高二化学反应热的测量与计算

化学反应的热效应的实验测定与计算热效应是指化学反应过程中释放或吸收的能量，常用于描述反应的放热或吸热特性。

测定和计算化学反应的热效应是化学研究中重要而基础的实验工作。

本文将介绍测定和计算化学反应热效应的基本原理与方法。

一、实验测定热效应的方法1. Calorimeter（量热计）法：Calorimeter法是测定热效应最常用的方法之一。

实验中，将反应物加入到称量好的中性溶剂中进行反应，然后用量热计测定溶液在化学反应过程中释放或吸收的热量。

通过测量溶液的温度变化，可以计算出反应的热效应。

2. 燃烧热法：燃烧热法通常用于测定燃烧反应的热效应。

实验中，将反应物完全燃烧释放出的热量通过燃烧装置传输到水中，用温度计测量水的温度变化，然后计算出反应的热效应。

3. 直接测定法：直接测定法是通过测量反应物的焓变来确定热效应。

实验中，将待测反应物与已知热效应的反应物共同反应，测量反应前后的焓变，然后计算出待测反应的热效应。

二、热效应的计算1. 热效应的计算公式：热效应可以通过下列公式来计算：热效应 = (热量变化) / (物质的摩尔数)其中，热量变化可以通过测定温度变化或燃烧产生的热量来获得，而物质的摩尔数可以通过化学方程式和已知物质的摩尔数比较得出。

2. 反应焓变的计算：反应焓变是指化学反应中物质的焓变化。

在常压下，反应焓变可以通过下列公式计算：ΔH = Σ(反应物的摩尔数 * 反应物的生成焓) - Σ(生成物的摩尔数 * 生成物的生成焓)其中，Σ表示对所有参与反应的物质求和，反应物的生成焓是指反应物化学键断裂所吸收的能量，生成物的生成焓是指生成物化学键形成所释放的能量。

三、实验注意事项1. 实验过程中需要控制反应物的摩尔数、反应物的浓度以及温度等因素，以确保实验结果的准确性。

2. 使用量热计进行测量时，需要注意量热计的初始温度与最终温度之间的温度差，以确保测量的准确性。

3. 在进行燃烧实验时，要注意安全，确保实验室通风良好，并戴好防护装备。

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。

1.2.1 反应热的测量和热化学方程式【教师】同学们，这是“一瓶500 mL的水，由20℃升至30℃，从环境吸收了多少热？（已知：水的比热容c=4.18 J/(g·℃)”【学生】计算：Q = cmΔT =4.18 J/(g·℃)×500 g×(30℃-20℃)=20900 J（设计目的：为中和热的测定作好知识铺垫。

）【教师】我们知道，酸碱的中和反应是放热反应，要测出反应放出的热量，根据刚才的计算，你认为需要测定哪些数据？【学生】（讨论）【教师】当我们把热量测出后，要使用化学语言表示出来，就需要热化学方程式。

这节课我们学习的主要内容就是：《反应热的测量和热化学方程式》（板书）。

学习聚焦知识精讲知识点01 反应热的测量——用简易热量计测定中和反应的反应热1．实验原理在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 1 mol液态水，这时的反应热叫做中和热。

H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)；ΔH=-57.3 kJ·mol-12．计算方法：Q = cmΔT其中Q—中和反应放出的热量，c—反应混合液的比热容，m—反应混合液的质量，ΔT—反应前后溶液温度的差值注意事项1．碱液稍过量的目的是确保盐酸被完全中和。

2．操作时动作要快目的是尽量减少热量的损失。

3．热量计的保温效果尽可能好。

4．如果实验中使用的较浓的酸或碱，会因溶解放热而造成误差；如果使用的是弱酸或弱碱，会因电离吸热而造成误差。

【即学即练1】50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液在如上题图示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

试回答下列问题：（1）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

结合日常生活的实际该实验在______中进行效果更好。

（2）实验中改用60 m L 0.50 mol·L－1盐酸与50 m L 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，简述理由__________________________________________。

反应热的测量与计算反应热是指化学反应过程中，反应物和产物之间能量的变化。

测量和计算反应热对于理解化学反应过程的能量变化和热力学特性非常重要。

本文将介绍反应热的测量方法和计算方法，并探讨反应热在化学反应研究中的应用。

一、反应热的测量方法1.火焰计量法火焰计量法是最常用的测量反应热的方法之一、该方法通过测量反应物与产物的温度差来计算反应热。

实验中，将反应物溶解于溶剂中，然后将溶液置于绝热容器中，再将溶液中的燃料点燃，使溶液的温度升高。

通过测量溶液的温度变化和燃烧产生的热量，即可计算反应热。

2.管道和热量质量计量法管道和热量质量计量法是另一种常用的测量反应热的方法。

该方法通过测量流体在管道中的压力变化和温度变化来计算反应热。

实验中，将反应物通入一个绝热的管道中，然后测量管道中流体的温度和压力变化。

通过利用流体的物理性质和热力学关系，可以计算出反应热。

3.液相等温量热计液相等温量热计是一种较为精确的测量反应热的方法。

该方法使用一个等温容器，将反应物溶解于溶剂中，然后测量反应溶液温度和体积的变化。

通过利用热容和密度的关系，以及溶液的物理性质，可以计算出反应热。

4.差式热量计和液相浸温法差式热量计和液相浸温法是一种较为先进的测量反应热的方法。

该方法使用差式热量计，将反应物直接浸温，然后测量反应物和溶剂的温度变化。

通过利用差式热量计的原理，可以计算出反应热。

二、反应热的计算方法1.化学平衡表法化学平衡表法是一种常用的计算反应热的方法，可以通过根据反应方程式列出化学平衡表，然后利用平衡态下各组分的能量变化来计算整个反应的热变化。

2.热力学循环法3.奥斯特瓦尔德法奥斯特瓦尔德法是一种常用的计算反应热的方法，该方法通过将待测反应分解为若干个已知反应，并利用奥斯特瓦尔德定律，从已知反应的热变化计算出待测反应的热变化。

三、反应热在化学反应研究中的应用1.利用反应热计算化学反应的热力学数据，如标准摩尔生成焓、标准反应焓和标准反应熵等。

第一单元 化学反应中的热效应第二课时 反应热的测量与计算教学目标：1．学会测量反应热的方法，正确分析实验测量误差及原因，并采取适当的措施减少误差。

2. 理解盖撕定律的内容，运用并能够计算。

教学重点、难点：测量反应热的方法，正确分析实验测量误差及原因教学模式：边探讨边讲解教学过程：一、自学探究1．中和反应的实质是 。

2．中和反应过程是吸热反应还是放热反应？3． 是中和热。

4．怎样测定酸碱中和反应的中和热？二、总结1．中和热：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol 水时放出的热量。

研究条件：稀溶液反应物：酸与碱生成物及其物质的量：1mol放出的热量：57.3kJ/mol中和反应的实质是：H + + OH - = H 2O ，当强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应时，都有：H +(aq) + OH - (aq) ＝ H 2O(l)；△H =-57.3kJ注：强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1molH 2O 放出的热小于57.3KJ/mol 2．中和热的测定（1）实验药品：0.50 mol/L 和0.50 mol/L 的盐酸和0.50 mol/L 和0.50 mol/L 的氢氧化钠溶液（2）实验仪器：简易量热计（3）实验原理：34.1810/0.025m t H KJ mol -∆⨯∆=- （4）实验步骤：1．组装量热器在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。

然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如上图所示。

2．药品取用用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L 盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。

然后把温度计上的酸用水冲洗干净。

用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。

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。

反应热的测量和计算反应热是化学反应中释放或吸收的热能的度量。

测量和计算反应热是化学热力学中重要的实验和计算方法，它们对于理解化学反应的能量变化和反应动力学有着重要的意义。

本文将介绍反应热的测量和计算的方法，并探讨其在化学研究和工业生产中的应用。

一、反应热的测量方法1.常压热量计法：这是一种常见的实验测量方法，通常使用酒精热量计或水热量计。

实验中，将反应物放置在绝热容器中，并且将温度计插入容器中。

开始反应后，测量温度的变化，通过计算温度变化和热容量的乘积，可以得到反应的热变化。

这种方法适用于常压下的反应热测量。

2.压量法：有些反应在常压下不能发生，需要在一定的压力下进行测量。

在这种情况下，可以使用压量法。

实验中，反应物和催化剂放置在高压容器中，然后通过控制反应物的压力和测量它的体积变化，计算出反应热。

这种方法适用于高压条件下的反应热测量。

3.燃烧热测量法：这是一种适用于液体、固体和气体的反应热测量方法。

在实验中，将反应物燃烧，并通过燃烧释放的热量来测量反应热。

这种方法通常使用热量计和温度计进行测量。

这种方法适用于燃烧反应的热量测量。

4.微型反应热计法：这是一种用于反应热测量的高灵敏度方法。

在实验中，反应物和试剂通过微量注射器快速混合，生成反应物，然后通过热电偶来测量反应热。

这种方法适用于反应速度快的反应热测量。

二、反应热的计算方法除了实验测量外，反应热还可以通过计算来获得。

以下是几种常用的反应热计算方法：1.平均键键能法：根据反应物和生成物的键能，可以计算出反应的热变化。

该方法假设化学键的热力学性质是相互独立的，通过求和反应物和生成物的键能之差，可以得到反应热。

这种方法适用于分子结构相似的反应物和生成物的反应热计算。

2.热力学循环法：热力学循环法利用热力学性质的循环关系来计算反应热。

在实验中，反应热可以通过反应物和生成物之间的一系列物理和化学过程来计算。

这种方法的优点是可以测量困难的反应的热变化。

『问题探究1』如果用浓硫酸替代稀盐酸来测反应热，会对△H造成什么影响？会使测得的△H偏小。

(1)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。

(2)酸碱溶液应当用稀溶液(0.1～0.5 mol•L－1)。

若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，电离程度达不到100%，这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量，造成较大误差。

「特别提醒」（1）中和热的概念是酸和碱在稀溶液中发生中和反应生成 1 mol H2O(l)时的反应热。

（2）强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时，1 mol H＋和1 mol OH －反应生成1 mol液态H2O，放出57.3 kJ的热量，表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ•mol－1。

『问题探究2』测量反应热时，在实验过程中应注意哪些问题？（1）保温隔热，减少实验过程中的热量损失。

（2）为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量。

（3）为了减小热量损失，倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入。

（4）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：用环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动。

（5）因为硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。

『问题探究3』如何运用盖斯定律求未知反应的反应热？盖斯定律是质量守恒定律与能量守恒的共同体现，化学反应是一步完成不是多步完成，只要最初的反应物与最终的生成物相同，能量就没有区别，其本质就是：化学反应过程的焓变与途径无关。

利用盖斯定律结合已知反应的反应热可以求解一些相关反应的反应热。

解此类题的关键是善于设计合理的反应过程，适当加减已知方程式及反应热。

「特别提醒」盖斯定律的应用方法（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。

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。