化学反应反应热的计算
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反应热的计算公式反应物减生成物自古以来,反应热就是许多化学过程的重要参数。
它既可以描述化学反应的活力,也可以预测反应的最终产物。
反应热可以用一个简单的计算公式来表示,其中反应物明确表示出来,而生成物则经过计算获得。
今天,我们着重来讨论这个计算公式如何用来计算反应物中应减少哪些物质以得到反应最终产物。
反应热计算公式说明,可以用反应物减去生成物来计算反应热。
首先,我们必须确定反应物和生成物的分子量,并确定反应的终点温度。
然后,将反应物的分子量乘以反应的最终温度,并减去生成物的分子量乘以反应的最终温度,就可以得到反应的热量。
可以将这个热量乘以反应的物质的总量即可得到反应的热量。
例如,当碱性氰化物反应时,反应物氰化物和氢氧化钠的分子量分别为62.03和40.02,反应的终点温度为25℃。
此时可以计算出反应的热量:62.03×25 - 40.02×25 = 1562.75J/mol。
这就是反应的热量。
这个计算公式也可以用来计算加热的量,如果有足够的反应物,反应的热量将会改变反应的最终产物,反应物中需要减少的物质也就清楚了。
可以将反应物中需要减少的物质乘以反应物的热量来计算需要减去的物质量。
例如,一个反应物中氯氧化钠的分子量为58.44,碱性氰化物的分子量为62.03,反应的最终温度为52℃,根据上述计算公式,可以计算出反应热量为-4381.12J/mol。
那么,如果将此反应中的氯氧化钠减少1 mol,则反应热量将减少58.44×(-4381.12)=-255.99kJ。
这样一来,就可以知道反应物中应减少多少物质以得到反应最终产物。
反应热的计算公式是一个强有力的工具,它能够帮助我们更加准确地预测化学反应的结果,还可以确定反应物中应减少哪些物质以得到反应最终产物。
它对预测反应产物的积极作用,也有助于调节反应的活性。
因此,反应热的计算公式受到化学工程师的高度重视,在许多反应中都得到了广泛的应用,从而让反应过程更加安全、精确、有效。
化学反应的反应热计算与应用化学反应的反应热计算是物理化学领域中的一个重要概念。
它描述了在化学反应中释放或吸收的能量,也被称为反应热或热变化。
反应热的计算对于理解化学反应的性质和应用是至关重要的。
本文将讨论反应热计算的基本原理,应用以及与实际生活中的相关问题。
一、反应热计算的基本原理反应热计算基于热力学第一定律,即能量守恒定律。
根据这一定律,一个化学反应中释放或吸收的能量可以通过测量反应前后系统的热量变化来确定。
反应热可以用以下公式表示:ΔH = q/m其中,ΔH表示反应热,q表示反应中释放或吸收的热量,m表示反应物的摩尔数。
反应热的单位通常是焦耳/摩尔(J/mol)或千焦/摩尔(kJ/mol)。
二、反应热计算的应用1. 确定反应类型反应热的正负值可以帮助我们确定反应类型。
当反应热为正值时,表示反应是吸热反应,即在反应中吸收了能量;当反应热为负值时,表示反应是放热反应,即在反应中释放了能量。
2. 评估燃烧热反应热计算可以用于评估燃烧过程中释放的热量。
许多化学燃料,如煤、油和天然气等,会在燃烧过程中释放能量。
通过测量燃料的反应热,可以确定其单位质量或摩尔质量所释放的能量。
3. 预测反应热反应热计算还可以用于预测尚未进行实验的反应的热量变化。
通过已知反应的热量变化和已知反应物的摩尔数,可以推断出其他反应的热量变化。
这对于研究新材料的合成和化学工艺的改进非常有用。
三、反应热计算的案例分析1. 燃烧反应的反应热计算以甲烷燃烧反应为例,根据反应方程式CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O,我们可以计算反应热。
根据实验数据,甲烷燃烧反应释放的热量为-802.5 kJ/mol。
这意味着每摩尔甲烷在燃烧过程中释放了802.5千焦的热量。
2. 反应热与温度变化的关系反应热与温度变化之间存在一定的关系。
根据热力学第二定律,当温度升高时,放热反应的反应热减小,吸热反应的反应热增加。
根据这一关系,可以通过测量反应的温度变化来估计其反应热。
化学反应热的计算一、盖斯定律1. 内容:不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热 是相同的。
如图 1-15所示:12H H H ∆=∆+∆,345H H H H ∆=∆+∆+∆。
盖斯定律是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现。
2.对盖斯定律的理解:① 途径角度;② 能量守恒角度由于在指定的状态下,各种物质的焓值都是确定且唯一的,因此无论经过哪些步骤从反应物变成产物,它们的差值是不会改变的。
说明:能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,二者密不可分,但以物质为主。
3.意义:应为有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应的反应热造成了困难。
此时如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。
说明:利用盖斯定律应注意以下几点:a.一个热化学方程式中分子式前的化学计量数同时扩大一定的倍数时,焓变也相应地扩大相同的倍数。
b.若将一个热化学方程式中的反应物与生成物颠倒,则焓变的正负号也相应地改变。
c.若热化学方程式相加,则焓变也相加;若热化学方程式相减,则焓变也相减。
4.方法技巧拓展常用的有关反应焓变的简答计算的方法归类:⑴ 根据热化学方程式进行计算:焓变(△H)与反应物各物质的物质的量成正比。
⑵ 根据反应物和生成物的能量计算:△H = 生成物的能量之和 — 反应物的能量之和。
⑶ 根据反应物和生成物的键量计算:△H = 生成物的总键量 — 反应物的总键量。
⑷ 根据盖斯定律计算:a.根据盖斯定律的实质,分析给定反应与所求反应物质与焓变关系。
b.运用解题技能,将已知热化学方程式进行变换、加减得到待求反应的热化学方程式。
⑸ 根据比热容和温度差进行计算:21()Q c m T T =-⋅⋅-。
⑹ 根据燃烧热、中和热计算:可燃物完全燃烧放出的热量 = n(可燃物) × 其燃烧热中和反应放出的热量 = n(H 2O) × 中和热5.应用盖斯定律求反应热通常用两种方法:⑴ 虚拟路径法:如:C(s) + O 2(g) ==== CO 2(g)可设计为:⑵ 加减法:确定目标方程式后,以每一步反应的中间产物为桥梁对方程式进行化学计量数调整、加减,消去中间产物,得到目标方程式,H ∆也做相应的调整和加减运算,即得到目标方程式的H ∆。
化学反应热的测定与计算方法化学反应热,指的是在化学反应中释放或吸收的能量。
准确测定和计算化学反应热对于研究化学反应的特性和速率,以及确定热力学参数等具有重要意义。
本文将介绍一些常见的化学反应热测定和计算方法。
一、燃烧法测定燃烧法是测定化学反应热的常用方法之一。
其原理是将待测物质完全燃烧,在封闭的容器中释放的热量与反应物质的燃烧热相等。
具体实验操作中,可以将待测物质与过量的氧气一同放置在一个容器中进行反应,通过测量容器内温度变化来计算反应热。
二、恒温搅拌法测定恒温搅拌法是一种通过测量反应溶液的温度变化来计算化学反应热的方法。
在这种方法中,反应溶液被放置在恒温搅拌器中,反应前后溶液温度的变化被记录下来。
通过根据热容和溶液的质量来计算反应热。
三、量热仪法测定量热仪法是一种非常精确的测定化学反应热的方法。
该方法利用专业的量热仪来测量反应体系的热变化。
量热仪能够精确地测量热量的吸收和释放,通过测量样品与热计的温度变化,并结合热容值和实验组分计算出化学反应的热变化。
这种方法通常被用于测定高温、高压以及危险性较大的反应。
四、计算方法当实验测定不可行时,可以通过计算方法来估算化学反应热。
常见的计算方法包括基于物质的相关物理性质以及反应物阳离子和阴离子键合能力的理论方法。
这些计算方法虽然不太精确,但在无法进行实验测定时提供了一种解决方案。
总的来说,化学反应热的测定与计算方法因反应体系的不同而有所不同。
燃烧法和恒温搅拌法适用于一部分化学反应,而量热仪法则可以应用于更广泛的反应。
当实验不可行时,可以通过计算方法对反应热进行估算。
这些方法的应用使得我们能够更深入地研究化学反应的性质和特性,为我们进一步探索化学世界提供了有力的工具。
第三节 化学反应热的计算[知 识 梳 理]一、盖斯定律 1.内容不论化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的(填“相同”或“不同”)。
2.特点(1)反应的热效应只与始态、终态有关,与途径无关。
(2)反应热总值一定,如下图表示始态到终态的反应热。
则ΔH =ΔH 1+ΔH 2=ΔH 3+ΔH 4+ΔH 5。
(3)能量守恒:能量既不会增加,也不会减少,只会从一种形式转化为另一种形式。
【自主思考】已知H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =-241.8 kJ/mol ,而H 2O(g)―→H 2O(l) ΔH =-44.0 kJ/mol ,请问若1 mol H 2和12 mol O 2反应生成液态水,放出的热量是多少? 提示 Q =(241.8 kJ/mol +44 kJ/mol)×1 mol =285.8 kJ 。
二、反应热的计算 1.主要依据热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热等数据。
2.主要方法(1)依据热化学方程式:反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比,依据热化学方程式中的ΔH求反应热,如(2)依据盖斯定律:根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减,得到一个新的热化学方程式,同时反应热也作相应的改变。
(3)依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算:ΔH=Q吸-Q。
放(4)依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算:ΔH=E生成物-E。
反应物(5)依据物质的燃烧热ΔH计算:Q放=n可燃物×|ΔH|。
(6)依据比热公式计算:Q=cmΔt。
[效果自测]1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)同温同压下,氢气和氯气分别在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的ΔH 不同。
()(2)对于放热反应,放出的热量越多,ΔH就越大。
()(3)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1,ΔH=-571.6 kJ·mol-1的含义是指每摩尔该反应所放出的热量。