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。
化学反应热效应的测定和计算方法化学反应热效应是指化学反应过程中放出或吸收的热量。
在化学反应中,反应物总能量与生成物总能量不相等,反应过程中会有能量的变化。
化学反应热效应的测定和计算方法有以下几种:1.实验测定法:通过实验测量反应过程中放出或吸收的热量,常用的实验装置有量热计、热流量计等。
实验测定法可以准确地求得反应热效应的数值。
2.标准生成焓法:根据标准生成焓的数据,计算反应热效应。
标准生成焓是指在标准状态下,1摩尔物质从最稳定形态的元素生成时的焓变。
通过查找相关物质的 standard enthalpy of formation,可以计算反应的热效应。
3.盖斯定律:根据反应物和生成物的摩尔数,以及它们的标准生成焓,可以计算反应的热效应。
反应热效应与反应途径无关,只与反应物和生成物的初始和最终状态有关。
4.反应热计算公式:反应热效应(ΔH)可以用以下公式表示:ΔH =Σ(n × ΔHf(产物)) - Σ(m × ΔHf(反应物))。
其中,ΔHf表示标准生成焓,n和m 分别为产物和反应物的摩尔数。
5.热化学方程式:热化学方程式可以表示反应热效应。
在方程式中,反应物和生成物的摩尔数应与它们的标准生成焓相对应。
热化学方程式中的反应热效应值为反应物和生成物标准生成焓的差值。
6.热量传递:在实际应用中,热量可以通过传导、对流和辐射等方式传递。
在测定和计算化学反应热效应时,需要考虑热量传递的影响,以保证实验结果的准确性。
7.误差分析:在实验测定化学反应热效应时,可能会受到各种因素的影响,如热量损失、设备误差等。
为了保证实验结果的可靠性,需要对实验数据进行误差分析,以评估实验结果的准确性。
通过以上方法,我们可以准确地测定和计算化学反应热效应。
这对于研究化学反应的本质、能量变化以及化学工艺的优化具有重要意义。
习题及方法:1.习题:某学生进行了一次实验,测得1摩尔H2(g)与1摩尔Cl2(g)反应生成2摩尔HCl(g)时放出的热量为-184.6 kJ。
化学反应热的计算公式。
化学反应热是指一种特定反应放出或吸收的能量的大小,可以用
来评估物理反应和化学反应的温度变化。
反应热也可以用来描述反应
的动力学和热力学特性。
通常情况下,计算反应热需要用到布朗热力
学方程。
在布朗热力学方程中,反应热被定义为ΔH,它可以用以下形式
表达:ΔH=ΔU+ΔPV,其中ΔU是当前反应发生的变化的热力学期望值,ΔPV是压力(P)作用下的体积变化吸热量(V)。
反应热的大小取决于反应物和反应产物的热力学性质,因此必须
仔细研究反应物,清楚它们的能量和热力学性质,从而确定反应所消
耗或新生产的能量量。
热力学性质可以从标准化学能中获得,标准化
学能又称标准汇总能,它表示反应物与反应产物之间能量变化的量级。
根据热力学定律,标准汇总能是反应热的等效,因此反应热可以通过
标准化学汇总能来得出。
要注意,合成反应和分解反应的反应在一般情况下的反应热是不
同的,因为它们的化学结构和的热力学状态是不同的。
根据实验数据
可以推算出合成反应具有负的反应热,而分解反应则具有正的反应热。
通过计算反应热可以用来表征一般的反应的性质,对于反应的可能性
和速率有着重要的意义。
总之,反应热是一种方便有效的热力学参数,可以用来表征化学
反应放出或吸收的能量,以判断反应的动力学和热力学特性。
计算出
反应热可以用来衡量一般化学反应的可能性和速率。
热化学方程式和反应热的计算在化学反应中,热化学方程式和反应热是非常重要的概念。
热化学方程式描述了化学反应中热能的变化,而反应热则表示在单位摩尔物质参与反应时所释放或吸收的热量。
本文将介绍热化学方程式的表示方法,并提供一些计算反应热的具体步骤。
一、热化学方程式的表示方法热化学方程式通常以物质的化学式来表示,同时还标注了反应热的值。
下面是一个示例:2H2 + O2 → 2H2O + 483.6 kJ在这个示例中,2H2和O2是反应物,2H2O是生成物。
方程式的右侧的“483.6 kJ”表示该反应在生成2摩尔水分子时释放出483.6千焦耳的热量。
二、计算反应热的步骤要计算反应热,需要首先找到相关反应的热化学方程式。
然后,按照下面的步骤进行计算:步骤一:通过已知化学反应方程式确定需要计算的反应物和生成物的摩尔数。
在上面的示例中,反应物是2摩尔的H2和1摩尔的O2,生成物是2摩尔的H2O。
步骤二:查找反应物和生成物的标准生成焓。
标准生成焓是1摩尔物质形成时的热量变化。
通常以ΔH表示。
在化学数据手册或其他参考资料中可以找到这些值。
步骤三:计算热反应方程式中的反应热。
根据热化学方程式中的摩尔数和标准生成焓,计算反应物和生成物的热反应。
在上面的示例中,H2的标准生成焓为0 kJ/mol,O2为0 kJ/mol,H2O为-285.8 kJ/mol。
因此,通过计算可以得到反应热为:(2 x 0 kJ/mol) + (1 x 0 kJ/mol) - (2 x -285.8 kJ/mol) = 571.6 kJ最后,将计算结果的符号进行修正。
根据热化学方程式中的反应热值的符号,可以判断反应是吸热还是放热。
这里的正值意味着反应是放热的。
三、热化学方程式和反应热的应用热化学方程式和反应热的计算在化学中有着广泛的应用。
其中一项重要的应用是在化学工程中确定反应条件和优化反应热效应。
通过计算反应热,可以了解到反应过程中释放或吸收的热量大小,从而可以设计和控制反应的温度和压力等条件。
反应热的计算【考点精讲】反应热的计算是化学概念和化学计算的一个结合点。
反应热的大小与反应的条件、反应物、生成物的种类、状态及物质的量有关。
反应热计算的类型及方法:(1)根据热化学方程式计算:反应热与反应物的物质的量成正比。
(2)根据反应物和生成物的能量计算:ΔH=生成物的能量和-反应物的能量和。
(3)根据反应物和生成物的键能计算:通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能,键能通常用E表示,单位为kJ/mol或kJ·mol-1。
方法:ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物),即ΔH等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。
如反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=E(H—H)+E(Cl—Cl)-2E(H—Cl)。
(4)根据盖斯定律计算: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,而与反应的途径无关。
可以采用虚拟路径法或方程式加合法计算。
(5)根据物质的燃烧热数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。
(6)根据比热公式进行计算:Q=cmΔt。
【典例精析】例题1 在一定条件下,甲烷与一氧化碳的燃烧的热化学方程式分别为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H =-890kJ/mol2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-mol一定量的甲烷与一氧化碳的混合气完全燃烧时,放出的热量为kJ,生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收,可得到50g白色沉淀。
求混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比。
思路导航:由所给热化学方程式可知,甲烷与一氧化碳的燃烧热分别为890kJ/mol、283kJ/mol。
设混合气体中甲烷与一氧化碳的物质的量分别为x mol和y mol。
50g白色沉淀即的碳酸钙,由碳的守恒可知:x+y=两气体燃烧放出的热量可列等式:890x+283y=解得:x=y=故混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比为2:3。
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。