反应热的测量与计算完成
反应热的测量和计算
活动与探究
在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成
1molH20,这时的反应热叫做中和热. ted w思ith考A:sp放1o出smeo1.S1l 4HlEid.2v6eSasOlKufJ4aotr与i的o.Nn热2EomT量nol3y,l..5N此aC反OlieH应n完t的P全中ro反f和ile应热5.2
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化学键断裂时吸收总能量= 679kJ
化学键形成时放出总能量= 862kJ
ΔH=[436kJ/mol+243kJ/mol]- 431kJ/mol×2=-183kJ/mol
从键能角度看:
ΔH=反应物总键能-生成物总键能
反应物分子断键时吸收的能量
可以求得反应吸收或放出的热量
Q =m cΔt
活动与探究
Q =m c Δt
3、酸、碱反应时,我们用的是它的稀溶液,它
们的质量应怎样得到?
量出它们的体积,再乘以它们的密度即可。
Q =(V酸ρ酸+EVva碱lρua碱t)ion·co·(nlyt.2-t1) ② ted们 我本已w的们实知i浓近t验hC度似ρ中AV酸o均地s,酸=ppρ为认=y我o碱Vr0为si=们碱g.e15,=h所0.g5St所/m0用2clim用mo0d一l0e3L/酸元L4s。。、-酸f2o由碱、0r于1溶.一1N是c液元=EA稀c的4碱Ts酸.1溶p密=的38o液度.cJ体s5碱/,e均(=积C0且P为gl均.i5·te为℃1y0为ng了mL)t5/tc0Po计dmlmr/.算Lo3L,。f简i,l它且e便5,.2
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反应热的三种计算方法
反应热的三种计算方法反应热是化学反应过程中释放或吸收的能量,它是评价反应热力学性质的重要参数。
在化学实验和工业生产中,准确计算反应热非常重要。
本文将介绍三种计算反应热的常用方法:燃烧热计算法、热量计算法和热效应法。
一、燃烧热计算法燃烧热计算法是一种常用的计算反应热的方法。
它基于燃烧反应产生的热量与反应物的摩尔数之间的关系。
具体计算步骤如下:1. 确定反应物和生成物的化学方程式,并标明各组分的物质的摩尔数。
2. 利用反应物和生成物的燃烧热数据,计算每个物质的燃烧热。
3. 根据摩尔数的比例关系,计算反应物和生成物的燃烧热之差,即可得到反应的燃烧热。
燃烧热计算法的优点是简单易行,适用于大多数燃烧反应。
但是,它要求反应物和生成物的燃烧热数据必须准确,且反应物和生成物之间的化学方程式必须明确。
二、热量计算法热量计算法是另一种常用的计算反应热的方法。
它基于反应过程中吸收或释放的热量与反应物的温度变化之间的关系。
具体计算步骤如下:1. 在恒温条件下,将反应物加入热量计中,测量反应前后的温度变化。
2. 根据热容量和温度变化,计算反应过程中吸收或释放的热量。
热量计算法的优点是实验操作简单,适用于各种类型的反应。
但是,它要求仪器设备精密,测量温度变化的准确性较高。
三、热效应法热效应法是一种基于热力学原理的计算反应热的方法。
它通过测量反应过程中反应物和生成物的焓变,来计算反应的热效应。
具体计算步骤如下:1. 在恒定温度下,将反应物和生成物分别置于热量计中,测量其焓变。
2. 根据焓变的数值,计算反应的热效应。
热效应法的优点是理论基础牢固,计算结果精确可靠。
但是,它要求仪器设备精密,实验操作要求严格。
总结起来,燃烧热计算法、热量计算法和热效应法是常用的三种计算反应热的方法。
每种方法都有其适用的场景和优缺点。
在实际应用中,我们可以根据具体情况选择合适的方法来计算反应热,以确保结果的准确性和可靠性。
化学反应热的计算知识点
化学反应热的计算知识点
化学反应热的计算主要涉及到几个关键知识点:
反应热的概念:化学反应的热效应,通常称为反应热,其符号为Qp。
当反应在恒压下进行时,反应热称为等压热效应。
反应热的计算公式:Qp = △U + p△V = △U + RT∑vB。
其中,△U表示反应产物的内能减去反应物的内能,p是压力,△V是反应产物的体积减去反应物的体积,R是气体常数,T 是绝对温度,∑vB(g) = △n(g)/mol,即发生1mol反应时,产物气体分子总数与反应物气体分子总数之差。
焓的定义:由于U、p、V都是状态函数,因此U+pV也是状态函数,我们将其定义为焓,符号为H。
于是,反应热可以表示为:Qp = △H = H终态- H始态。
反应热的测量与计算:反应热可以通过实验测量得到,也可以通过化学反应方程式和比热容公式进行计算。
另外,反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
利用键能计算反应热:通常人们把拆开1mol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。
反应热等于反应物的键能总和与生成物键能总和之差,即△H = ΣE(反应物) - ΣE(生成物)。
由反应物和生成物的总能量计算反应热:△H = 生成物总能量- 反应物的总能量。
化学反应原理-反应热的测量与计算
燃烧热为393.5kJ/mol; 反应热为 -393.5kJ/mol
1g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值
例1:判断正误:
× √
在生成BaSO4↓时放热,∴A放热大于57.3kJ/mol
例2: 1L1mol/L的H2SO4和2L1mol/L的NaOH完全反 应,放出114.6kJ的热量。 ①写出该反应的热化学方程式 H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) △H=-114.6kJ/mol 反应热为-114.6kJ/mol; 中和热为 57.3kJ/mol ②中和热的热化学方程式
第一单元 化学反应的热效应 反应热的测量与计算
HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H= — kJ/mol 不同的化学反应具有不同的反应热,人们可以 通过多种方法获得反应热的数据,其中最直接 的方法是通过实验进行测定。
一、中和反应反应热的测量 1、实验目的:测定强酸强碱反应的反应热 2、测量装置:量热计
∴ △H: △H1 > △H3 > △H2
例4:2molH2和1molO2完全反应生成H2O(l), 放出571.6kJ的热量, ①书写H2燃烧的热化学方程式
2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol H2(g)+1/2O2(g) =H2O(l) △H=-285.8kJ/mol ②书写H2燃烧热的热化学方程式
(3)为了使反应进行完全,一般碱稍微过量。 用50mL0.55mol/LNaOH和 50mL0.50mol/LHCl进行上述实验 因为NaOH易吸收CO2变质,碱稍微过量 可以保证盐酸完全反应
(4)若把盐酸改为醋酸,结果怎样?
反应热的测量与计算
5.混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。
6.隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误 差。
讨论下列问题
1.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液,所测中和热的数值是否约为本 实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)?
答案:否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生 成1 mol H2O时放出的热量,其数值与反应物的量 的多少无关,故所测结果应基本和本次实验结果 相同(若所有操作都准确无误,且无热量损失, 则二者结果相同)。
2.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸,所测结果是否会有所变化? 为什么?
计算原理:
Q =m c Δt ①
Q:中和反应放出的热量。 m:反应混合液的质量。 c:反应混合液的比热容。 Δt:反应前后溶液温度的差值。
Q =(V酸ρ酸+V碱ρ碱)·c·(t3-t1) ②
Q =(V酸ρ酸+V碱ρ碱)·c·(t3-t1) ②
本实验中,我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它 们的浓度均为0.50 mol/L。由于是稀溶液,且为了计算简便, 我们近似地认为,所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3,且 中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/(g·℃)
温度计上的酸为何要用水冲洗干净?冲洗后的溶液能否 倒入小烧杯?为什么?
因为该温度计还要用来测碱液的温度,若不冲洗,温 度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失,故要 冲洗干净;冲洗后的溶液不能倒入小烧杯,若倒入, 会使总溶液的质量增加,而导致实验结果误差。
2.用另一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液, 并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。 3. 把量筒中的NaOH溶液迅速倒入小烧杯(注意不要 洒到外面),立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌棒轻轻 搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为 终止温度,记入下表。
中和反应反应热的测量
中和反应反应热的测量定义:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应,生成mol 水时的反应热。
一、实验目的:测定强酸和强碱反应的反应热。
二、实验用品:大烧杯(500ml )、小烧杯(100ml )、温度计、量筒(50ml )两个泡沫塑料或纸条,泡沫塑料板或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。
0.5mol/L 盐酸 0.55mol/L NaOH 溶液 三、实验步骤:1、在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条),使放入小烧杯杯口与大烧杯之口相平,然后再在大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,以达到保温隔热,减少实验过程中热量损失的目的。
如图2、用一个量筒量取倒入小烧杯中,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。
3、用另一个量筒量取50ml 0.550mol/L NaoH ,并用温度计测量NaOH 的温度记入下表。
4、把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH 一次(防止造成热量损失)倒入小烧杯(注意不要洒到外面),用环形玻璃棒搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记好终止温度,记入表格中。
5、重复实验步骤2~4次。
6、根据实验数据计算中和热。
四、实验数据处理:2、计算反应热:Q=cm △tQ :中和反应放出的热量 m :混合液的质量 c :混合液的比热溶△t :反应前的溶液的温度差五、实验分析:1、中和热和反应热的区别与联系。
2、若将50ml 0.5mol/L Hcl →50ml 0.5mol/L CH 3COOH ,所测得结果是否会有变化。
3、若改用100ml 0.5mol/L Hcl 和100ml 0.55mol/L NaOH ,中和热数据是否为上述实验结果2倍。
4、若用50ml 0.5mol/L Hcl 和100ml 0.55mol/L NaOH ,结果偏小,说明原因。
反应热的计算方法
反应热的计算方法反应热是指化学反应在一定条件下放出或吸收的热量。
它是化学反应热力学研究的重要内容之一,对于化学反应的研究和应用具有重要的意义。
在实际应用中,我们需要通过实验来测定反应热,然后根据测定结果来计算反应热。
本文将介绍反应热的计算方法。
一、反应热的测定方法反应热的测定方法有多种,其中最常用的方法是燃烧法和溶解法。
1. 燃烧法燃烧法是指将反应物燃烧,使其与氧气反应,从而放出热量,然后通过测量燃烧前后的温度差来计算反应热。
燃烧法适用于燃烧烃类化合物、烷基醇、烷基酸等有机物,以及金属和非金属元素等。
2. 溶解法溶解法是指将反应物溶解在水或其他溶剂中,使其与溶剂发生反应,从而放出或吸收热量,然后通过测量溶解前后的温度差来计算反应热。
溶解法适用于溶解盐类、酸碱等化合物。
反应热的计算方法有两种,即摩尔反应热计算法和质量反应热计算法。
1. 摩尔反应热计算法摩尔反应热是指单位摩尔反应物在一定条件下放出或吸收的热量。
摩尔反应热的计算公式为:ΔH = Q / n其中,ΔH为摩尔反应热,单位为kJ/mol;Q为反应放出或吸收的热量,单位为kJ;n为反应物的摩尔数。
例如,对于以下反应:2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) + 572kJ反应放出的热量为572kJ,反应物的摩尔数为2mol,因此该反应的摩尔反应热为:ΔH = 572kJ / 2mol = 286kJ/mol2. 质量反应热计算法质量反应热是指单位质量反应物在一定条件下放出或吸收的热量。
质量反应热的计算公式为:q = Q / m其中,q为质量反应热,单位为kJ/g;Q为反应放出或吸收的热量,单位为kJ;m为反应物的质量,单位为g。
例如,对于以下反应:2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) + 572kJ反应放出的热量为572kJ,反应物的质量为4g,因此该反应的质量反应热为:q = 572kJ / 4g = 143kJ/g三、反应热的应用反应热的应用非常广泛,例如:1. 工业生产反应热可以用于工业生产中的热力学计算,例如计算化学反应的热效率、热平衡等。
中和反应热测定
中和反应热测定
中和反应热是指在恒定压力下的酸碱中和反应中释放或吸收的热量。
测定中和反应热可以帮助我们了解反应热力学性质、计算反应焓变以及评估反应的热稳定性等。
一种常见的方法是通过热量计测量中和反应释放或吸收的热量。
具体步骤如下:
1) 准备反应物:准确称取酸和碱的量,使它们符合反应的化学计量比。
2) 混合反应物:将酸和碱混合在热量计容器中。
重要的是要保持实验条件恒定,例如保持温度和压力稳定。
3) 记录温度变化:开始测量前,记录热量计容器内的初始温度。
随后,观察并记录反应发生时温度的变化。
4) 计算反应热量:根据温度变化以及热量计容器中的热容量,可以计算出反应释放或吸收的热量。
需要注意的是,为了减少热量损失,通常在热量计系统中使用双层壁的器皿,并保持封闭状态。
中和反应热的测定可以用于许多化学反应和热力学实验中,以了解反应的能量变化和反应性质。
它对于研究热力学性质、反应速率和反应稳定性等方面具有重要意义。
反应热的测量与计算
二、盖斯定律
1、概念:一个化学反应,不论是一步 完成,还是分步完成,其总的热效应 是完全相同的。
不易直接测量的反应热可通过运用 盖斯定律计算获得;
(3)计算中假定溶液比热容为4.18 J/(g· ℃), 密度为 1g/cm3,实际上这是水的比热容和密度,酸 碱溶液的比热容、密度均较此数大,所以也使结值偏低的主要原因?
答:实验中温度升高得不多,所以烧杯、 玻璃棒吸收的热量甚小,影响不大;而酸、 碱溶液是稀溶液,实际密度对比热容与水 相差甚微;所以此影响更微弱。因此说, 结果偏低的主要原因是保温性能差,若能 改进装置,比如用保温杯代替烧杯,使保 温性能良好,就更能接近理论值。
(2)在使用煤气或天然气作燃料时,常通过调 节煤气的进风口,通入足量的空气,保证气体的 充分燃烧
思考:如果在燃料燃烧时通入过量的空气,对 充分利用能源有没有影响?
通入过量的空气,会导致空气带走过多的 热量,使燃料的利用效率下降。
在生产和生活中,还需要充分利用燃料燃烧 所放出的热量,例如:火力发电厂会产生大 量的余热,电厂的附近常建有一些其他工厂 (如水泥厂)用电厂的余热进行生产。
(1)从实验装置上看, 图中尚缺少的一种玻璃 用品是 环形玻璃搅拌棒; 。
(2)烧杯间填满碎纸条 的作用是 。
减少实验过程中的热量损失;
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数 值 偏小 (填“偏大”“偏小”“无影响”)。 (4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相 比,所放出的热量 不等 (填“相 相等 等”“不相等”),所求中和热 (填“相 mol理 等 ” “因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成 不 相 等 ” ) , 简 1 述 H2O所放出的能量,与酸碱的用量无关 由: 。
反应热的测量和计算
课堂练习
1.已知胆矾溶于水时溶液温度降低,胆矾分解的热化学方程式为:
CuSO4•5H2O(s)==CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+Q1kJ/mol
室温下,若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ,则( )
另注意:热化学反应方程式中不用标反应条件、用“ ”表示、当化学反应逆向进行时, △H数 值不变,但符号相反.
可逆反应用
该△H数值是指该反应 完全进行时的数值.
选修 化学反应原理 专题一 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应中的热效应 反应热的测量与计算
问题讨论: 前面我们已经学习了热化学方程式的有关知识,在热化学方程式中提供了反应热的数据,那么,
讨论下列问题 1.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液,所测中和热的数值是否 约为本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)?
答案:否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量,其数值与反应物 的量的多少无关,故所测结果应基本和本次实验结果相同(若所有操作都准确无误,且无热量 损失,则二者结果相同)。
3、书写热化学方程式时应注明反应的温度和压强。如果不注明温度和压强,则表示是在250C、 101KPa条件下的反应热。
4、热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数。它表示的是物质的量
5、△H与参加反应的物质的物质的量有关。同一化学反应中,热化学方程式中物质的化学计量数不同, △H也不同。化学计量数加倍,△H也要加倍。
Q = 0.418(t2-t1)kJ ③ 4、③式表示的是中和热吗?为什么?
反应热的测量与计算
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。
反应热的测量和计算
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。
化学反应热的测定与计算方法
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。
化学反应热效应的测定和计算方法
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》计算热值-实验为辅
《反应热的测量和计算》计算热值,实验为辅在我们的日常生活和工业生产中,能量的转化和利用是一个至关重要的问题。
而反应热作为化学反应中能量变化的重要指标,对于理解和优化化学反应过程具有重要意义。
今天,咱们就来好好聊聊反应热的测量和计算,特别是其中关于计算热值的部分。
首先,咱们得搞清楚啥是反应热。
简单来说,反应热就是化学反应在一定条件下放出或吸收的热量。
它的单位通常是焦耳(J)或者千焦耳(kJ)。
反应热的大小与反应物和生成物的种类、状态、物质的量以及反应条件等都有关系。
那怎么测量反应热呢?这就得靠实验啦。
常见的测量反应热的实验方法有很多,比如量热计法。
量热计就像是一个专门用来测量热量的“大盒子”,里面有各种精密的仪器和装置,能准确地测量出反应过程中吸收或放出的热量。
不过,咱们今天重点不是实验,而是计算。
那计算反应热都需要啥呢?这就得提到热力学第一定律,也就是能量守恒定律。
根据这个定律,我们可以通过反应物和生成物的能量变化来计算反应热。
接下来,咱们说说热值。
热值啊,就是单位质量(或者体积)的燃料在完全燃烧时所放出的热量。
常见的有固体燃料的热值、液体燃料的热值和气体燃料的热值。
计算热值可不是一件简单的事儿。
对于固体和液体燃料,我们通常用氧弹量热计来测量它们的热值。
先把一定质量的燃料放入氧弹中,然后在充满氧气的环境下让燃料完全燃烧。
通过测量燃烧前后系统的温度变化,再结合一些其他的数据,就能算出燃料的热值。
那气体燃料的热值怎么算呢?这就得用到一些专门的仪器和方法了。
比如说,我们可以通过燃气分析仪来测定气体燃料中各种成分的含量,然后根据每种成分的燃烧热来计算气体燃料的热值。
在计算反应热和热值时,还得注意一些问题。
比如说,反应是否完全进行,有没有副反应发生等等。
这些因素都会影响到计算结果的准确性。
为了更准确地计算反应热和热值,我们还得考虑一些热力学数据。
比如标准生成焓、标准燃烧焓等。
这些数据可以通过查阅相关的热力学手册或者数据库来获取。
反应热的测量与计算
反应热的测量与计算
哎呀,同学们,你们知道啥是反应热不?这玩意儿可神奇啦!
老师在课堂上讲的时候,我一开始那是一头雾水啊!啥叫反应热?它咋测量?又咋计算?这一堆问题就像一群小怪兽,在我脑袋里横冲直撞。
就说那次实验课吧,老师带我们测量反应热。
我和同桌小明瞪大了眼睛,紧张又好奇。
老师把各种仪器摆出来,那架势,就跟大厨准备做一顿超级大餐似的!
“同学们,认真看啊!”老师大声说道,“这可关系到你们能不能搞明白反应热。
”
我心里直犯嘀咕:“这能搞明白吗?”
老师一边操作,一边讲解:“我们先把这个试剂放进去,再看看温度计的变化。
”
小明凑到我耳边说:“这能行不?”
我摇摇头:“不知道啊,看着呗!”
只见温度计的示数一点点上升,哇,这难道就是反应热在起作用?
老师说:“这就是反应热导致的温度变化。
”
我心想:“这么神奇?就这么简单地能测出来?”
后来老师又给我们讲计算。
我一听那些公式,头都大了!这可比做数学题难多了呀!
“这公式咋这么复杂?”我忍不住抱怨。
旁边的小红倒是很认真,她说:“别抱怨啦,好好听,总能懂的。
”
我瞅瞅她:“你能懂?”
小红白了我一眼:“试试呗!”
经过老师一遍又一遍地讲解,我好像有点明白了。
这不就跟我们买东西算价钱一样吗?各种量就是商品的价格和数量,通过一定的规则就能算出总价,也就是反应热的数
值。
反应热的测量和计算,虽然一开始让我觉得像一座难以攀登的高山,但是经过努力,我发现也不是完全没办法征服它。
只要我们认真听老师讲,多做实验,多思考,这反应热也能被我们拿下!你们说是不是?。
化学反应热的测定与计算方法
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。
反应热的测量与计算
534kJ/mol
假如都在相同状态下,请写出发射火箭反应的
热化学方程式。
CH4(g) + 4NO2(g)= 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g), H1=-574kJ/mol
❖ 2.提出本节课中自己在学习遇到的困难,发到我的 QQ邮箱,作业以WORD或手写稿拍照后以图片形 式上传,并署名。
③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H3 = -393.5 kJ/mol
试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变( △H4)
△H4= -△H1 +△H2 +△H3
= +178.2kJ/mol
【例3】:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中 燃烧,生成N2、液态H2O。已知:
你能从方程式叠加的角度分析这三个方程式存在的关系 吗?
①=②+③
反应热之间存在着什么关系呢?你发现了什么?
ΔH1= ΔH2+ ΔH3
盖斯定律
能量
一个化学反应, 不论是一步完成, 还是分几步完成, 其总的嫌麻烦效应 是完全相同的。
C(s)+O2(g)
ΔH3
ΔH1
CO(g)+1/2O2(g)
ΔH2
CO2(g)
选修4 化学反应原理
专题一 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应中的热效应
反应热的测量与计算
学习需知
❖ 1.通过学习视频达到学习目标 ❖ 2.观看视频,不懂的地方重复看,或记下难点、疑
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对概念中酸 对概念中酸.碱的理解与 说明
①强(弱)酸与弱(强)碱,弱酸与弱 弱酸与 反应测得的反应热均偏小 碱反应测得的反应热均偏小
(原因是部分热量用来补偿弱电解质 的电离消耗的能量). 的电离消耗的能量).
kJ/mol
∵ (①×4 +② -③) ÷2得到2C(石墨)+H2(g) =C2H2(g) 得到2 石墨)+ ∴ △H=(△H1 ×4 + △H2- △H3) ÷2
例6、同素异形体相互转化但反应热相当小 、 而且转化速率慢,有时还很不完全, 而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反 应热很困难。 应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点 不管化学反应是一步完成或分几步完成, “不管化学反应是一步完成或分几步完成, 这个总过程的热效应是相同的” 已知: 这个总过程的热效应是相同的”。已知: P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s);H1= -2983.2 kJ/mol 、 ;
[练习]50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L - ] mol/L盐酸与 盐酸与50 1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应 溶液在图示的装置中进行中和反应。 1NaOH溶液在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。回答下列问题: 中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题: 从实验装置上看, (1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品 是 环形玻璃搅拌棒 。 (2)烧杯间填满碎纸条的作用 减少实验过程中的热量损失 是 。 大烧杯上如不盖硬纸板, (3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 偏大”“偏小”“无影响” ”“偏小”“无影响 偏小 (填“偏大”“偏小”“无影响”)。 实验中改用60 mol/L盐酸跟 盐酸跟50 (4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应 与上述实验相比, 溶液进行反应, NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 不等 相等 相等”“不相等”),所求中和热 ”“不相等 (填“相等”“不相等”),所求中和热 (填 相等”“不相等”),简述理 ”“不相等 “相等”“不相等”),简述理 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成 mol 。 由: H2O所放出的能量,与酸碱的用量无关 所放出的能量, 所放出的能量 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验, NaOH溶液进行上述实验 (5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验, )偏小 偏小 测得的中和热的数值会 ;用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实验 溶液进行上述实验, NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值 )偏小 偏小 。(均填 偏大”“偏小”“ 均填“ ”“偏小”“无影 会 。(均填“偏大”“偏小”“无影
(2).测定原理 (2).测定原理 (测量 药品: 药品:
计算 )
50ml 0.50molL的 HCl + 50ml 0.50molL 0.50mol 0.50mol 的 NaOH 方法: 方法: 通过先测量稀的强酸与强碱发生中和 反应的反应热,然后计算酸碱反应的中和热. 反应的反应热,然后计算酸碱反应的中和热.
②强酸与强碱的稀溶液反应测 强酸与强碱的稀溶液反应测 中和热△ 的并计算的中和热 的并计算的中和热△H较准确
对概念中溶液浓度 对概念中溶液浓度的理 浓度的理 解与说明
①溶液的浓度宜小不宜大. 溶液的浓度宜小不宜大. a.如酸是 a.如酸是 浓H2SO4或HNO3, 溶液, 碱是浓NaOH溶液 碱是浓NaOH溶液,由于稀释 过程中放出大量热, 过程中放出大量热,可能使测 定值偏大 偏大. 定值偏大. b.如是一般酸碱浓溶液稀释 b.如是一般酸碱浓溶液稀释 放出的热远小于离解 离解吸收的 放出的热远小于离解吸收的 热则测定值偏小 热则测定值偏小
△t : 温度的变化
[问题讨论] 问题讨论]
为什么不直接用100ml 10mol 为什么不直接用100ml 10molL的 HCl + 100ml 10molL的 NaOH或1000ml 1.0molL的 10mol NaOH或 1.0mol 1.0mol NaOH直接得到 直接得到1moL的 HCl + 1000ml 1.0molL的 NaOH直接得到1moL的 H2O,从而直接测得 中和热呢? O,从而直接测得 中和热呢? 10mol∕ 浓度太大. 答: 10mol∕L的 HCl 浓度太大. 1.0mol∕ 体积太大,既浪费, 1000ml 1.0mol∕L的 体积太大,既浪费,而且体积 太大热耗大.使测量值偏小. 太大热耗大.使测量值偏小.
CO(g)+1/2O2(g) H2 C(s)+O2(g) H1 = H1 H3 CO2(g) H3
H2 +
[问题解决] 问题解决]
根据下列反应的焓变,计算C 石墨) 根据下列反应的焓变,计算C(石墨)与H2(g)反应生成 1moLC2H2(g)的焓变. (g)的焓变 的焓变. 石墨) ① C(石墨) + O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5 kJ/mol ② 2H2(g + O2(g) = 2H2O(L) △H2=-571.6 kJ/mol ③ 2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(L) △H3=-2599.2
实验室测定反应热的简易装置的注意事项: 实验室测定反应热的简易装置的注意事项:
(1).为确保 (1).为确保50ml 为确保50ml 0.50mol 0.50molL的HCl完全被 HCl完全被 NaOH溶液中和 NaOH溶液中和,应选用 溶液中和, 0.55mol NaOH溶液 0.55molL NaOH溶液,使 溶液, 碱稍稍过量. 碱稍稍过量. (2).大小烧杯口应持平 (2).大小烧杯口应持平,以 大小烧杯口应持平, 减少热量的散失. 减少热量的散失. (3).用0.1分刻度的温度计 (3).用0.1分刻度的温度计, 分刻度的温度计, 温度计的水银球要完全悬 浸在溶液中, 浸在溶液中,等稳定一段时 间后读数为准,要估读. 间后读数为准,要估读. (4).动作要快 (4).动作要快,以尽量减少 动作要快, 热量的损失. 热量的损失.
P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);H2= -738.5 kJ/mol 、红磷 ;
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式
P4(s、白磷)=4 P(s、红磷); H 。-29.2 kJ/mol 、 、 ; = _____________________。
1 焦炭发生不完全燃烧, 例7、使18g焦炭发生不完全燃烧,所得气体中 、 焦炭发生不完全燃烧 所得气体中CO占 占 3
体积, 体积,CO2占
体积, 体积, 1 O2(g)=CO(g);△H=-Q1 KJ/mol ; H=- KJ/mol, 已知: 已知:C(S)+
2
2 3
1 CO(g)+ O2(g)=CO2(g);△H=-Q2 KJ/mol ; - 2
与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是( D ) 与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是( A、1/3Q1KJ 、 C、1/3(Q1+Q2)KJ 、 B、1/3Q2KJ 、 D、1/2Q2KJ 、
四、盖斯定律及其应用(P7页) 盖斯定律及其应用( 页 1、定义:一个化学反应,不论是一步完成,还是分几 、定义:一个化学反应,不论是一步完成,
步完成, 步完成, 其 总热效应(△H)是完全相同的. 总热效应( H)是完全相同的. 化学反应的反应热只与反应的始末状态有关, 即化学反应的反应热只与反应的始末状态有关,而与 具体的反应进行的途径无关。 具体的反应进行的途径无关。 2、应用:可间接求算某反应的反应热。 、应用:可间接求算某反应的反应热。
反应热的测量与计算
反应热的测量与计算
一 几个相关概念见的关系
燃烧热 中和热
反应热
…….
重点研究中和热和 重点研究中和热和燃烧热
标准燃烧热: 标准燃烧热:101KPa下,1mol物质完全燃烧的反应热 下 物质完全燃烧的反应热 热 值:101KPa下,1克物质完全燃烧的反应热 下 克
1.解概念. 1.充分理解概念. 2.理解反应热测定的原理.正确分析误差. 2.理解反应热测定的原理.正确分析误差. 3.能够用盖斯定律计算多步反应的焓变 3.能够用盖斯定律计算多步反应的焓变
谢谢大家
再
见
H (aq) + OH (aq) = H2O
0.025mol 0.025mol 0.025mol
+ --
测定值△H 测定值△H1
1mol
中和热△ 中和热△H=?
(3),计算公式 (3),计算公式:△H= △H1 计算公式:
0.025 C
kJ/mol
= -C△tⅹ10
0.025
-3
kJ/mol
: 热容(一定量物质升高1℃所需吸收的热量) 热容(一定量物质升高1 所需吸收的热量)