化学反应中的热量变化
化学反应中的能量变化

反应物的总能量高 放 热 反 应
生成物的总能量高 吸 热 反 应 反应物的总能量低
生成物的总能量低
3、化学反应中热量变化的原因:
放热反应: 反应物的总能量>生成物的总能量 吸热反应: 反应物的总能量<生成物的总能量
二、热化学方程式
1、定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学 方程式。
例1、2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l); △H=- 571.6 kJ/mol 表示: (1)反应物和生成物的种类; (2)反应中各物质的物质的量比和质量比; (3)反应中放出或吸收的热量。 每2mol 氢气与1mol 氧气反 应生成2mol 水,放热571.6 千焦。
2-2-2 燃料燃烧释放的热量
一、燃料燃烧释放的热量 表2-4 几种燃料的热值
物质
热值 /kJ/g
天然气 石油
煤炭
氢气
甲醇
约56
约48量相同的不同燃料,完全燃烧后 放出的热量不相等?燃料燃烧中释放的能量从何 而来?
1、化学反应热效应的实质 拆开化学键:吸收热量; 形成化学键:放出热量。 吸热反应 吸热 > 放热 当 放热反应 吸热 < 放热 [ 交流与讨论 ] 计算 2H2+O2=2H2O 反应中的能量 变化.
(2)H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H =- 286 kJ/mol
[思考2]为什么聚集状态不同,热量值不同? (1)2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l);△H =- 572kJ/mol
(2)2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g);△H =- 484 kJ/mol
活动与探究 【实验 1】向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的 镁条,加入5mL2mol/L盐酸,用手触摸试管外壁, 有什么感觉? 【实验2】在100mL小烧杯中加入约20g经研磨的 氢氧化钠晶体 [Ba(OH)2· 8H2O] ,然后加入约 10g 氯化铵晶体,用玻璃棒搅拌,使之充分混合。用 手触摸烧杯外壁,反应混合物的温度有什么变化?
化学反应中的热量变化

写出下列反应的热化学方程式。 (1)1mol硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出296kJ 热量 (2)9g铝与足量氯气化合生成固体氯化铝,放出热量 274.2kJ (3)10g CaCO3分解吸收热量17.56kJ (4) 4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出37kJ热 量
3、下列说法正确的是(
你见过化学反应中伴随着的 能量转化吗?能举例说明吗?
镁条的燃烧
闪电时产生氮氧化物
专题2 化学反应与能量转化
第二单元 化学反应中的热量
学习目标
•了解放热反应、吸热反应的定义及判断 •掌握热化学方程式的书写 •能够从宏观和微观两个角度分析化学反 应中的能量变化并能够进行计算
所有化学反应均伴随着热量变化 A + B = C
如何用化学用语表示放热反应和 吸热反应?
二、热化学方程式
1.定义:表明反应放出或吸收的热量的化学 方程式叫热化学方程式。
观察与比较
氢气燃烧的化学方程式:2H2 + O2 == 2H2O
氢气燃烧的热化学方程式
① 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ② H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H =-571.6 kJ •mol- 1 △H =-285.8 kJ •mol- 1
C.2H2(g)+O2(g) === 2H2O(l) △H=- 571.6 kJ/mol
D.C(s) + O2(g) === CO2(g) △H= + 393.5 kJ/mol
3、热化学方程式C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g); △H =+131.3kJ/mol表示( C)
A.碳和水反应吸收131.3kJ能量 B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢 气,并吸收131.3kJ热量 C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化 碳气体和氢气,并吸热131.3kJ D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热 131.1kJ
化学反应中的热效应

化学反应中的热效应热效应是指化学反应伴随的热量变化。
在化学反应中,反应物之间的化学键在断裂和形成的过程中,会吸收或释放热量。
这种热量变化可以对反应速率、平衡态、产物质量等产生重要影响。
下面将介绍几种常见的化学反应热效应。
一、焓变与焓变反应例子在热力学中,焓变(ΔH)是指反应物到产物之间焓(H)的变化。
焓变可以根据反应条件的不同分为不同类型。
常见的焓变类型包括焓变为正的吸热反应,焓变为负的放热反应,以及焓变为零的等焓反应。
例子1:燃烧反应C6H12O6(葡萄糖)+ 6O2 → 6CO2 + 6H2O这是一种放热反应,即焓变为负。
在这个反应中,葡萄糖和氧气通过燃烧生成二氧化碳和水,放出大量的热能。
这种热能的释放使得我们可以利用葡萄糖作为能源。
例子2:溶解反应NaCl(固体)→ Na+(水溶液)+ Cl-(水溶液)这是一种吸热反应,即焓变为正。
在这个反应中,固态的氯化钠溶解于水中,过程中吸收了周围的热量。
这也是为什么我们在用食盐腌制肉类时,会感觉容器变冷的原因。
二、热效应对反应速率的影响热效应对化学反应速率有很大影响。
根据反应速率理论,温度的升高可以增加反应物的反应活性,加快反应速率。
这是因为加热会增大反应物的平均动能。
当反应物之间的化学键断裂,新的键形成时,伴随着热量的吸收或释放。
如果反应是吸热的,那么加热将提供所需的能量,促进反应进行。
反之,如果反应是放热的,加热将导致反应物的温度升高,增加反应活性,加快反应速率。
因此,热效应可以通过改变反应温度来控制化学反应的速率。
三、热效应对平衡态的影响化学反应可能会达到一个平衡态,在平衡态下,正向反应和逆向反应的速率相等。
热效应可以影响化学反应达到平衡态所需的温度。
根据Le Chatelier原理,当加热一个化学系统时,平衡将移动到吸热反应的方向,以吸收多余的热量。
反之,当冷却一个化学系统时,平衡将移动到放热反应的方向,以释放多余的热量。
因此,通过控制温度并利用热效应,我们可以调节平衡态的位置。
化学反应中的能量变化

化学反应中的能量变化化学反应是指物质之间发生化学变化的过程,而能量变化则是指在化学反应中所涉及的能量的转化与转移。
化学反应中的能量变化包括放热反应和吸热反应两种类型,其能量的变化情况有着重要的物理和化学意义。
一、放热反应放热反应是指在化学反应过程中,反应物所含的化学能转化为热能释放出来的情况。
这种反应通常伴随着温度升高,产热现象明显。
放热反应是自发进行的,也就是说反应物的自由能降低,反应的焓变为负值。
放热反应的例子有燃烧反应,如燃烧氢气生成水的反应:2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) + 热能释放此反应是一个放热反应,它释放出的能量以热的形式迅速传递给周围,导致火焰和热量产生。
二、吸热反应吸热反应是指在化学反应过程中,反应物吸收周围环境的热量进行反应的情况。
这种反应通常伴随着温度降低,吸热现象明显。
吸热反应是非自发进行的,也就是说反应物的自由能升高,反应的焓变为正值。
吸热反应的例子有许多,如溶解氯化铵的反应:NH4Cl(s) + 热量吸收→ NH4+(aq) + Cl-(aq)此反应是一个吸热反应,它从周围环境吸收热量以完成反应。
这种反应在实验室中通常用来制冷或吸附湿度。
三、能量守恒定律化学反应中的能量变化遵循能量守恒定律,即能量在化学反应中既不能被创造,也不能被毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
根据热力学第一定律,能量的变化等于吸热与放热的代数和。
在生活中,了解化学反应中的能量变化是非常重要的。
例如,在燃料的燃烧过程中,我们需要知道能量的释放情况来优化能源利用和环境保护。
而在化学工业中,了解吸热反应的特性可以帮助我们设计更高效的化学过程,并控制温度变化。
总结:化学反应中的能量变化是化学反应过程中的重要现象之一。
放热反应释放出能量,吸热反应吸收能量。
能量在化学反应中不会被创造或者消失,只能在不同形式之间进行转化。
深入了解化学反应中的能量变化有助于我们更好地理解和应用化学知识,为科学研究和应用提供基础。
化学反应中的热量变化

表2-3 某些共价键的键能
共价键 键能/kJ·mol-1 共价键 键能/kJ·mol-1
专题2 化学反应与能量变化
第二单元 化学反应中的热量 化学反应中的热量变化
你知道吗?归纳
化学反应
能量转化方式
镁条的燃烧
化学能转化为光能和热能
石油气的燃烧
化学能转化为光能和热能
闪电时产生氮氧化物 电能转化为化学能
原电池放电
化学能转化为电能
高温冶炼铁
热能转化为化学能
实验1. 镁条和盐酸反应
现象: 试管内有气泡产生, 镁条逐渐溶解, 试管 外壁温度升高.
含义:1molC(固体)与 1molO2(气体)完全反应,生成 1molCO2气体,放出393.6kJ热量。
书写热化学方程式注意事项:
(1)反应物和生成物要标明其聚集状态,用g、l、s分 别代表气态、液态、固态。
(2)用△H注明反应热(△H>0表示吸热, △H<0表示放 热,单位:KJ·mol-1)
化学计量数只表示物质的量,可用分数
思考: 同一反应的△H与哪些因素有关?
反应物系数和各物质的聚集状态
C、CO、CH4完全燃烧的热化学方程式可以分别 表示为
C(s) + O2(g) 2CO(g) + O2(g)
CO2(g) △H=- 393.6 KJ •mol-1 2CO2(g) △H=- 565.2 KJ •mol-1
反应方程式: Mg + 2H+ === Mg2+ + H2↑ 结论: 该反应是放热反应.
专题05 化学反应中热量的变化情况判断与计算-高中新教材高一化学期末复习重点

高一化学期末复习重点专题05 化学反应中热量的变化情况判断与计算方法探究一、化学反应中能量变化的原因在化学反应中,从反应物分子转变为生成物分子,各原子内部并没有多少变化,但原子间的结合方式发生了改变。
在这个过程中,反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏,生成物分子中的新化学键形成。
物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成。
利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化如下:既可以利用所有化学键的键能计算具体反应中的能量变化,又可以根据化学反应中的能量变化计算某一个具体的化学键的键能。
计算公式:化学反应中的能量变化值=反应物的总键能−生成物的总键能。
计算出的数值如果为正值,意味着是吸热反应;计算出的数值如果是负值,意味着是放热反应。
归纳总结化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的根本原因。
(1)化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
(2)化学键的断裂吸收能量,化学键的形成要放出能量,吸收能量和放出能量的数值不相等就造成了化学反应过程中的能量变化。
(3)一个化学反应是吸热还是放热,在宏观上取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小,在微观上取决于旧化学键断裂所吸收的总能量和新化学键形成所放出的总能量的相对大小。
二、吸热反应和放热反应的判断1.吸热反应和放热反应的比较2.常见的吸热反应与放热反应3.吸热反应和放热反应的判断方法E1>E2反应吸收能量(吸热反应)E1<E2反应放出能量(放热反应)(1)根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——决定因素。
若反应物的总能量大于生成物的总能量,属于放热反应,反之是吸热反应。
(2)根据化学键断裂或形成时的能量变化判断——用于计算。
若断裂反应物中的化学键所吸收的总能量小于形成生成物中化学键所放出的总能量,属于放热反应,反之是吸热反应。
(3)根据反应物和生成物的相对稳定性判断。
由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应,反之为吸热反应。
化学反应中的热量变化

一、化学反应中的热量变化放热反应:有热量放出的化学反应。
吸热反应:要吸收热量的化学反应。
1.常见放热与吸热反应放热反应:①酸碱中和②所有燃烧反应③金属与酸反应④大多数的化合反应⑤(浓硫酸)CaO等溶解吸热反应:①CO2+C==2CO ②H2O+C==CO+H2 ③Ba(OH)2晶体与NH4Cl(铵盐)反应④大部分的分解反应(⑤硝酸铵的溶解)…需要加热进行的反应是不一定就是吸热反应;需要持续加热才能进行的反应是吸热反应。
2.为什么化学反应有放热或吸热的现象呢?化学反应为旧物质的消亡、新物质的生成(宏观),即原子的重新组合(微观)。
新旧物质结构不同,本身具有的能量也不同,而反应中能量是守恒的。
过程中反应体系的能量变化曲线图:四、热值热值:在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量。
燃料的充分燃烧1.燃烧时要有适当过量的氧气。
2.燃料与空气要有足够大的接触面积练习1.下列各图中表示热化学方程式A(g)+B(g)===C(g)+D(l)ΔH<0的是(E表示能量)()2.下列说法中正确的是()A.物质发生化学反应都伴随能量变化B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化C .断开HCl 放出能量D .在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量3.下列反应属于吸热反应的是( )A .木炭在氧气中燃烧B .锌与盐酸的反应C .盐酸与氢氧化钠溶液的反应D .石灰石在高温下的分解反应4.下列热化学方程式书写正确的是( )A .2SO 2+O 22SO 3 ΔH =-196.6 kJ·mol -1 B .H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l)ΔH =+241.8 kJ·mol -1C .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l)ΔH =-571.6 kJ·mol -1D .C(s)+O 2(g)===CO 2(g)ΔH =+393.5 kJ·mol -15.下列对热化学方程式1/2H 2(g)+1/2I 2(g)===HI(g) ΔH =+26 kJ·mol-1的叙述中,正确的是( )A .1 mol 氢气和1 mol 碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ 的热量B .1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ 的热量C .1 mol H 2(g)与1 mol I 2(g)完全反应生成2 mol 的HI 气体需吸收52 kJ 的热量D .1 mol H 2(g)与1 mol I 2(g)完全反应放出26 kJ 的热量提高1.下列说法不正确的是 ( )A .任何化学反应都伴随有能量变化B .化学反应中的能量变化都表现为热量的变化C .反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应D .反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生吸热反应2.已知化学反应2C(s)+O 2(g)=2CO 、2CO(g)+O 2(g)=2CO 2(g)都是放热反应,下列说法不正确的是 ( )A .12gC 所具有的能量一定高于28gCO 所具有的能量B .56gCO 和32gO 2所具有的总能量大于大于88gCO 2所具有的总能量C .12gC 和32gO 2所具有的总能量大于44gCO 2所具有的总能量D .将一定量的C 燃烧,生成CO 2比生成CO 时放出的热量多3.下列反应过程中的能量变化情况符合右图的是 ( )A .酸与碱的中和反应B .镁和盐酸的反应C .氧化钙和水反应D .水发生分解反应4.下列热化学方程式书写正确的是 ( )A .2SO 2+O 22SO 3 ΔH =-196.6kJ·mol -1 B .H 2(g)+ 21O 2(g)==H 2O(l) ΔH =-285.8kJ·mol -1 C .2H 2(g)+O 2(g)==2H 2O(l) ΔH =+571.6kJ·mol -1D .C(s)+O 2(g)==CO 2(g) ΔH =+395.9kJ·mol -15(双选).下列说法正确的是 ( )A .需要加热的化学反应都是吸热反应B .中和反应都是放热反应C .由C(石墨,s)==C(金刚石,s) ΔH =+1.9kJ·mol -1可知,金刚石比石墨稳定D .等量的硫蒸气和硫固体分别燃烧,前者放出热量多6.沼气是一种能源,它的主要成分是CH 4。
化学反应中热量变化

二、反应热
1、定义:化学反应过程中放出或吸收 的热量 2、符号:△H
3、放热反应:△H为“-”或△H<0
吸热反应:△H为“+” 或△H>0 4、单位:kJ/mol
?
疑问
为什么有的反应放出热量,而有的 反应吸收热量?
水能、化学能变化对比示意图
• 图1将水由低处抽向高处需提供能量
都需要。 它与只消只放需耗由热略的反、微能应吸 加量物热用的无就于总关能断能,引量
⑤ 怎样高效、清洁地体利燃用料煤以炭雾?状喷出,以增 ⑥ 怎样提高固体和液大体燃燃料料与的空燃气烧的效接率触?面
高效清洁利用煤炭的重要途径 煤的气化(水煤气或干馏煤气)
将焦炭在高温下与水蒸气反应,则得到CO和H2
C(s) + H2O(g)
高温 CO(g) +
H煤2(g的) 液化
练习:简要说明使煤炉中的煤充
分燃烧所应采取的措施。
打打打开开炉炉门
燃烧时要有足 够多的空气
门
在在开煤煤炉饼门饼上上打打孔孔或或将将煤做煤成做煤成块煤块
燃料与空气 要有足够大
巩固练习
1、下列燃料中不属于化石燃料的是 ( ) A、煤 B、石油 C、水煤气 D、天然气
2、下列燃料的燃烧,不会污染空气的是 ( ) A、无铅汽油 B、含铅汽油 C、煤 D、氢气
△H:表示反应体系所含化学能的变化量
化 反应物 学 能
高
放出能量 放热反应
△H为“”
生成物 低
反应过程
△H:表示反应体系所含化学能的变化量
化 学 能
反应物
生成物 高 吸收能量 吸热反应
△H为“+” 低
反应过程
化学键与化学反应中的能量变化
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BG
22
对比:化学方程式与热化学方程式有哪些不同之处
高温
C+H2O=CO2+H2
高温
C (s)+H2O(g)=CO (g)+H2(g ) △H=+131.5KJ/mol
BG
23
BG
24
2、书写热化学方程式的注意点
(1)要注明反应物和生成物的状态,用 g、l、s分别代表气态(gas)、液态 (liquid)、固态(solid),因聚集状态不同 反应热不同。
活动与探究
实验方案 实验一:镁条与盐酸反应,用手 触摸试管,感受温度。
实验二:氢氧化钡晶体与氯化铵 晶体反应,用手触摸烧杯外壁, 感受温度。
实验现象
结论
试管外壁 镁与盐酸反应
发热
有热量放出
温度降低
BG
氢氧化钡晶体与 氯化铵晶体反应 需要吸收热量
12
一、化学反应中的热量变化
1、放热反应与吸热反应
放热反应:有热量 放出的化学反应
专题2 化学反应与能量转化 第二单元 化学反应中的热量
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1
庆典时B的G 烟火
2
问题讨论: 化学研究的目的是什么?
获得 物质 和 能源
通过反应可以获得新物质
也可以获得能源(化学反应 中伴随着能量变化)
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3
生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着 能量的变化?请说出能量转化的方式。
生活实例 绿色植物的光合作用 动植物维系生命活动 人们烤火(燃料燃烧) 电池发电
8.炽热的碳与H2O的反应
吸热
9.甲烷在氧气中的燃烧
放热
需要加热进行的反应是否就是吸热反应?
BG
15
2、常见的放热反应和吸热反应
放热反应
(1)金属与酸的反应 (2)所有的燃烧反应 (3)酸碱中和反应 (4)大多数化合反应
吸热反应
(1)氢氧化钡与氯化铵晶体的反应
高温
(2) C(s) + CO2(g)== 2CO(g)
BG
10
实验1 钠与水的反应(镁条)
向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,加入5 mL 2 mol/L盐酸,用手触摸试管外壁,有什么感觉?
实验2 氢氧化钡晶体与氯化铵反应
向烧杯中加入约7g氢氧化钙,再加入约10g氯化铵晶 体,再将固体混匀,使之充分反应。反应混合物的温 度有什么变化?
BG
11
一、化学反应中的热量变化
高温
(3) C(s) + H2O(g) ==CO(g) + H2(g)
(4)大多数分解什么有的反应会放出热量有的需要吸 收热量呢?
一个确定的化学反应在发生过程中是吸 收能量还是放出能量,决定于
反应物的总能量与生成物的总 能量的相对大小。
BG
17
3.放(吸)热反应中的能量变化
吸热反应:有吸收热量 的化学反应
BG
13
问题解决
判断下列反应是放热反应还是吸热反应:
1.镁条的燃烧。
放热
2.高温煅烧石灰石。
吸热
3.氧化钙与水的反应。
放热
4.盐酸与氢氧化钠溶液反应
放热
BG
14
5.高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。吸热
6.炸药爆炸
放热
7.Ca(OH)2和NH4Cl的反应 吸热
BG
27
化学反应中为什么会 伴 随着能量转化?
BG
28
从宏观角度分析
生成物的总能量高 反应物的总能量高
吸热反应
放热反应
反应物的总能量低
BG
生成物的总能量低
29
反应过程中能量变化曲线图:
能
量
生成物
吸收
热量
能 量
反应物
放出
热量
反应物
吸热反应
BG
生成物
放热反应 30
1、反应热与反应物和生成物自身能量的关系: 反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量。
(1)当生成物的总能量大于反应物的总能量时,为吸 热反应, △H>0,(+);
(2)当生成物的总能量小于反应物的总能量时,为放 热反应, △H<0,(-)。
BG
反应过程中能量变化曲线图:
能
量
生成物
吸收
热量
能 量
反应物
放出
热量
反应物
吸热反应
BG
生成物
放热反应 18
问题探究二:从本质上分析化学反 应为什么伴随能量的变化
化学反应的本质是什么?
化学键的断裂和形成
旧键断裂需要 吸 收能量,新 键形成会 放能量出。
BG
19
4.反应热
(1)定义:在化学反应中放出或吸收的热量
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6KJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6KJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8KJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8KJ·mol-1
BG
25
(2)反应热用△H,写在方程式右边或下边,放热用 “-”,吸热用“+”。
(3)热化学方程式中化学计量数表示物质的量,可以 用分数。反应热的数值与反应物和生成物中的物质的 量相对应。
(4)△H数值与反应的条件:压强和温度有关,未注 明条件指101kPa和25℃
BG
26
写出下列反应的热化学方程式: 1、N2 (g)与H2 (g)反应生成1molNH3 (g) , 放出46.1KJ热量。 2、2molC2H5OH (l)完全 燃烧生成CO2 (g) 和H2O (l) ,放出2733.6KJ热量。 3、1molC(石墨)与适量H2O (g)反应生 成CO (g)和H2 (g) ,吸收131.3KJ热量。
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5、热化学方程式
(1)定义:表示化学反应中放出或吸 收的热量的化学方程式
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H = -184.6 kJ/mol
C(s)+O2(g)==CO2(g) △H = - 393.6kJ/mol
(2)书写步骤
A、写出化学方程式
B、注明反应物和生成物的状态
C、标明反应热△H (注意+、-和单位:kJ/mol)
(2)符号: △H (3)单位: kJ •mol-1
放热反应
吸热反应
∑ E(反应物) > ∑ E(生成物) ∑ E(反应物) < ∑ E(生成物)
△H取负值(△H<0) △H取正值( △H>0)
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观察下列表示氢气在氧气中燃烧 生成水的反应热效应的化学方程 式,分析在书写上与化学方程式 上有何不同?
能量转化方式 把光能—→化学能 把化学能—→热能 把化学能—→热能 把化学能—→电能
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4
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5
石油气的燃烧
镁条燃烧 闪电时产生氮氧化物
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6
“神州”八号发射升空精彩瞬 间
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7
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8
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9
化学反应总是伴随着各种能量的变化,而其中 最常见的是以热量的形式吸收和释放。
§ 化学反应中的热量变化