量变化通常包括吸热反应和放热反应两种情况。

吸热反应是指反应过程中吸收了周围环境的热量,使得周围环境的温度下降;放热反应则是指反应过程中释放了能量,使得周围环境的温度上升。

反应热效应不仅与反应物的种类有关,还与反应的摩尔比有关。

转化产物的反应与反应物的比例不同,反应热效应也会发生变化。

反应热效应可以通过热化学方程式来表示,其中的反应热值表明了反应过程中的能量变化。

反应热效应对于计算化学反应的能量变化非常重要。

通过反应热效应可以推断反应的方向与强弱,并且可以计算出化学反应的热力学参数。

例如,当反应热效应为正值时,表示反应为放热反应,反应物向产物方向转化的趋势较大。

当反应热效应为负值时,表示反应为吸热反应,反应物向反应物方向转化的趋势较大。

通过计算反应热效应可以得到吸热反应或放热反应的具体数值,进而了解反应的强弱程度。

这些信息对于工业上的化学反应以及实验室中的实验设计都有重要作用。

此外,反应热效应还可以用于控制化学反应过程。

通过调整反应条件,例如温度和压力等,可以改变化学反应的热效应。

在工业生产中,有些反应需要吸热条件才能进行,而有些反应需要放热条件才能进行。

通过对反应热效应的了解和控制,我们可以优化反应条件,提高产率和能量利用效率。

总之,反应热效应是化学反应过程中的重要热力学参数。

它不仅能够帮助我们对化学反应进行定性和定量的分析,还可以用于控制化学反应的条件。

反应热效应的研究和应用,对于促进化学工业的发展和优化化学反应过程具有重要的意义。

因此,我们应当加强对于反应热效应的研究,进一步探索和应用这一热化学参数的潜力。

化学反应的热效应

化学反应的热效应

化学反应的热效应热效应是指化学反应在过程中吸热或放热的现象,它描述了化学反应所涉及的能量变化。

热效应对于化学反应的研究以及工业生产具有重要意义。

本文将介绍热效应的概念和分类,以及其在化学反应和实际应用中的重要性。

一、热效应的概念与分类热效应是指化学反应在温度和压力不变的条件下,吸收或释放的能量。

根据热效应的正负可以将其分为吸热反应和放热反应。

吸热反应是指在反应过程中吸收外界的热量,导致温度升高。

这类反应的热效应为正值。

例如,当钙化学反应在水中溶解时,会吸收热量,使得水变得冷。

这是因为钙离子和水分子结合时需要吸收能量。

放热反应是指在反应过程中释放出热量,导致温度升高。

这类反应的热效应为负值。

例如,当燃烧反应发生时,燃料与氧气进行反应,释放出大量的热量。

二、热效应在化学反应中的重要性热效应在化学反应中具有重要的理论和实际意义。

1. 热效应与热力学热效应是研究化学反应热力学性质的重要方法。

通过测量热效应,可以了解反应的放热量或吸热量,确定反应过程中的能量变化。

这对于确定反应的稳定性、速率以及产物的生成有着重要作用。

2. 热效应与反应平衡热效应对于理解化学反应的平衡态有着重要作用。

根据热效应的正负可以判断反应是吸热反应还是放热反应。

当反应处于平衡状态时,正、反向反应的热效应大小相等。

这个原则被称为等温等压条件下的热力学平衡原理。

3. 热效应与工业生产热效应对于工业生产中的化学反应也具有重要意义。

在某些化学反应中,如合成氨的 Haber-Bosch 工艺,吸热反应需要通过提供热量来推动反应。

工程师们可以根据吸热反应的热效应设计合适的反应器,从而提高化学反应的效率。

三、热效应的实际应用除了在化学反应研究和工业生产中的应用,热效应还有一系列的实际应用。

1. 燃烧热效应燃烧是一种放热反应,根据燃烧热效应可以计算出物质的热值。

通过燃烧热效应,可以确定某种物质可以释放出多少热量,用于评估其作为燃料的价值。

这对于能源的开发和利用具有重要意义。

化学反应的热效应

化学反应的热效应

化学反应的热效应化学反应的热效应指的是化学反应过程中释放出或吸收的热量。

研究化学反应的热效应有助于我们理解和预测化学反应的性质。

本文将以一些常见的化学反应为例,探讨热效应的相关概念和应用。

1. 热效应的定义和测量方法热效应是指化学反应过程中释放出或吸收的热量。

它可以用于描述化学反应的热力学性质,如反应的放热或吸热性质。

常用的测量方法包括通过热量计测定反应容器中的温度变化,或者利用热量计测定反应容器和周围环境的温度差来计算反应释放或吸收的热量。

2. 热效应的类型化学反应的热效应可以分为放热反应和吸热反应两种类型。

放热反应指的是化学反应过程中释放出热量的反应。

这种反应常常伴随着物质的氧化过程,如燃烧反应。

例如,燃烧木材产生二氧化碳和水的反应释放出大量的热量,这是一种放热反应。

吸热反应指的是化学反应过程中吸收热量的反应。

这种反应常常伴随着物质的还原过程,如融化或蒸发等。

例如,将溶解在水中的氯化铵加热可以发生吸热反应,吸收外界热量而变为氯化铵和水。

3. 热效应的应用热效应在许多领域中都有重要的应用。

以下是一些常见的应用:3.1 燃料的热值测定燃料的热值指的是单位质量燃料完全燃烧产生的热量。

通过测量燃料在标准条件下的燃烧热效应,可以用来评估燃料的能量储存能力和使用效率。

3.2 化学反应的热力学研究研究化学反应的热效应有助于理解反应动力学和热力学性质。

通过测量反应的热效应,可以确定反应的焓变(ΔH),从而推导反应的反应热、标准焓变等热力学参数。

3.3 冷热源的制备和应用利用化学反应的热效应可以制备冷热源,用于制冷、供热或其他工业应用。

例如,氨水吸热制冷机利用氨和水之间的反应释放热量来实现制冷效果。

4. 热效应的环境影响化学反应的热效应对环境有一定的影响。

放热反应会增加周围环境的温度,而吸热反应则会使周围环境变冷。

因此,在工业生产和环境保护中需要谨慎考虑化学反应的热效应对环境的影响,采取必要的防护措施。

总结:化学反应的热效应是反应过程中释放出或吸收的热量。

化学反应中的热效应

化学反应中的热效应

化学反应中的热效应化学反应是一种物质变化的过程,包括吸收能量的吸热反应和释放能量的放热反应。

热效应是指化学反应过程中释放出的或吸收的热量。

在化学反应中,热效应是一个重要的评价指标,有助于了解反应的性质和动力学机制,同时也应用于工业生产和环境保护等方面。

一、热效应的定义热效应是指化学反应过程中释放出的或吸收的热量。

热量是一种能量形式,它可以转化为其他形式的能量,如机械能、电能等。

热量的计量单位是焦耳(J),在化学反应中常使用单位“焓变”(ΔH)来表示热效应。

热效应分为两种:放热反应和吸热反应。

放热反应是指在化学反应中,反应物释放出热量,产生热效应为负值,如燃烧、酸碱反应等。

吸热反应是指在化学反应中,反应物吸收热量,产生热效应为正值,如融化、蒸发等。

二、热效应的计算当一定量的物质在恒定压力下发生化学反应时,所伴随放出或吸收的热量与反应物的状态有关。

热效应的计算公式为:ΔH = H(产物) - H(反应物)其中,ΔH表示热效应,H(产物)表示产物的标准焓,H(反应物)表示反应物的标准焓。

标准焓是指在恒定压力下的某一温度下,1mol物质的状态下所含的热能。

三、热效应的应用1、工业生产热效应常用于工业生产中,如制备氨、制备硝酸、制备硫酸等。

这些化学反应都是非常重要的基础化学反应,热效应的计算对工业生产的安全和效率至关重要。

例如,制备氨时,反应物氮气和氢气在一定温度和压力下发生化学反应,产生氨气和放热,这个放热反应对生产氨肥是至关重要的。

2、环境保护热效应的应用还包括环境保护,如垃圾焚烧、汽车尾气排放等。

热效应可用于测量和控制这些过程中产生的热量和能量。

例如,垃圾焚烧是一种将固体垃圾燃烧成灰烬、烟气和余热的处理方法。

热效应可用于测量和控制焚烧过程中产生的热量和能量,从而保证焚烧安全和环保。

四、总结化学反应中的热效应是反应发生的重要因素之一,常用于计算化学反应中产生的热效应。

它在工业生产和环境保护等方面都有着重要的应用。

《化学反应的热效应》吸热放热,反应温度变

《化学反应的热效应》吸热放热,反应温度变

《化学反应的热效应》吸热放热,反应温度变在我们的日常生活和工业生产中,化学反应无处不在。

从食物的消化到金属的冶炼,从药物的合成到能源的获取,无一不是化学反应的结果。

而在这些化学反应中,有一个非常重要的概念,那就是热效应。

热效应指的是化学反应过程中吸收或放出的热量,它不仅影响着反应的进行方向和速率,还与我们的生活和生产息息相关。

要理解化学反应的热效应,首先得明白什么是吸热反应和放热反应。

吸热反应是指在反应过程中吸收热量的反应,也就是说,环境向反应体系提供能量,使得反应能够进行。

例如,碳酸钙在高温下分解为氧化钙和二氧化碳的反应就是一个吸热反应。

这个反应需要在高温条件下才能发生,因为它需要从外界吸收大量的热量来打破碳酸钙分子中的化学键,从而生成新的物质。

与之相反,放热反应则是在反应过程中放出热量的反应,反应体系向环境释放能量。

像燃烧煤炭、氢气与氧气反应生成水等都是常见的放热反应。

在这些反应中,反应物的化学键断裂所吸收的能量小于生成物化学键形成所释放的能量,因此会有多余的能量以热能的形式释放出来。

那么,为什么会有吸热和放热反应的区别呢?这主要取决于反应物和生成物的能量差异。

在化学反应中,化学键的断裂和形成是关键。

化学键就像是把原子或离子连接在一起的“钩子”,打破这些“钩子”需要消耗能量,而形成新的“钩子”则会释放能量。

如果反应物的总能量低于生成物的总能量,那么为了使反应发生,就需要从外界吸收能量,这就是吸热反应;反之,如果反应物的总能量高于生成物的总能量,反应过程中就会有多余的能量释放出来,形成放热反应。

反应的热效应还会导致反应体系温度的变化。

在放热反应中,由于反应释放出热量,反应体系的温度会升高。

比如,我们冬天使用的暖手宝,里面发生的化学反应就是放热反应,让我们的手感到温暖。

而在吸热反应中,反应体系吸收热量,温度会降低。

例如,我们在给中暑的人使用冰袋降温时,冰袋中的物质发生吸热反应,吸收人体的热量,从而达到降温的效果。

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能量反应过程 反应物的总能量生成物的总能量本考点考查的重点在于能否准确理解放热反应、吸热反应等概念,并对其原因加以分析和应用。

[例1] (2007年高考江苏卷,反应热)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH 3OH(g)+H 2O(g) = CO 2(g)+3H 2(g);∆H = + 49.0 kJ ·mol -1②CH 3OH(g)+1/2O 2(g) = CO 2(g)+2H 2(g);∆H =-192.9 kJ ·mol -1下列说法正确的是( ) (A)CH 3OH 的燃烧热为192.9 kJ ·mol -1(B)反应①中的能量变化如图所示(C)CH 3OH 转变成H 2的过程一定要吸收能量(D)根据②推知反应:CH 3OH(l)+1/2O 2(g) = CO 2(g)+2H 2(g)的∆H >-192.9 kJ ·mol-1[解析] 本题以燃料电池为载体考查燃烧热和热化学方程式。

CH 3OH 燃烧热应指1 mol 甲醇完全燃烧生成CO 2和液态水时放出的热量,题中电池反应甲醇生成氢气,不符合定义,因此选项A 错。

反应①是吸热反应,而上图所示反应物的总能量大于生成物的总能量应是放热反应,因此选项B 也错。

由反应①②可知,CH 3OH 转变成H 2的过程有的是放热反应有的是吸热反应,选项C 错。

液态甲醇能量低于气态甲醇,与氧气反应放出热量少,因△H 为负,所以△H >-192.9 kJ ·mol -1。

选D 。

【答案】D[规律总结] 学会判断根据图象判断放热反应和吸热反应,同时要加深对热化学方程式的理解。

考点2 热化学方程式书写正误判断1.定义:表示 的化学方程式,叫做热化学方程式。

2.书写热化学方程式的注意事项:(1)需注明反应的 ;因反应的温度和压强不同时,其△H 不同。

(2)要注明反应物和生成物 。

(3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,它可以是整数也可以是分数。

对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H 也不同。

3.热化学方程式书写正误判断方法是: (1)检查是否标明聚集状态;(2)检查ΔH 的 是否与吸热、放热一致;(3)检查ΔH 的数值是否与反应物或生成物的 相对应(成比例)。

本考点考查较多的是热化学方程式的书写与正误判断,以及由热化学方程式判断物质的稳定性或比较反应热的大小。

[例2] 已知在25℃,101kPa 下,1g 辛烷C 8H 8燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 热量.表示上述反应的热化学方程式正确的是( )A .)g (O H 9)g (CO 8)g (O 225)1(H C 222188+=+;△H =-48.40kJ/mol B .)1(O H 9)g (CO 8)g (O 225)1(H C 222188+=+;△H =-5518kJ/mol C .)1(O H 9)g (CO 8)g (O 225)1(H C 222188+=+;△H =+5518kJ/mol D .)1(O H 18)g (CO 16)g (O 25)1(H C 2222188+=+;△H =+11036kJ/mol[解析] 1 molC 8H 18燃烧放出热量48.40kJ/g ×114g =5518kJ 。

2molC 8H 18放热为11036mol ,但是一定要注意符号是“+”还是“—”. 【答案】B[规律总结]:放热为“+”吸热为“—”,但是焓变△H 表达是“+”表示吸热,“—”表示放热.考点3使用化石燃料的利弊及新能源的开发(1)重要的化石燃料: 。

(2)煤作燃料的利弊问题。

(3)燃料充分燃烧的条件:①要有足够的 。

②跟空气有足够大的 。

(4)新能源的开发:①调整和优化能源结构,降低 在能源结构中的比率。

②最有希望的新能源是核能、太阳能、燃料电池、风能和氢能、潮汐能、地热能等。

这些新能源的特点是资源丰富,且有些可以再生,为再生性能源,对环境没有污染或污染少。

[例3] (2007年高考理综上海卷)氢能是一种既高效又干净的新能源,发展前景良好,用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐。

我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”,已达到世界先进水平,并加快向产业化的目标迈进。

氢能具有的优点包括( )①原料来源广 ②易燃烧、热值高 ③储存方便 ④制备工艺廉价易行 A .①② B .①③ C .③④ D .②④[解析]水是广泛的氢来源,但是氢气储存不方便,制备时候要消耗大量能源 【答案】 :A【规律总结】水是多的,但是用水得到氢气的制备工艺并不是廉价易行。

能源问题是高考考查的一个热点,开发利用新能源、清洁能源是绝大多数同学都熟知的内容,进一步考查这方面的知识是高考的一个明显趋势考点4盖斯定律及其应用1.盖斯定律的涵义:化学反应的反应热只与反应的 (各反应物)和 (各生成物)有关,而与反应的 无关。

即如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。

2.盖斯定律的应用盖斯定律在科学研究中具有重要意义。

因为有些反应进行的很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。

此时如果应用盖斯定律,就可以间接的把它们的反应热计算出来。

[例4] (08宁夏卷)已知H 2(g)、C 2H 4(g)和C 2H 5OH(1)的燃烧热分别是-285.8kJ ·mol -1、-1411.0kJ ·mol -1和-1366.8kJ ·mol -1,则由C 2H 4(g)和H 2O(l)反应生成C 2H 5OH(l)的△H 为( )A.-44.2kJ·mol-1B.+44.2kJ·mlo-1C.-330kJ·mol-1D.+330kJ·mlo-1[解析]由题意可知:C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l);△H=-1411.0kJ·mol-1,C2H5OH(1)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l);△H=-1366.8kJ·mol-1,将上述两个方程式相减得:C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l);△H=-44.2kJ·mol-1。

【答案】A【方法技巧】用盖斯定律解题首先要知道有关的反应式和相应的反应热,然后将反应合并成所求的反应式,其相应的反应热要同样合并。

★重点热点题型探究热点1 由键的断裂和合成计算反应热[真题1](08海南卷)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。

已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P akJ·mol—1、P—O bkJ·mol—1、P=O ckJ·mol—1、O=O dkJ·mol—1。

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是()A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1B(4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1[思路分析] 反应热产生的根本原因是化学键的断裂和合成,反应物中的化学键的断裂需要吸热,而生成物中的化学键的合成需要放热,它们的差值就是反应热[解析]由图可以看出:P4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO=O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O,12mol的P-O,所以△H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1。

【答案】A。

[名师指引]△H等于断裂反应物中的化学键吸收热量减去形成生成物中的化学键所放出的热量。

关键是学会分析断裂和形成的具体化学键。

[新题导练]1.(2009 届广东六校第三次联考)化学反应N2+3H2= 2NH3的能量变化如题图所示,该反应的热化学方程式是()A .N 2(g)+3H 2(g) = 2NH 3(g) ;⊿H = 2(b —a)kJ·mol -1B .N 2(g)+3H 2(g) = 2NH 3(l);⊿H = 2(a —b —c)kJ·mol -1C .21N 2(g)+23H 2(g) = NH 3(l) ;⊿H = (b +c —a)kJ·mol -1D .21N 2(g)+23H 2(g) =NH 3(g) ;⊿H = (a +b)kJ·mol -1热点2 热化学方程式的理解及书写[真题2] (08全国Ⅱ卷)红磷P(s)和Cl 2(g)发生反应生成PCl 3(g)和PCl 5(g)。

反应过程和能量关系如图所示(图中的△H 表示生成1mol 产物的数据)。

根据上图回答下列问题:(1)P 和Cl 2反应生成PCl 3的热化学方程式_________________________________。

(2)PCl 5分解成PCl 3和Cl 2的热化学方程式_________________________________,上述分解反应是一个可逆反应,温度T 1时,在密闭容器中加入0.80molPCl 5,反应达到平衡时PCl 5还剩0.60mol ,其分解率α1等于_________;若反应温度由T 1升高到T 2,平衡时PCl 5的分解率为α2,α2_______α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(3)工业上制备PCl 5通常分两步进行,先将P 和Cl 2反应生成中间产物PCl 3,然后降温,再和Cl 2反应生成PCl 5。

原因是________________________________________。

(4)P 和Cl 2分两步反应生成1molPCl 5的△H 3=_________,P 和Cl 2一步反应生成1molPCl 5的△H 4______△H 3(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(5)PCl 5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是______________________________。

[思路分析]本题考查热化学方程式的书写、盖斯定律及有关平衡的知识。

[解析](1)由图可以看出,1molP 在Cl 2中完全燃烧放出的热量为306kJ ·mol -1,所以P(s)+32Cl 2(g)===PCl 3(g);△H =-306kJ ·mol -1。

(2)中间产物PCl 3和未完全反应的Cl 2的总能量高于最终产物PCl 5的能量,其△H =-93kJ ·mol -1,所以PCl 5(g)===PCl 3(g)+Cl 2(g);△H =93kJ ·mol -1;分解率α1=0.80mol -0.60mol 0.80mol ×100%=25%,又升高温度,平衡向正反应方向移动,PCl 5的分解率增大。

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