第三节 化学反应热的计算(32张)
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化学反应热量的计算与反应焓一、化学反应热量的概念1.化学反应热量:化学反应过程中放出或吸收的热量,简称反应热。
2.放热反应:在反应过程中放出热量的化学反应。
3.吸热反应:在反应过程中吸收热量的化学反应。
二、反应热量的计算方法1.反应热的计算公式:ΔH = Q(反应放出或吸收的热量)/ n(反应物或生成物的物质的量)2.反应热的测定方法:a)量热法:通过测定反应过程中温度变化来计算反应热。
b)量热计:常用的量热计有贝克曼温度计、环形量热计等。
三、反应焓的概念1.反应焓:化学反应过程中系统的内能变化,简称焓变。
2.反应焓的计算:ΔH = ΣH(生成物焓)- ΣH(反应物焓)四、反应焓的计算方法1.标准生成焓:在标准状态下,1mol物质所具有的焓值。
2.标准反应焓:在标准状态下,反应物与生成物标准生成焓的差值。
3.反应焓的计算公式:ΔH = ΣH(生成物)- ΣH(反应物)五、反应焓的应用1.判断反应自发性:根据吉布斯自由能公式ΔG = ΔH - TΔS,判断反应在一定温度下的自发性。
2.化学平衡:反应焓的变化影响化学平衡的移动。
3.能量转化:反应焓的变化反映了化学反应中能量的转化。
六、反应焓的单位1.标准摩尔焓:kJ/mol2.标准摩尔反应焓:kJ/mol七、注意事项1.反应热与反应焓是不同的概念,但在实际计算中常常相互关联。
2.反应热的测定应注意实验误差,提高实验准确性。
3.掌握反应焓的计算方法,有助于理解化学反应中的能量变化。
综上所述,化学反应热量的计算与反应焓是化学反应过程中重要的知识点。
掌握这些知识,有助于深入理解化学反应的本质和能量变化。
习题及方法:1.习题:已知1mol H2(g)与1mol O2(g)反应生成1mol H2O(l)放出285.8kJ的热量,求0.5mol H2(g)与0.5mol O2(g)反应生成1mol H2O(l)放出的热量。
解题方法:根据反应热的计算公式ΔH = Q/n,其中Q为反应放出的热量,n为反应物或生成物的物质的量。
第三节 化学反应热的计算1.盖斯定律:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。
2.盖斯定律的应用例1.写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa 时)说明: (1)可以在书中查找需要的数据 (2)并告诉大家你设计的理由。
查燃烧热表知:①C(石墨,s)+O 2(g)=CO 2(g) △H 1=-393.5kJ/mol②C(金刚石,s)+O 2(g)=CO 2(g) △H 2=-395.0kJ/mol例2.已知下列各反应的焓变①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O 2(g)=CaCO 3(s) △H 1 = -1206.8 kJ/mol ②Ca(s)+1/2O 2(g)=CaO(s) △H 2= -635.1 kJ/mol ③C(s,石墨)+O 2(g)=CO 2(g) △H 3 = -393.5 kJ/mol 试求:④CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)的焓变例3.按照盖斯定律,结合下述反应方程式回答问题,已知: ①NH 3(g)+HCl(g)=NH 4Cl(s) △H 1=-176kJ/mol ②NH 3(g)=NH 3(aq) △H 2=-35.1kJ/mol ③HCl(g) =HCl(aq) △H 3=-72.3kJ/mol④NH 3(aq)+ HCl(aq)=NH 4Cl(aq) △H 4=-52.3kJ/mol ⑤NH 4Cl(s)= NH 4Cl(aq) △H 5=?则第⑤个方程式中的反应热△H 是________。
例4.已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ ,则表示乙炔燃烧热的热化学方程式正确的是 ( )A. 2C 2H 2(g)+5O 2(g)=4CO 2(g)+2H 2O(l); ΔH =-4b kJ / molB. C 2H 2(g)+5/2O 2(g)=2CO 2(g)+H 2O(l); ΔH =+2b kJ / molC. C 2H 2(g)+5/2O 2(g)=2CO 2(g)+H 2O(l); ΔH =-2b kJ / molD. 2C 2H 2(g)+5O 2(g)=4CO 2(g)+2H 2O(l); ΔH =—b kJ / mol 例5.由金红石(TiO 2)制取单质Ti ,涉及到的步骤为:TiO 2TiCl 4Ti 已知:① C (s )+O 2(g )=CO 2(g ); ∆H =-393.5 kJ·mol -1 ② CO (g )+1/2O 2(g )=CO 2(g ); ∆H =-283 kJ·mol -1 ③ TiO 2(s )+2Cl 2(g )=TiCl 4(s )+O 2(g ); ∆H =+141 kJ·mol -1则TiO 2(s )+2Cl 2(g )+2C (s )=TiCl 4(s )+2CO (g )的∆H = 。
第一章 化学反应与能量第三节 化学反应热的计算旧知识:一、△H 的计算(一) 用物质的能量计算——实际经常用于判断△H= H(生成物的总焓)-H(反应物的总焓)了解:物质的能量与稳定性的关(教辅 10页)不同的物质的能量(即焓)是不同的,对于物质的稳定性而言,存在着“能量越低越稳定”的规律。
因此,对于同素异形体之间的相互转化,若为放热反应,则生成物的能量低,生成物稳定;若为吸热反应,则反应物的能量低,反应物稳定。
(石墨比金刚石稳定)(同分异构体——正丁烷能量高,不稳定;异丁烷能量低,稳定)此稳定性是从物质的焓值大小、能量高低、焓变正负的角度来说的,能量越低,物质就越稳定。
这与常说的物质的热稳定性或对光的稳定性是有区别的。
热稳定性或光稳定性主要指物质在受热或光照条件下是否容易分解。
规律总结:(1)物质化学键键能越大,其能量(焓)越低,该物质越稳定。
(2)物质化学键键能越小,其能量(焓)越高,该物质越不稳定。
(二) 用化学键键能计算△H=E(反应物的键能总和)-E(生成物的键能总和)练习:教辅12页6、9题 13页考题4、6 22页2新知识:一、盖斯定律 (教材11页、教辅17页)(一)定义——化学反应的焓变只与反应体系的始态(各反应物)和终态(即生成物)有关,而与反应的途径无关。
(二)理解:1、反应的热效应只与始态与终态有关(位移与途径的关系)2、反应热的总值是一定的始态 终态 中间态1 中间态2 中间态3 △H 1 △H 2 △H △H 3 △H 4△H 5(三)盖斯定律的应用——主要用于计算一些不易测得的反应热练习:教辅20页例10二、利用热化学方程式进行计算热化学方程式可以加减教辅17页例7、21页例12总结:反应热的计算方式——教辅20页6点三、△H的大小比较教辅18页5练习:教辅18页例8 22页3、4 23页5。
第三节化学反应热的计算化学反应热是指化学反应过程中释放或吸收的热量。
了解和计算化学反应热对于热力学研究和工业生产具有重要意义。
本文将介绍化学反应热的计算方法,并以几个示例说明。
一、化学反应热的计算方法化学反应热的计算方法有多种,常用的有平均键能法、燃烧法和读数法。
1.平均键能法:该方法基于键能的概念,将反应物和生成物的键能之差作为反应热的近似值。
计算公式为:∆H=∑(生成物键能之和)-∑(反应物键能之和)2.燃烧法:该方法是将反应进行至完全燃烧,测量燃烧热,并以此作为反应热。
计算公式为:∆H=Q/M其中,Q为燃烧过程中释放的热量,M为燃烧物质的摩尔质量。
3.读数法:该方法是将反应进行至平衡态,并配平反应方程。
根据配平的化学方程式,通过查阅热力学数据手册,得到反应物和生成物的标准生成焓,然后计算反应热。
计算公式为:∆H=∑(生成物标准生成焓)-∑(反应物标准生成焓)其中,标准生成焓是指在标准状况(1 atm,298K)下,1摩尔物质生成时产生的热量。
二、示例分析1.氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水。
计算反应热。
配平反应方程为:2NaOH+HCl→NaCl+H2O根据反应方程式可知,生成物中NaCl的反应物系数为1,所以反应热的计算公式为:∆H=∆H(NaCl)-∆H(NaOH)从热力学数据手册中查得:∆H(NaCl) = -407 kJ/mol,∆H(NaOH) = -470.9 kJ/mol∆H = -407 - (-470.9) = 63.9 kJ/mol所以该反应的反应热为63.9 kJ/mol。
2.巫山石与硫酸反应生成硫酸铝和二氧化硫。
计算反应热。
配平反应方程为:Al2(SO4)3+3CaCO3→3CaSO4+Al2O3+3CO2根据反应方程式可知,生成物中CaSO4的反应物系数为3,所以反应热的计算公式为:∆H=3∆H(CaSO4)-∆H(Al2(SO4)3)从热力学数据手册中查得:∆H(CaSO4) = -1434 kJ/mol,∆H(Al2(SO4)3) = -3267.8 kJ/mol∆H = 3*(-1434) - (-3267.8) = 990.4 kJ/mol所以该反应的反应热为990.4 kJ/mol。
第三节化学反应热的计算知识点一盖斯定律及应用1.运用盖斯定律解答问题求P4(白磷)===4P(红磷)的热化学方程式。
已知:P4(s,白磷)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH1①4P(s,红磷)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH2②即可用①-②得出白磷转化为红磷的热化学方程式。
答案P4(白磷)===4P(红磷) ΔH=ΔH1-ΔH22.已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH=Q1kJ·mol-1C 2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH=Q2kJ·mol-1C 2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=Q3kJ·mol-1若使46 g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为( ) A.(Q1+Q2+Q3) Kj B.0.5(Q1+Q2+Q3) kJ C.(0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3) kJ D.(3Q1-Q2+Q3) kJ答案 D解析46 g酒精即1 mol C2H5OH(l)根据题意写出目标反应C 2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH然后确定题中各反应与目标反应的关系则ΔH=(Q3-Q2+3Q1) kJ·mol-1知识点二反应热的计算3.已知葡萄糖的燃烧热是ΔH=-2 840 kJ·mol-1,当它氧化生成1 g液态水时放出的热量是( )A.26.0 kJ B.51.9 kJ C.155.8 kJ D.467.3 kJ 答案 A解析葡萄糖燃烧的热化学方程式是C 6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2 840 kJ·mol-1据此建立关系式6H2O ~ΔH 6×18 g 2 840 kJ1 g x kJ解得x=2 840 kJ×1 g6×18 g=26.3 kJ,A选项符合题意。