《化学反应热的计算》
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《反应热的计算》讲义一、反应热的基本概念在化学反应中,不仅存在着物质的变化,还伴随着能量的变化。
当反应物和生成物具有相同的温度时,所吸收或放出的热量,就称为反应热。
反应热通常用符号 Q 表示,单位是焦耳(J)或千焦(kJ)。
从宏观角度来看,反应热等于生成物所具有的总能量减去反应物所具有的总能量。
如果生成物的总能量高于反应物的总能量,反应为吸热反应,Q 为正值;反之,如果生成物的总能量低于反应物的总能量,反应为放热反应,Q 为负值。
从微观角度理解,反应热等于断键吸收的总能量减去成键释放的总能量。
断开化学键需要吸收能量,形成化学键会释放能量。
二、常见的反应热类型1、燃烧热在 101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
需要注意的是,这里的“完全燃烧”是指物质中所含的碳元素转化为二氧化碳,氢元素转化为液态水,氮元素转化为氮气等。
例如,甲烷(CH₄)的燃烧热为89031 kJ/mol,表示在101 kPa 下,1 mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 89031 kJ 的热量。
2、中和热在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成 1 mol 液态水时所释放的热量叫做中和热。
这里强调的是“稀溶液”,因为浓溶液在混合时会有额外的热量变化;同时,生成的水必须是液态的。
例如,盐酸(HCl)和氢氧化钠(NaOH)的中和热为 573 kJ/mol,表示在稀溶液中,强酸盐酸和强碱氢氧化钠发生中和反应生成 1 mol 液态水时放出 573 kJ 的热量。
三、反应热的计算方法1、利用热化学方程式进行计算热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,还标明了反应的热效应。
通过热化学方程式,可以直接根据化学计量数与反应热的对应关系来计算。
例如,对于反应:2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(l) ΔH =-5716kJ/mol如果有 2 mol H₂参与反应,放出的热量就是 5716 kJ;如果只有 1 mol H₂参与反应,放出的热量就是 2858 kJ。
第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算【学习目标】1.通过阅读、交流、练习巩固,知道盖斯定律的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
2.通过实例分析、练习巩固,能根据燃烧热、热化学方程式进行有关反应热的计算;提高对所学知识和技能的综合运用能力,通过探索总结有关反应热计算的基本方法。
【学习重点】盖斯定律及反应热的计算。
【温馨提示】盖斯定律的应用可能是你学习的难点。
【旧知回顾】回顾所学知识,回答下列问题。
1.已知3.2 g甲烷完全燃烧生成液态水时放出178 kJ热量,写出甲烷完全燃烧的热化学方程式。
2.已知:H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1= -241.8kJ/mol,求H2的燃烧热△H(已知:H2O(g)==H2O(l) △H2= -44kJ/mol)(写出计算过程)。
【新知预习】阅读教材P11-13,回答下列问题。
1.什么是盖斯定律?盖斯定律在科学研究中有什么重要意义?2.盖斯定律如何应用,怎样计算反应热?【同步学习】情境导入:我们很难控制C 与O 2反应,使其只生成CO 而无CO 2,因此不能直接测出C(s)+1/2O 2(g)==CO(g)的ΔH 。
这只能通过化学计算的方式间接获得,下面我们来学习化学反应热的计算。
活动一:认识盖斯定律1.交流:“新知预习1”。
2.小结:(1)内容:不管化学反应是一步或________完成,其反应热是________的。
或者说,化学反应的反应热只与反应体系的________和________有关,而与反应的________无关。
(2)解释:能量的释放或吸收是以________的物质为基础的,二者密不可分,但以 为主。
如果物质没有变化,能量 变化。
(3)意义:对于进行得________的反应,不容易________的反应,________(即有________)的反应,________反应热有困难,如果应用________,就可以________地把它们的反应热计算出来。