3-4 化學反應中的 能量變化

物質的變化： 物理變化： 狀態變化、溶解…… 熱量變化約數十卡～數百卡 化學變化： 燃燒、化合、取代…… 熱量變化約數十千卡～數百千卡 物理變化： 狀態變化、溶解…… 熱量變化約數十卡～數百卡 化學變化： 燃燒、化合、取代…… 熱量變化約數十千卡～數百千卡 核變化： 核融合、核分裂 熱量變化約數百萬千卡以上 熱量變化： 核變化＞化學變化＞物理變化

熱含量(H) 定義： 物質生成時，儲存在物質內部的熱量， 稱為熱含量，或稱為焓。 以 H 表示。 定義： 物質生成時，儲存在物質內部的熱量， 稱為熱含量，或稱為焓。 以 H 表示。 我們無法測出物質實際的熱含量值， 只有物質發生變化時，能測出熱量的 變化(增或減)。

反應熱(ΔH) 定義： 物質發生反應時，發生的能量變化， 稱為反應熱。 定溫定壓下，化學反應前、後物質熱 含量的變化值，稱為反應熱。 以 ΔH 表示之。  ΔH ＝ (生成物的總熱含量) － (反應物的總熱含量)

放熱反應： 若ΔH＜0，為放熱反應，如圖： 生成物所含的熱量比反應物少。 酸鹼中和、燃燒皆為放熱反應。 物質將熱放給四周(環境)，使四周溫度升高。

吸熱反應： 若ΔH＞0，為吸熱反應，如圖： 生成物所含的熱量比反應物多。 光合作用、一般的固體溶解為吸熱反應。 物質吸收四周(環境)的熱量，使四周溫度降低。

吸熱反應放熱反應再比較

熱化學反應式 0 ℃、1 atm 下，每莫耳冰熔化成水，吸收 6.01 千焦的能量，ΔH 為正值： 或

影響反應熱的因素 反應物量的多寡： H2＋(1／2) O2 H2O ΔH＝－250KJ 2H2＋ O2  2H2O ΔH＝－500KJ 莫耳數愈多，產生的反應熱愈多。

影響反應熱的因素 反應物及生成物的狀態： 同一物質的熱含量：氣態＞液態＞固態 H2(g)＋(1／2) O2(g) H2O(g) ΔH＝－250KJ H2(g)＋(1／2) O2(g)  H2O(L) ΔH＝－280KJ 同一物質的熱含量：氣態＞液態＞固態

生成水蒸氣或水的差別

進行逆反應時，反應物變成生成物，熱量由放熱變成吸熱。

下列各反應方程式，所放出的能量多少， 請依序由大至小排出。 (A) C3H8(L) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(L) (B) C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g) (C) C3H8(L) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g) 　 (D) C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(L)

反應熱的表示(一)：生成熱 定義： 定溫常壓下，1莫耳的化合物由其組成 成分元素形成時，所產生的能量變化， 稱為莫耳生成熱。 定義： 定溫常壓下，1莫耳的化合物由其組成 成分元素形成時，所產生的能量變化， 稱為莫耳生成熱。 常以 ΔHf 表示。 例：1莫耳氧化鎂的生成熱為－600 kJ Mg(s)＋O2(g) → MgO(s)，ΔHf＝－600 kJ

化合物的莫耳生成熱： CO2(g)的莫耳生成熱：(ΔHf＝－400KJ) H2O(L)的莫耳生成熱：(ΔHf＝－280KJ) C2H2(g)的莫耳生成熱：(ΔHf＝－220KJ) C2H5OH(L)莫耳生成熱：(ΔHf＝－1400KJ) Fe2O3(s)的莫耳生成熱：(ΔHf＝－420KJ)

元素的莫耳生成熱 通常規定標準狀態下，較常見或安定 元素的莫耳生成熱為零。 H2(g)、Fe(s)、Na(s)、Cl2(g)的莫耳生 成熱為0。 同素異形體的莫耳生成熱，一般以最 穩定，或標準晶型者，其生成熱＝0。

同素異形體的莫耳生成熱 碳的同素異形體：鑽石、石墨、活性碳 規定：石墨的莫耳生成熱＝0。 碳的同素異形體：鑽石、石墨、活性碳 規定：石墨的莫耳生成熱＝0。 磷的同素異形體：紅磷、白磷 規定：白磷(黃磷)的莫耳生成熱＝0。 氧的同素異形體：氧氣、臭氧 規定：氧氣的莫耳生成熱＝0。 硫的同素異形體：單斜硫、斜方硫、彈性硫 規定：斜方硫的莫耳生成熱＝0。

莫耳燃燒熱 1莫耳物質在氧氣中完全燃燒的反應 熱稱為莫耳燃燒熱。 常以 ΔHc 表示。 燃燒反應必為放熱反應，即 ΔHc＜0。

物質的莫耳燃燒熱 H2(g)的莫耳燃燒熱：ΔHc＝－280KJ C(s)的莫耳燃燒熱：ΔHc＝－400KJ CO(g)的莫耳燃燒熱：ΔHc＝－280KJ CH4(g)的莫耳燃燒熱：ΔHc＝－900KJ C2H5OH(L)莫耳燃燒熱：ΔHc＝－1400KJ NH3(g)莫耳燃燒熱：ΔHc＝－360KJ

比較：莫耳生成熱與莫耳燃燒熱 水H2O(L)的莫耳生成熱即為氫氣H2(g) 的莫耳燃燒熱，兩者等值同號。 二氧化碳CO2(g)的莫耳生成熱即為 碳C(s)的莫耳燃燒熱，兩者等值同號。

比較：莫耳生成熱與莫耳燃燒熱 乙醇 C2H5OH： 莫耳生成熱： (ΔH＝－280KJ) 莫耳燃燒熱：(ΔH＝－1400KJ) CH3COOH： 莫耳生成熱：(ΔH＝－480KJ) 莫耳燃燒熱： (ΔH＝－200KJ)

赫斯定律(反應熱加成定律) 1840 年俄籍化學家赫斯在測定許多反 應的反應熱後提出： 若一反應的反應式，為其他數個反應 的代數和，則此反應的反應熱亦為此 數個反應熱的代數和，稱為反應熱加 成定律，亦稱為赫斯定律。

以石墨與氧化合生成二氧化碳為例：

由1+2－3 得：

結 論 一個反應的反應熱相當於生成物的總生成熱與反應物的總生成熱差值 一個反應的反應熱相當於反應物的總燃燒熱與生成物的總燃燒熱差值

結束！ THE END！！ 請多加複習， 妳會更有心得！