化学反应热的计算技巧
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化学高二反应热的计算知识点总结在化学中,反应热是指在化学反应中放出或吸收的热量。
计算反应热可以帮助我们了解化学反应的热力学性质,预测反应的产热或吸热特点。
本文将针对化学高二学生在学习反应热计算中常见的知识点进行总结,以帮助同学们更好地掌握这一部分内容。
一、燃烧反应热的计算燃烧反应热是指燃烧反应中放出或吸收的热量。
在计算燃烧反应热时,我们需要根据反应方程式中的摩尔配比和标准燃烧焓来进行计算。
标准燃烧焓是指物质在标准状态下完全燃烧时放出或吸收的热量。
例如,当我们计算乙醇的燃烧反应热时,可以根据以下反应方程式进行计算:乙醇 + 3氧气 -> 2二氧化碳 + 3水根据反应方程式中的摩尔配比,可以得知乙醇与氧气的配比为1:3。
假设乙醇的标准燃烧焓为ΔH1,水和二氧化碳的标准燃烧焓分别为ΔH2和ΔH3,那么燃烧反应热ΔH就可以通过以下公式计算得出:ΔH = ΔH2 + 3ΔH3 - ΔH1二、反应热的计算与化学键在化学反应中,物质的化学键会发生断裂和形成,从而释放或吸收热量。
我们可以利用化学键的能量差来计算反应热。
当化学键断裂时,需要吸收能量,此时为正值;当化学键形成时,会放出能量,此时为负值。
通过计算所涉及的化学键能量差,我们可以得到反应热的近似值。
例如,当我们计算甲烷燃烧的反应热时,可以根据以下反应方程式进行计算:CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O根据化学键的能量差,我们可以知道C-H键的断裂需要吸收435 kJ/mol的能量,C=O键的形成释放出743 kJ/mol的能量,O-H 键的形成释放出464 kJ/mol的能量。
那么甲烷燃烧的反应热ΔH就可以通过以下公式计算得出:ΔH = 1 * (2120 kJ/mol) + 2 * (-743 kJ/mol) + 2 * (-464 kJ/mol) - 1 * (435 kJ/mol)通过这种方法,我们可以计算其他含有化学键的反应的热量变化。
盖斯定律计算反应热的注意事项化学反应的反应热只与始态和终态有关,而与反应途径无关,利用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热。
1.明确所求反应的始态和终态,各物质系数,及反应是吸热还是放热反应。
2.盖斯定律与反应途径无关,不同途径对应的最终结果是一样的。
3.各反应式相加时,有的反应逆向写,ΔH符号也相反。
有的反应式要扩大或缩小相应倍数,ΔH也要相应扩大或缩小相同的倍数。
4.注意各分步反应的ΔH的正负,放热反应为“—”,吸热反应为“+”,其具备数学意义,可进行大小比较。
5.注意弱电解质的电离、水解反应吸热,浓硫酸的稀释、氢氧化钠固体的溶解放热,都将对反应热产生影响。
盖斯定律的内容: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。
换句话说,化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,而与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一一步完成时的反应热是相同的,这就是盖斯定律。
应用盖斯定律进行计算的方法1.用盖斯定律结合已知反应的反应热求解一些相关反应的反应热时,其关键是设计出合理的反应过程,将已知热化学方程式进行适当数学运算得未知反应的方程式及反应热。
使用盖斯定律需要注意以下问题:2.当反应式乘以或除以某数时,△H也应该乘以或者除以某数3.反应方程式进行加减运算时,△H也同样要进行加减运算,并且要带正负号。
4.通过盖斯定律计算并比较反应热的大小时,同样要把△H看做整体。
5.在设计的反应过程中常常会遇到同一物质固液气三态的互相转化,状态由固—>液—>气变化会吸热,反之会放热。
6.当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
例题:氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一.消除氮氧化物有多种方法.可利用甲烷催化还原氮氧化物.已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=-574KJ/mol。
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=-1160KJ/mol。
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。
化学反应的热效应计算化学反应的热效应是指在化学反应过程中释放的热量或吸收的热量。
了解和计算化学反应的热效应对于理解反应过程的热力学性质和化学平衡有着重要的作用。
本文将介绍热效应的概念及其计算方法。
一、热效应的概念热效应是化学反应中热量的变化量,可分为两种情况:吸热反应和放热反应。
吸热反应是指在反应过程中吸收热量,反应物的内能增加;放热反应是指在反应过程中释放热量,反应物的内能减少。
根据热力学第一定律,热效应可以用以下公式计算:ΔH = H(生成物) - H(反应物)其中,ΔH表示热效应,H(生成物)表示生成物的焓,H(反应物)表示反应物的焓。
二、热效应的计算方法根据化学反应的平衡方程式,可以通过化学方程式中物质的摩尔系数和热效应的关系来计算热效应。
1. 单一物质热效应对于单一物质的热效应,可以通过该物质的标准热效应计算。
标准热效应是指在标准状态下,1摩尔物质完全反应产生的热效应。
2. 化学反应热效应对于化学反应的热效应计算,需要根据反应方程式中物质的摩尔系数和标准热效应来计算。
以以下反应为例:2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)可以根据反应方程式中的摩尔系数和标准热效应来计算热效应:ΔH = 2ΔH(H2O) - [2ΔH(H2) + ΔH(O2)]其中,ΔH(H2O)表示水的标准热效应,ΔH(H2)表示氢气的标准热效应,ΔH(O2)表示氧气的标准热效应。
三、热效应计算的实例以氯化钠的溶解反应为例进行热效应的计算。
NaCl(s) → Na+(aq) + Cl-(aq)根据该反应方程式和已知的标准热效应数据,可以计算出热效应的值。
ΔH = [ΔH(Na+(aq)) + ΔH(Cl-(aq))] - ΔH(NaCl(s))其中,ΔH(Na+(aq))表示钠离子在水溶液中的标准热效应,ΔH(Cl-(aq))表示氯离子在水溶液中的标准热效应,ΔH(NaCl(s))表示氯化钠晶体的标准热效应。
利用盖斯定律计算反应热的方法【实用版3篇】目录(篇1)1.盖斯定律的定义与原理2.反应热的定义与计算方法3.利用盖斯定律计算反应热的技巧4.盖斯定律在反应热计算中的应用实例5.结论正文(篇1)一、盖斯定律的定义与原理盖斯定律是热力学中的一个基本原理,它表明在一个封闭系统中,无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。
这个原理是由德国化学家盖斯(G.J.Gauss)在 19 世纪提出的,被称为盖斯定律。
二、反应热的定义与计算方法反应热是指在恒压条件下,化学反应过程中放出或吸收的热量。
反应热的计算方法通常使用热量计或通过热化学方程式计算。
在热化学方程式中,反应热用ΔH 表示,单位为焦耳/摩尔(J/mol)。
三、利用盖斯定律计算反应热的技巧1.根据反应方程式判断反应热对于放热反应,当反应物状态相同,生成物状态不同时,生成固体放热最多,生成气体放热最少。
当反应物状态不同,生成物状态相同时,固体反应放热最少,气体反应放热最多。
2.利用盖斯定律进行反应热的计算盖斯定律可以用来计算一些不易测定的反应的反应热。
可以通过给出的几个反应方程式,进行适当的加减,消掉不需要的反应物和生成物,然后计算剩余反应的反应热。
四、盖斯定律在反应热计算中的应用实例例如,对于反应 2NO2(g) → 2NO(g) + O2(g),我们可以通过以下步骤利用盖斯定律计算反应热:1.根据反应方程式,计算生成物和反应物的摩尔数2mol NO2(g) → 2mol NO(g) + 1mol O2(g)2.计算反应热的变化ΔH = Σ(ΔHf, products) - Σ(ΔHf, reactants)其中,ΔHf 表示标准生成焓,可以根据化学手册查找。
3.将计算得到的反应热进行单位转换,例如从焦耳/摩尔转换为千焦/摩尔4.得出反应热五、结论利用盖斯定律进行反应热计算是化学热力学中的一种重要方法,可以帮助我们更好地理解和预测化学反应过程中的能量变化。