尊旭网
当前位置: 尊旭网 > 知识 >

化学反应与能量

时间:2024-11-26 04:13:38 编辑:阿旭

化学反应中能量变化的主要形式有哪些?

化学反应中能量变化的主要形式:①化学能与热能②化学能与电能③化学能与光能化学反应能量转化的原因:化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键的过程.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量的变化,所以化学反应过程中会有能量的变化。扩展资料能量变化的计算公式:1、内能角度-理论方法▲E=E生-E反其中▲E表示化学反应中能量的改变量,E生表示生成物的总能量,E反表示反应物的总能量①若▲E=E生-E反>0,表示反应吸收能量(吸热)②若▲E=E生-E反<0,表示反应放出能量(放热)2、键能角度-实验方法对于只有理想气体参与的反应:▲E=E旧-E新其中▲E表示化学反应中能量的改变量,E旧表示反应物的所有旧键断裂从环境所吸收的能量,E新表示生成物的所有新键生成所释放的能量①若▲E=E旧-E新>0,表示反应吸收能量(吸热)②若▲E=E旧-E新<0,表示反应放出能量(放热)注:化学反应的能量变化主要变现为热量变化,经常用Q代替▲E参考资料来源:百度百科-能量转换

高中化学 化学反应是吸收能量还是释放能量取决于

  一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
  从能量的角度看,断开化学键要吸收能量,形成化学键要放出能量。
  因化学发应中能量变化的宏观表现是反应物总能量和生成物总能量不相等,若反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,若反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应。


化学反应与能量的知识点

   一、 化学反应及能量变化   1、化学反应的实质、特征和规律   实质:反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成   特征:既有新物质生成又有能量的变化   遵循的规律:质量守恒和能量守恒   2、化学反应过程中的能量形式:常以热能、电能、光能等形式表现出来    二、反应热与焓变   1、反应热定义:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量成为化学反应的反应热。   2、焓变定义:在恒温、恒压条件下的反应热叫反应的焓变,符号是△H,单位常用KJ/mol。   3、产生原因:化学键断裂—吸热 化学键形成—放热   4、计算方法:△H=生成物的总能量-反应物的总能量=反应物的键能总和-生成物的键能总和   5、放热反应和吸热反应   化学反应都伴随着能量的变化,通常表现为热量变化。据此,可将化学反应分为放热反应和吸热反应。   (2)反应是否需要加热,只是引发反应的条件,与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应,也有部分吸热反应不需加热,在常温时就可以进行。中和热   (1)定义:稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热    三、化学电池:   化学电池,是一种能将化学能直接转变成电能的装置,它通过化学反应,消耗某种化学物质,输出电能。它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。   不同种类的电池:   (一)一次电池   一次电池的活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度,就不能使用了。一次电池中电解质溶液制成胶状,不流动,也叫干电池。常用的有普通的锌锰干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镁锰干电池等。   常见的一次电池:   (1)普通锌锰干电池   的周围是细密的石墨和去极化剂MnO2的混合物,在混合物周围再装入以NH4Cl溶液浸润ZnCl2,NH4Cl和淀粉或其他填充物(制成糊状物)。为了避免水的蒸发,干电池用蜡封好。干电池在使用时的电极反应为   —负极: Zn —2e=Zn2+   —正极: 2NH4+ + 2e + 2MnO2 = 2NH3 +Mn2O3+ H2O   总反应: Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Mn2O3+ 2NH3 + Zn2++H2O   (2)碱性锌锰干电池   ——负极: Zn + 2OH—2e=Zn(OH)2   —— 正极:2MnO2 + 2H2O +2e=2MnOOH + 2OH   总反应:Zn +2MnO2 + 2H2O=2MnOOH +Zn(OH)2   (3)银一锌电池   电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等所需电流是微安或毫安级的,它们所用的电池体积很小,有“纽扣”电池之称。它们的电极材料是Ag2O和Zn,所以叫银一锌电池。电极反应和电池反应是:   -—负极: Zn+2OH—2e=Zn(OH)2   —- 正极:Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH   总反应: Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag   利用上述化学反应也可以制作大电流的电池,它具有质量轻、体积小等优点。这类电池已用于宇航、火箭、潜艇等方面。   (4)锂-二氧化锰非水电解质电池   以锂为负极的.非水电解质电池有几十种,其中性能最好、最有发展前途的是锂一二氧化锰非水电解质电池,这种电池以片状金属及为负极,电解活性MnO2作正极,高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有机溶剂作为电解质溶液,以聚丙烯为隔膜,电极反应为:   -+负极反应:Li—e=Li   +-正极反应:MnO2+Li+e=LiMnO2   总反应:Li+MnO2=LiMnO2   该种电池的电动势为2.69V,重量轻、体积小、电压高、比能量大,充电1000次后仍能维持其能力的90%,贮存性能好,已广泛用于电子计算机、手机、无线电设备等。   (5)铝-空气-海水电池   1991年,我国首例以铝——空气——海水为材料组成的新型电池用作航海标志灯。该电池以取之不尽的海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。   工作原理:   3+-负极:4Al—12e==4Al   --正极:3O2+6H2O+12 e==12OH   总反应:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3   特点:这种海水电池的能量比“干电池”高20—50倍。(6)高能电池—锂电池   该电池是20世纪70年代研制出的一种高能电池。由于锂的相对原子质量很小,所以比   容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大,使用寿命长,适用于动物体内(如心脏起搏器)。因锂的化学性质很活泼,所以其电解质溶液应为非水溶剂。   如作心脏起搏搏器的锂—碘电池的电极反应式为:负极:2Li-2e- ==2Li+ 正极:I2+2e-==2 I- 总反应式为:2Li+I2==2LiI   锂电池   (二)二次电池   二次电池又称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质获得再生。这类电池可以多次重复使用。   (1)铅蓄电池是最常见的二次电池,它由两组栅状极板交替排列而成,正极板上覆盖有PbO2,负极板上覆盖有Pb,电介质是H2SO4 .   铅蓄电池放电的电极反应如下:   -- 负极:Pb(s)+SO42(aq)-2e=PbSO4(s)(氧化反应)   +- 正极:PbO2(s)+SO42-(aq)十4H(aq)+2e=PbSO4(s)+2H2O (l)(还原反应)   总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)十2H2O (l)   铅蓄电池充电的反应是上述反应的逆过程:   -- 阴极:PbSO4(s)+2e=Pb(s)+SO42(aq)(还原反应)   --+ 阳极:PbSO4(s)+2H2O (l) -2e=PbO2(s)+SO42(aq)十4H(aq)(氧化反应)   总反应:2PbSO4(s)十2H2O (l) =Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)   可以把上述反应写成一个可逆反应方程式:   Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)十2H2O (l)   (2)碱性镍—镉电池:该电池以Cd和NiO(OH)作电极材料,NaOH作电解质溶液。   负极:Cd+2OH--2e- = Cd(OH)2   正极:2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-   总反应式为:Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2   从上述两种蓄电池的总反应式可看出,铅蓄电池在放电时除消耗电极材料外,同时还消耗电解质硫酸,使溶液中的自由移动的离子浓度减小,内阻增大,导电能力降低。而镍—镉电池在放电时只消耗水,电解质溶液中自由移动的离子浓度不会有明显变化,内阻几乎不变,导电能力几乎没有变化。   (3)氢镍可充电池:该电池是近年来开发出来的一种新型可充电池,可连续充、放电500次,可以取代会产生镉污染的镍—镉电池。   负极:H2+2OH--2e-=2H2O   正极:2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-   总反应式为:H2+2NiO(OH)=2Ni(OH)2   (三)燃料电池   又称连续电池:一般以天然燃料或其它可燃物质如H2、CH4等作为负极反应物质,以O2作为正极反应物质而形成的。燃料电池体积小、质量轻、功率大,是正在研究的新型电池之一。   (1)氢氧燃料电池主要用于航天领域,是一种高效低污染的新型电池,一般用金属铂(是一种惰性电极,并具有催化活性)或活性炭作电极,用40%的KOH溶液作电解质溶液。其电极反应式为:负极:2H2+4OH--4e-=4H2O正极:O2+2H2O+4e-=4OH- 总反应式为:2H2+O2=2H2O   (2)甲烷燃料电池用金属铂作电极,用KOH溶液作电解质溶液。   负极:CH4+10OH--8e-= CO3 2- +7H2O   正极:2O2+4H2O+8e- = 8OH-   总反应式为:CH4+2O2+2KOH = K2CO3+3H2O   (3)甲醇燃料电池是最近摩托罗拉公司发明的一种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的新型手机电池,电量是现有镍氢电池或锂电池的10倍。   负极:2CH4O+16OH--12e- = 2CO3 2- +12H2O   正极:3O2+6H2O+12e- =12OH-   总反应式为:2CH4O+3O2+4OH- =2CO3 2- +6H2O   (4)固体氧化物燃料电池该电池是美国西屋公司研制开发的,它以固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许O2-在其间通过。   负极:2H2+2O2-4e- = 2H2O   正极:O2+4e- = 2O2-   总反应式为:2H2+O2 = 2H2O   (5)熔融盐燃料电池:   该电池用Li2CO3和的Na2CO3熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在6500C下工作的燃料电池。熔融盐燃料电池具有高的发电效率。   负极:2CO+2CO3 2- -4e- = 4CO2   正极:O2+ 2CO2+4e- = 2CO3 2-   总反应式为:2CO+O2 = 2CO 2

根据质量守恒定律,物质燃烧前后质量不变,那么燃烧放出的热量是失去了什么?

除了质量守恒定律,能量守恒定律也是有的。
从化学的角度来看,各种分子是由原子通过化学键联系在一起的,比如CO2中就由两个C=O键。化学键断开需要吸收能量,形成化学键需要释放能量。在一个反应过程中,最终是吸收还是释放能量,取决与反应物和生成物化学键的键能之差。
如果燃烧放出热量,代表生成物的键能高于反应物。
简单一点,你可以理解为物质当中储存着能量,燃烧之后把它们释放了出去。

温度这个概念的本质,实质上代表分子或者原子的运动状态,热量则是通过温差传递的一种能量形式。燃烧放出热量,同时也代表分子或原子由原本比较活跃的状态变成了比较稳定的状态。
以上的情况,物质和能量是分开讨论的两个体系。即物质是我们能切实接触的,能量是改变物质运动状态的。

当然,在高级一点的物理学当中,物质和反物质的湮灭会释放大量能量,此时质量却消失了╮(╯▽╰)╭某种意义上来说质量和能量是可以转化的,但是已经和你的问题没什么关系了……