化学基本原理-化学反应与能量（基础化学课件）

化石燃料《基础化学》学校名称：煤、石油、天然气的用途非常广泛，与人类的关系极为密切，所以，煤被誉为“工业的粮食”、“黑色的金子”；石油又叫原油，被誉为“工业的血液”；而天然气、沼气是公认的当今世界最重要且较清洁的气体燃料。它们是不是可再生能源煤煤的形成图化学变化生物化学变化

煤的干馏将煤隔绝空气加强热,便生成焦碳、煤焦油和焦炉气,这个过程称为煤的干馏石油是由古代动物遗体在地壳中经过非常复杂的变化而形成的一种粘稠状的液体。石油是有机物的混合物，主要含有碳、氢两种元素，还含有少量氧、氮、硫等元素。

天然气或沼气、瓦斯的主要成分是甲烷（CH4），它属于混合物。化石燃料——煤、石油、天然气由于煤、石油、天然气都是由古代生物遗体埋在地层下，在地壳中经过一系列非常复杂的变化而逐渐形成的，最初作为燃料使用，所以我们把它们称为化石燃料。化学电源《基础化学》学校名称：干电池纽扣电池锂电池化学电源常见的化学电池●一次电池●二次电池●燃料电池●高能电池锌－锰干电池一次电池的活性物质（发生氧化还原的物质）消耗到一定程度，就不能使用了。电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池。一次电池有什么特点？Ⅰ.一次电池(又叫干电池)电极:电解液：锌粉和KOH的混合物

金属外壳KOHZn为负极,MnO2为正极常见的有：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、锌银电池、锂电池等。（1）碱性锌锰干电池：（2）锌银电池：锌银电池的负极是Zn,正极是Ag2O,电解质是KOH，电极方程式：负极：正极：（3）锂电池：锂电池的负极是Li,正极可以是MnO2、CuO、FeS2等Zn+2OH--2e-＝Zn(OH)2Ag2O+H2O+2e-＝2Ag+2OH-总反应式:Zn+Ag2O+H2O＝2Ag+Zn(OH)2电池名称电压主要优缺点普通电池（锌锰电池）1.5V优点：使用方便，便宜。缺点：寿命、存放期短，约1.5年，不能充电。碱性锌锰电池1.5V优点：电容量大，使用寿命长。缺点:不能充电，价格较高。锌银纽扣电池1.5V优点：体积和质量都小，寿命长，约2年缺点：不能充电，价格高。镍镉电池1.3V优点：体积小，质量轻，寿命长，可充放电约3000次。缺点：价格高。铅蓄电池2V优点：电压稳，电容量大，可充电便宜。缺点：笨重，防震性差，不防漏二次电池一次电池一次电池铅蓄电池二次电池特点：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电，使活性物质可以获得再生。这类电池可反复多次使用。电极：Pb为负极；PbO2为正极.电解液:30%的H2SO4溶液放电的电极反应式:负极(Pb)：

Pb+SO42-2e-＝PbSO4正极(PbO2)：PbO2+4H++SO42-+2e

＝PbSO4+2H2O总电池反应:PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4↓+2H2OⅡ.铅蓄电池(二次电池)(1.25～1.28g/cm-3)化学反应热效应

《基础化学》学校名称：化学反应的热效应：当生成物的温度与反应物的温度相同而且反应过程中，体系对环境只做膨胀功而不做其他功时，化学反应吸收或放出的热量称为化学反应的热效应或反应热。恒容反应热（QV）：在容积恒定时化学反应的反应热∆U=Q+W=Q+P∆V因为是恒容，所以∆V=0∆U=QV即：在恒容条件下，体系只做体积功时，化学反应的反应热等于体系热力学能的变化。1、恒容(isochoric)热效应和恒压(isobaric)热效应恒压反应热（QP）：在恒压条件下，化学反应的反应热∆U=QP+W=QP-P∆V即：在恒压条件下，体系只做体积功时，化学反应的反应热等于体系热力学能的变化与体系所做的体积功之和。QP表示体系从环境吸收的热体积功等于-P∆VQP=∆U+P∆V2、焓(enthalpy)和焓变一般的化学反应发生在敞口容器中，所以：

QP=∆U+P∆VU1V1状态1U2V2状态2P1=P2则：∆U=U2-U1

∆V=V2-V1QP=U2-U1+P(V2-V1)=U2+PV2-(U1+PV1)焓(enthalpy)定义:H=U+PV则：∆U=U2-U1

∆V=V2-V1QP=U2-U1+P(V2-V1)=U2+PV2-(U1+PV1)

令：H=U+PV则：QP=H2-H1=∆H(焓变)在恒压条件下的反应热等于焓变例：在1atm下，2molH2和1molO2反应，在373K和1atm下形成2molH2O(g)，放出483.7KJ的热量。求生成1molH2O(g)的∆H和∆U？解：2H2+O2=2H2OQP=-483.7KJ则：H2+1/2O2=H2O∆H=-483.7/2=-241.9（KJ/mol）QP=∆H=∆U+P∆V∆U=∆H-P∆VP∆V=∆nRT