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。
化学反应热的常用计算方法是什么?
反应热,通常是指:当一个化学反应在恒压以及不作非膨胀功的情
况下发生后,若使生成物的温度回到反应物的起始温度,这时体系所放出或
吸收的热量称为反应热。
下面是小编整理的化学反应热的常用计算方法,供
参考。
化学反应热的常用计算方法归纳:1、根据实验测得热量的数据求算反应热
的定义表明:反应热是指化学反应过程中放出或吸收的热量,可以通过实验
直接测定。
例如:燃烧6g炭全部生成气体时放出的热量,如果全部被水吸收,可使1kg水由20℃升高到67℃,水的比热为4.2kJ/(kg·℃),求炭的燃烧热。
分析:燃烧热是反应热的一种,它是指在101Kpa时,1mol纯净可燃物完全
燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。
据题意,先求得1kg水吸收的热量:
Q=cm△t=197.4kJ,由此得出该反应燃烧热为394.8KJ/mol。
(△H=-394.8KJ/mol) 2、根据物质能量的变化求算根据能量守恒,反应热等于生成物具有的总能量
与反应物具有的总能量的差值。
当E1(反应物)>E2(生成物)时,△H。
反应热计算公式(1)ΔH=反应物总键能之和-生成物总键能之和。
(2)ΔH=生成物总能量-反应物总能量=H(生成物)-H(反应物)。
(3)ΔH=正反应活化能-逆反应活化能。
公式1 ΔH=反应物总键能之和-生成物总键能之和。
例1、(2021·浙江选考)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:则2O(g)=O2(g)的ΔH为()A.428 kJ·mol-1 B.-428 kJ·mol-1C.498 kJ·mol-1 D.-498 kJ·mol-1解析:解析:选D由热化学方程式可知,2×(H—H)+(O—O)-4×(H—O)=-482 kJ·mol-1,代入数据解得,O—O=498 kJ·mol-1,形成化学键放出能量,故D正确公式2、ΔH=生成物总能量-反应物总能量=H(生成物)-H(反应物)。
解析:选A酸根离子对应的酸越弱,结合氢离子能力越强,E对应的是高氯酸根离子,高氯酸是最强的无机酸,酸根离子结合氢离子能力最弱,故A错误;能量越低越稳定,A最稳定,故B正确;ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=64+60-2×100=-76 kJ·mol-1,故C正确;3ClO-(aq)===2Cl-(aq)+ClO3-(aq)的ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=反应物的键能之和-生成物的键能之和=0+64-3×60=-116 kJ·mol-1,B→A+D的反应为放热反应,故D正确。
公式3、ΔH=正反应活化能-逆反应活化能。
例3、由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。
根据图示可知,反应N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g)的反应热为____________解析:ΔH=正反应活化能-逆反应活化能。
ΔH=209kJ·mol-1-348kJ·mol-1=-139 kJ·mol-1。
反应热计算的类型及练习一、反应热的几种计算方法:1.根据反应物和生成物的能量总和计算:ΔH=生成物的能量总和-反应物的能量总和。
2.根据反应物和生成物的活化能计算:ΔH=反应物的活化能-生成物的活化能。
3.根据反应物和生成物的键能和计算:ΔH=反应物的键能和-生成物的键能和。
4.根据物质燃烧放热数值计算:Q(放)=n(可燃物)×ΔH。
5.根据比热公式进行计算:Q=cmΔT。
6.根据盖斯定律计算:①化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。
②化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应的途径无关。
【盖斯定律计算反应热的技巧】(1)虚拟路径法:若反应物A变为生成物D,可以有两个途径:①由A直接变成D,反应热为ΔH;②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,如图所示:,则有:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
(2)加和法: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根据待求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。
【推论】①任何化学反应的反应热和其逆反应的反应热大小相等,符号相反。
②任何化学反应,当各物质系数发生变化时,反应热的数值也随之发生变化。
反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
③方程式相加减时,左边和左边相加减,右边和右边相加减,反应热也要跟着进行加减。
二、配套练习1. 在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。
请认真观察下图,然后回答问题:(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH=________(用含E1、E2的代数式表示)。
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。
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。
化学反应热的测定与计算方法在化学反应中,反应热是指反应过程中吸收或释放的能量。
测定反应热的准确与否对于研究化学反应的热力学性质、确定化学反应的特性以及工业生产等领域都具有重要意义。
本文将介绍几种常用的化学反应热的测定与计算方法。
一、常压条件下的反应热测定法常压条件下的反应热测定法主要通过观察反应过程中产生或吸收的热量来确定反应热。
其中常见的方法有:1. 定容量热量计法该方法使用热量计测量反应过程中所产生或吸收的热量。
首先,将反应溶液装入热量计中,记录初始温度并观察温度的变化。
然后,观察反应的物质消耗或生成情况,测量反应后的最终温度。
通过计算反应过程中温度的变化,结合物质的量来确定反应的热量。
2. 连续流动热量计法该方法通过将反应物连续引入热量计中,观察反应物混合过程中所释放或吸收的热量。
首先,在热量计中设置反应槽和热电偶温度探头。
然后,将反应物以恒定的流速引入反应槽中,并通过对输出温度信号的记录,计算反应过程中产生的热量。
二、恒压条件下的反应热测定法恒压条件下的反应热测定法主要通过测量化学反应过程中的温度变化和压力变化,来确定反应热。
其中常见的方法有:1. 恒焓法该方法使用燃烧热计测量恒压下的反应热。
首先,在恒压条件下将反应物燃烧,通过测定燃烧过程中产生的热量来计算反应热。
该方法适用于可以燃烧的物质反应的热量测定。
2. 蒸气量法该方法通过测量恒压条件下溶液中溶质的蒸气量的变化来确定反应热。
首先,将溶液注入恒温恒压器中,观察温度和压力的变化。
然后,通过以下公式计算反应热:ΔH = q/Δn其中,ΔH为反应热,q为吸附热,Δn为溶质的摩尔数差值。
三、反应热的计算方法反应热的计算方法主要通过热化学方程式和标准生成焓来计算。
具体步骤如下:1. 根据反应物和生成物,编写平衡化学方程式。
2. 根据平衡化学方程式,确定物质的量比。
3. 根据给定的反应物和生成物的标准生成焓,计算反应物和生成物的生成焓差。
4. 根据生成焓差,计算反应热。
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。
第二节反应热的计算[明确学习目标]能进行反应焓变的简单计算。
1.盖斯定律(1)一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是01相同的。
(2)在一定条件下,化学反应的反应热只与02反应体系的始态和终态有关,而与03反应进行的途径无关。
2.盖斯定律的意义根据盖斯定律,我们可以利用已知反应的反应热来计算未知反应的反应热。
例如,若某个化学反应的ΔH=+a kJ/mol,则其逆反应的ΔH=01-a_kJ/mol;若某个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到,则该反应的反应热也可以由这几个反应的02反应热相加减而得到。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)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)根据盖斯定律,几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热。
()(3)有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到。
()(4)反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应的途径无关。
()答案(1)√(2)×(3)√(4)√2.已知C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1C(s)+12O2(g)===CO(g)ΔH2=-110.5 kJ·mol-1,则2 mol C在O2中完全燃烧,放出的热量为()A.221 kJ B.787 kJC.393.5 kJ D.110.5 kJ答案 B3.已知:①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1;②2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)ΔH=+483.6 kJ·mol-1。
现有18 g液态H2O,蒸发时吸收的热量为()A.88 kJ B.44 kJC.4.89 kJ D.2.45 kJ答案 B4.已知热化学方程式:SO2(g)+12O2(g)SO3(g)ΔH=-98.32 kJ·mol-1,在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,充分反应,最终放出的热量() A.=196.64 kJ B.=98.32 kJC.<196.64 kJ D.>196.64 kJ答案 C知识点一对盖斯定律的理解1.从反应途径角度2.从能量守恒角度[深化理解]对于下图所示的过程:从反应途径角度,A―→D:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-(ΔH4+ΔH5+ΔH6);从能量守恒角度:ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0。
反应热的计算一、反应热的计算1.根据热化学方程式计算热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。
例如,a A(g)+b B(g)===c C(g)+d D(g)ΔHa b c d|ΔH|n(A)n(B)n(C)n(D)Q则2.根据反应物、生成物的键能计算(1)ΔH=生成物总能量-反应物总能量=H(生成物)-H(反应物)(2)ΔH=反应物总键能之和-生成物总键能之和常见物质中的化学键数目12123.根据物质的燃烧热数值计算Q(放)=n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。
4.根据盖斯定律计算若反应物A变为生成物D,可以有两个途径①由A直接变成D,反应热为ΔH;②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示:则有ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
二、“盖斯定律”型反应热的思维认知模型1.题型特征:由多个已知热化学方程式,求目标热化学方程式的反应热ΔH或写出目标热化学方程式的热化学方程式。
此类题型比较成熟,特征、分值及出现在试卷中的位置较为固定。
2.计算依据:盖斯定律:即不管化学反应分一步完成或几步完成,反应热相同.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关。
3.解题思路:首先观察最终方程式的反应物和生成物,利用已知方程式的加法或减法消去最终方程式没有出现的中间产物,得到总反应方程式。
然后,将两个方程式加减乘除得到新的反应方程式,焓变也随之变化。
最后,根据消元的路径代入数据求出目标反应方程式焓变。
4.解题步骤:观察反应物、生成物在已知式中的位置,根据目标方程式中各物质计量数和位置的需要,对已知方程式进行处理,或调整计量数或调整反应方向.突破解题最大的难点,具体而言可以分以下步骤:1)若目标热化学反应方程式中只与一个已知热化学方程式共有的某物质为参考物,以此参照物在目标热化学反应方程式中的位置及计量数确定分热化学方程式的计量数、ΔH 的改变量及加减.若目标热化学反应方程式中某物质,在多个已知的热化学方程式中出现,则在计算确定ΔH时暂时不考虑。