一、化学能与热能
1.质量守恒定律和能量守恒定律是两条基本的自然定律。化学能是能量的一种形式,它同样可以转化为其他形式的能量,如热能、电能等。
2.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化--吸热和放热。
反应过程中放出热量的反应为放热反应,吸收热量的反应为吸热反应。
思考题 写出下列反应的化学方程式,并指出是放热反应还是吸热反应。
①天然气(CH4)燃烧:______________________________。
②高温煅烧石灰石(主要成分CaCO3):________________。
③铁丝在氧气中燃烧:______________________________。
④钠与水的反应:__________________________________。
答案①CH4+2O2\s\up7(点燃(点燃)CO2+2H2O,放热反应
②CaCO3\s\up7(高温(高温)CaO+CO2↑,吸热反应
③3Fe+2O2\s\up7(点燃(点燃)Fe3O4,放热反应
④2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,放热反应
常见的放热反应有:①所有的燃烧反应,如C、H2、CH4等在氧气或空气中的燃烧,H2在氯气中的燃烧等;②酸碱中和反应;③大多数的化合反应;④金属与酸的反应,如镁条和盐酸的反应。
常见的吸热反应有:①大多数的分解反应;②氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应;③C和CO2、C和水的反应等。
【注意】
(1)一个反应是放热反应还是吸热反应与其是否需要加热无关,需要加热的反应不一定是吸热反应,不需要加热的反应也不一定是放热反应。如H2、CO等大多数气体需要点燃才能进行燃烧,Ba(OH)2·8H2O 和NH4Cl属吸热反应但在常温下就能进行。
(2)溶解过程中的热效应:一些物质溶于水,也会有吸热和放热现象。如浓硫酸、NaOH(s)等溶于水会放热;NH4NO3(s)、NH4Cl(s)等溶于水要吸热;NaCl、酒精等溶于水,热效应不大。
(3)物质"三态"变化过程中的热效应
固态 吸热 放热 液态 吸热 放热 气态
3.酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量称为中和热。
例1下列叙述中正确的是( )
A.需要加热的反应都是吸热反应
B.放热反应不要加热或点燃等条件即可发生
C.化学能只能以热能的形式释放