高中化学反应热的计算
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化学反应热的常用计算方法是什么化学反应热是指一个化学反应在标准状态下吸收或释放的热量。
热量是一种能量形式,通常以焦耳(J)为单位表示。
在化学反应过程中,化学键的形成与断裂会引起能量的变化,从而产生热量。
因此,化学反应热是反应前后能量变化的差值,可以根据化学反应方程式计算出来。
目前,化学反应热的常用计算方法包括:物理法、热量计定量法、焓变计量法和燃烧热法等。
下面将逐一介绍这些方法。
一、物理法物理法的基本原理是根据热力学第一定律的能量守恒原理,用热量平衡来计算化学反应热。
该方法常用于高温下的物理化学反应,如固态反应、化学气相传递和放热物质的熔融等反应。
物理法的优点是测量简单,不需要专门的化学实验室,成本低廉。
但是该方法需要一定的实际经验和专业知识,实验操作不太方便,误差较大。
二、热量计定量法热量计定量法是一种直接测量化学反应热的方法。
该方法基于热量计原理,将反应物与试剂混合后,通过测量它们间产生的热量来计算化学反应热。
常用的热量计包括恒温容器热量计、差示扫描量热法和大气压缩量热计。
其中,恒温容器热量计是最常用的测量化学反应热的设备。
该方法测量精度较高、可靠性较强,也比较容易操作。
但是该方法需要专业的实验室和设备,成本较高。
三、焓变计量法焓变计量法是一种定量测量化学反应热的方法。
该方法通过测量反应物的吉布斯自由能变化量,并利用焓—吉布斯定理计算化学反应热。
焓变计量法的优点是测量精度高,误差较小,不受外部环境影响。
同时,该方法还可以用于热力学性质的研究,具有一定的理论意义。
但是,该方法需要专业的实验室和设备,成本较高。
四、燃烧热法燃烧热法是一种常用的测量有机化合物化学反应热的方法。
该方法基于燃烧产生的热量计算化学反应热。
通常将样品在氧气中燃烧,产生的热量通过水进行吸收,利用热量平衡计算化学反应热。
燃烧热法的优点是该方法测量简单,误差较小,可以比较准确地测量化学反应热。
但是该方法需要针对具体样品和反应方程式进行一定的优化,不适用于水溶液反应,且能耗较高。
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。
化学反应热的计算【知识要点】利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算【知识回顾】1、计算焓变的两个公式⑴∆H=E(生,总)-E(反,总)⑵∆H=E(反应物断键总吸收能量)-E(生成物成键总放出能量)2、计算燃烧热:101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
3、盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热相同。
一、根据比例关系计算ΔH1、【例题1】25℃、101kPa时,使1.0g钠与足量的氯气反应,生成氯化钠晶体并放出17.87kJ的热量,求:(1)生成1molNaCl的反应热。
(2)这个反应的热化学方程式。
【练习一】1、已知25℃、101kPa时,16gCH4完全燃烧放出890.3kJ热量,求:(1)燃烧48g CH4的反应热。
(2)这个反应的热化学方程式。
2、已知25℃、101kPa时,4gH2完全燃烧放出571.6kJ热量,求生成1molH2O(l)的反应热。
3、根据图1和图2,写出反应的热化学方程式。
图1 图2【例题2】乙醇的燃烧热ΔH=-1366.8kJ/mol,在25℃、101kPa时,1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量?【练习二】1、已知石墨的燃烧热:△H=-393.5kJ/mol(1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式。
(2)在相同气压下,1kg石墨充分燃烧后放出多少热量?2、25℃、101kPa时,12g乙酸完全燃烧放出174.06kJ,写出乙酸燃烧的热化学方程式:3、葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。
葡萄糖燃烧的热化学方程式为:C 6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2800kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。
计算 100 g 葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。
4、在一定温度下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=-566 kJ/molCH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890 kJ/mol1 molCO和3 mol CH4组成的混合气体,在相同条件下完全燃烧时,释放的热量为()A.2 912 kJ B.2 953 kJ C.3 236 kJ D.3 867 kJ【例题3】已知①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量;②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量;③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量。
练习3化学反应热的计算一、盖斯定律1.盖斯定律的理解(1)大量实验证明,不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
(2)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
(3)始态和终态相同反应的途径有如下三种:ΔH =ΔH 1+ΔH 2=ΔH 3+ΔH 4+ΔH 52.盖斯定律的应用根据如下两个反应Ⅰ.C(s)+O 2(g)=CO 2(g)ΔH 1=-393.5kJ·mol -1Ⅱ.CO(g)+12O 2(g)=CO 2(g)ΔH 2=-283.0kJ·mol -1选用两种方法,计算出C(s)+12O 2(g)=CO(g)的反应热ΔH 。
(1)虚拟路径法反应C(s)+O 2(g)=CO 2(g)的途径可设计如下:则ΔH =-110.5kJ·mol -1。
(2)加合法①写出目标反应的热化学方程式,确定各物质在各反应中的位置,O2(g)=CO(g)。
C(s)+12②将已知热化学方程式Ⅱ变形,得反应Ⅲ:CO2(g)=CO(g)+1O2(g)ΔH3=+283.0kJ·mol-1;2③将热化学方程式相加,ΔH也相加:Ⅰ+Ⅲ得,C(s)+1O2(g)=CO(g)ΔH=ΔH1+ΔH3,则ΔH=-110.5kJ·mol-1。
2【温馨提示】(1)热化学方程式同乘以某一个数时,反应热数值也必须乘上该数;(2)热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减带符号;(3)将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”号必须随之改变,但数值不变。
【思维模型】根据盖斯定律书写热化学方程式(1)确定待求反应的热化学方程式。
(2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。
(3)利用同侧相加、异侧相减进行处理。
(4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数,并消去中间产物。
(5)实施叠加并确定反应热的变化。