反应热的计算
化学反应热的常用计算方法是什么
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。
反应热计算的类型及练习
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)。
化学反应热方程式的计算笔记
化学反应热方程式的计算笔记
一、反应热的计算方法
1. 根据热化学方程式计算:已知某反应的热化学方程式,可以直接计算出反应中的反应热。
2. 根据物质燃烧放热多少计算:物质燃烧放出的热量=物质的物质的量×燃烧热
3. 根据反应物和生成物的焓值计算:反应热=反应物的总焓值-生成物的总焓值
4. 根据键能计算:反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和
二、反应热的比较
1. 同一化学反应,由于反应条件不同,其反应的焓变值也不同。
因此,必须注明反应条件,才能比较反应的焓变值。
2. 对于同一反应,物质的状态不同时,其焓变值也不同。
因此,比较反应的焓变值时,必须注明物质的状态。
3. 对于同一反应,当物质的量不同时,其焓变值也不同。
因此,比较反应的焓变值时,必须注明物质的量。
三、盖斯定律的应用
1. 盖斯定律的内容:一个化学反应不管是一步完成的,还是多步完成的,其热效应总是相同的。
换句话说,化学反应的热效应只与起始状态(反应物)、最终状态(产物)有关,而与变化途径无关。
即只要起始状态(反应物)和最终状态(产物)一定时,任何一条化学反应不管是一步完成的,还是多步完成的,其热效应总是相同的。
2. 盖斯定律的应用:可以根据一个化学反应已知的反应热来推算其他化学反应的反应热;也可以根据一个化学反应的反应热来推算其他相关化学反应的反应热。
以上就是关于化学反应热方程式的计算笔记,希望对你有所帮助。
化学反应热的计算例题及解析
化学反应热的计算例题及解析化学反应热的计算例题及解析一、概念回顾化学反应热是指在化学反应中释放或吸收的热量。
通常用ΔH表示,其中Δ表示变化。
当一个化学反应发生时,原料物质被转变成了产物,这一过程中涉及到了键的断裂和形成,从而释放或吸收了热量。
化学反应热的计算对于理解化学反应的热力学特性非常重要。
二、计算方法1. 利用平均原子键能计算化学反应热前提条件:将反应物中的原子键全都断裂,并形成等数量的产物的原子键。
计算式:ΔH = ΣE(断裂键) - ΣE(形成键)其中,ΣE(断裂键)是断裂反应物中所有原子键需要的能量总和,ΣE(形成键)是形成产物中所有原子键释放的能量总和。
2. 利用生成物的标准生成焓和反应物的标准生成焓计算化学反应热计算式:ΔH = ΣnΔHf(生成物) - ΣmΔHf(反应物)其中,ΣnΔHf(生成物)是生成物中每种物质的标准生成焓乘以其摩尔数的总和,ΣmΔHf(反应物)是反应物中每种物质的标准生成焓乘以其摩尔数的总和。
三、实例分析对于以下反应:2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(l)假设已知:nΔHf(H2O(l)) = -285.8 kJ/molmΔHf(H2(g)) = 0 kJ/molΣmΔHf(O2(g)) = 0 kJ/mol则根据第二种计算方法,可得:ΔH = 2nΔHf(H2O(l)) - (2mΔHf(H2(g)) + ΣmΔHf(O2(g)))= 2(-285.8 kJ/mol) - (2*0 kJ/mol + 0 kJ/mol)= -571.6 kJ四、个人观点和总结化学反应热的计算是化学热力学的基础,通过计算可以深入理解化学反应中的热量变化规律。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的计算方法,并且在计算过程中需要注意单位的统一和平衡化学方程式。
通过实例分析我们可以看到,化学反应热的计算需要综合运用热力学和化学知识,对于深入理解化学反应过程具有重要意义。
化学反应热量的计算与反应焓
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?
化学反应热的计算
6. 在100 g 碳不完全燃烧所得气体中,CO占1/3 体积,CO2占2/3体积,且
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H=-110.35kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-282.57kJ/mol
你知道神六的火箭燃料是什么吗?
5:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成 N2、液态H2O。已知: ①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol ②N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-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。
8.已知 ① CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1= -283.0 kJ/mol ② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2= -285.8 kJ/mol ③C2H5OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=1370 kJ/mol 试计算④2CO(g)+4H2(g)=H2O(l)+C2H5OH(l)的 ΔH
⑤NH4Cl(s)= NH4Cl(aq) △H5=?
则第⑤个方程式中的反应热△H是________。 根据盖斯定律和上述反应方程式得:
⑤=④+③+②+①的逆写,
即△H5 = +16.3kJ/mol
4: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,测定反应热很困难。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,这个总过程的热效应是相同的”。已知:
二、反应热的计算
进行反应热计算常用的几种方法
1.列方程或方程组法。 2.平均值法。 3.极限分析法。
4.十字交叉法。 5.估算法(仅适于选择题)。
反应热的计算 1.由化学反应的本质(旧键断裂-新键生成)及化学反应 能量变化的原因(反应物的总能量与生成物的总能量不等)可 得: (1)反应热=断裂旧键所需的能量-生成新键释放的能量 (2)反应热=生成物的总能量-反应物的总能量 2.根据盖斯定律计算: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。也就是说,化学反应的反应 热只与反应的始态和终态有关,而与具体反应的途径无关。 所以,可将热化学方程式进行适当的“加”、“减”等变形, ΔH进行相应的变化后来计算反应热。 3.其他相关计算 根据比热容公式ΔH=CmΔt进行计算;由生成反应的焓 变计算:反应热=生成物生成焓之和-反应物生成焓之和。
-1
方法二(估算排除法): 因C3H8的燃烧热为2220.0 kJ· -1,而两者燃烧共放热 mol 3847 kJ,故H2 和C3H8 的体积比一定大于1∶1,而四个选项 中唯有B选项3∶1>1∶1符合题意。 两者放出的热量之比也只需列出方法一中的计算式,再 估算并对照选项便可选定D选项为答案。 答案 B;D 跟踪练习2 一定条件下,2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ· -1,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) mol ΔH=-890 kJ· -1,则1 mol CO和3 mol CH4组成的混合 mol 气在上述条件下完全燃烧放出热量为 ( ) A.2912 kJ B.2953 kJ C.3236 kJ D.3836 kJ 答案 B
答案: B
已知: ①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-Q1; ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-Q2; ③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-Q3。 室 温 时 取 体 积 比 为 4∶1 的 甲 烷 和 氢 气 的 混 合 气 体 11.2 L(标准状况),经完全燃烧后恢复至室温 ,放出的热量为 ( ) A.0.4 mol×Q1 +0.05 mol×Q3 B.0.4 mol×Q1 +0.05 mol×Q2 C.0.4 mol×Q1 +0.1 mol×Q3 D.0.4 mol×Q1 +0.1 mol×Q2
化学反应热的计算
在标准压力下,反应温度时,由最稳定的单质合 成标准状态下一摩尔物质的焓变,称为该物质的标准 摩尔生成焓,用下述符号表示:
Δr HmO (物质,相态,温度)
• 生成焓是个相对值,相对于稳定单质的焓值等于零。 • 一般298.15 K时的数据有表可查。
例如:在298.15 K时
1 2 H 2g ,p O 1 2 C 2g ,lp O H 2g C ,p Ol
aA+dD
T, prຫໍສະໝຸດ HO mgG+hH T, p
H 1
最稳定单质
T, p
H 2
因为焓是状态函数,所以:
ΔH1ΔrHm OΔH2
rHm OH2H1
H 1 a fH m O (A ) d fH m O (D )(r B fH m O ) 反应物
B
H 2 g fH m O (G ) h fH m O (H )(p B fH m O ) 产物
aA+dD
T, p
r HmO
gG+hH T, p
H 1
完全燃烧产物
T, p
H 2
三、标准摩尔反应焓与温度的关系——基尔霍夫定律
一般从手册上只能查得298.15K 时的数据, 但要 计算其他反应温度的热效应,必须知道反应热效应与 温度的关系。
在等压条件下,若已知下列反应在T1时的反应热效 应为rHm(T1),则该反应在T2时的热效应rHm(T1),可 用下述方法求得:
C p g p , m ( G C ) h p , m ( H C ) [ a p , m ( A C ) d p , m ( D C )]
BCp,m(B)
B
由上式可见: ·若 Cp 0 ,则反应热不随温度而变;
化学反应热的计算
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。
反应热的计算
考纲要求:了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
考纲分析:考查热化学方程式的书写以及盖斯定律的应用。
考查形式主要是以填空题形式出现,试题难度一般为中等难度。
预计今年的高考仍然是以热化学方程式的书写、反应热的计算、化学键与能量的关系等为重点考察内容,对盖斯定律的考查将会更加灵活。
1.根据反应物和生成物的总能量进行计算反应热△H=E(生成物的总能量)—E(反应物的总能量)这种考查方式一般容易出现在图像题中,考查的比较少。
2.根据键能数据进行计算反应热△H=E(反应物的总键能)—E(生成物的总键能)例题肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。
已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O===O为500、N—N为154,则断裂1 mol N—H 键所需的能量(kJ)是()A.194 B.391 C.516 D.658方法一:由题中数据表明这个题的反应热的计算与键能有关,所以可以采用上面的公式进行计算。
设断裂1 mol N—H键所需要的能量为x,设断裂1 mol O—H键所需要的能量为y。
△H=4x+154kJ+500kJ-954kJ-4y =-534kJ---------①再由图像可知,断裂1 mol N2(g)和2 mol H2O(g)中的化学键所要吸收的能量为:2752kJ,即:954kJ+4y=2752kJ-----------------②联立①②可得:x=391 kJ,故B项正确。
方法二:由题中的图像可以看出断裂1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)中的化学键所要吸收的能量为:2 752 kJ-534 kJ=2 218 kJ设断裂1 mol N—H键所需要的能量为x则:154 kJ+4x+500 kJ=(2 752-534)kJ解得x=391 kJ,故B项正确。
3.根据盖斯定律进行计算如果一个化学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步完成时的反应热是相同的,即盖斯定律: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。
考点精讲:反应热的计算
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。
化学反应热的常用计算方法是什么
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是什么? 反应热的计算方法解析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<0,是放热反应;反之,是吸热反应。
△H=ΣE生成物-ΣE反应物3、根据反应实质键能的大小求算化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成,其中旧键的断裂要吸收能量,新键的生成要放出能量,由此得出化学反应的热效应(反应热)和键能的关系:△H=E1(反应物的键能总和)-E2(生成物的键能总和)4、根据热化学方程式求算热化学方程式中表明了化学反应中能量的变化。
△H的大小与方程式中物质的系数大小成正比。
5、根据盖斯定律的规律求算盖斯定律是热化学中一个相当有实用价值的定律。
其内容是不管化学反应过程是一步完成还是分几步完成,总过程的热效应是相同的,即一步完成的反应热等于分几步完成的反应热之和。
利用这一规律,可以从已经测定的反应的热效应来计算难于测量或不能测量反应的热效应,它是间接求算反应热的常用方法。
第2节 反应热的计算
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
1.盖斯定律(1)内容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。
或者说,化学反应的反应热只与反应体系的始终和终态有关,而与反应的途径无关。
(2)理解能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,没有物质的变化,就不能引发能量的变化。
(3)盖斯定律的重要意义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),这给测定反应热造成了困难。
如果应用盖斯定律,可以间接地把它们的反应热计算出来。
2.反应热的计算(1)计算依据①热化学方程式。
②盖斯定律。
③燃烧热的数据。
(2)计算方法如已知①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ?mol-1②CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283.0kJ?mol-1若C(s)+12O2(g)===CO(g)的反应热为ΔH。
根据盖斯定律,知:ΔH1=ΔH+ΔH2则:ΔH=ΔH1-ΔH2=-393.5_kJ?mol-1-(-283.0_kJ?mol-1)=-110.5_kJ?mol-1。
3.根据盖斯定律计算:已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.41 kJ?mol-1, CO2(g)、H2(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.51 kJ?mol-1,则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ __________。
由此看来更稳定的碳的同素异形体为__________。
答案 C(金刚石,s)===C(石墨,s) ΔH=-1.90 kJ?mol-1 石墨解析由盖斯定律,要得到金刚石和石墨的转化关系,可将两个热化学方程式相减:C(金刚石,s)===C(石墨,s) ΔH3=ΔH1-ΔH2=-395.41 kJ?mol-1+393.51 kJ?mol-1=-1.90 kJ?mol-1。
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一、盖斯定律1.含义(1)不管化学反应是____完成或分______完成,其反应热是_________的。
(2)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
2.意义利用盖斯定律,可以__________计算一些难以测定的_____________。
思维拓展热化学方程式的性质1 热化学方程式可以进行方向改变,方向改变时,反应热数值不变,符号相反。
2 热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数。
3 热化学方程式可以叠加,叠加时,物质和反应热同时叠加。
二、反应热的计算1.根据热化学方程式进行物质和反应热之间的求算1 由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气放出60.45 kJ的热量,则反应:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的ΔH为( )A.-483.6 kJ·mol-1 B.-241.8 kJ·mol-1C.-120.6 kJ·mol-1 D.+241.8 kJ·mol-12.利用燃烧热数据,求算燃烧反应中的其它物理量2 甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-11 kg CH4在25℃,101 kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量约为( )A.-5.56×104kJ·mol-1 B.5.56×104kJ·mol-1C.5.56×104 kJ D.-5.56×104 kJ3.利用盖斯定律的计算3 已知下列热化学方程式:①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-26.7 kJ·mol-1②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-50.75 kJ·mol-1③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=-36.5 kJ·mol-1则反应FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)的焓变为( )A.+7.28 kJ·mol-1 B.-7.28 kJ·mol-1C.+43.68 kJ·mol-1 D.-43.68 kJ·mol-1练基础落实1.已知:(1)Zn(s)+1/2O2(g)===ZnO(s) ΔH=-348.3 kJ·mol-1(2)2Ag(s)+1/2O2(g)===Ag2O(s) ΔH=-31.0 kJ·mol-1则Zn(s)+Ag2O(s)===ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH等于( )A.-317.3 kJ·mol-1 B.-379.3 kJ·mol-1 C.-332.8 kJ·mol-1D.+317.3 kJ·mol-1 2.已知25℃、101 kPa条件下:4Al(s)+3O 2(g)===2Al 2O 3(s) ΔH =-2 834.9 kJ·mol -14Al(s)+2O 3(g)===2Al 2O 3(s) ΔH =-3 119.1 kJ·mol -1由此得出的正确结论是( )A .等质量的O 2比O 3能量低,由O 2变为O 3为吸热反应B .等质量的O 2比O 3能量低,由O 2变为O 3为放热反应C .O 3比O 2稳定,由O 2变为O 3为吸热反应D .O 2比O 3稳定,由O 2变为O 3为放热反应3.能源问题是人类社会面临的重大课题,H 2、CO 、CH 3OH 都是重要的能源物质,它们的燃烧热依次为-285.8 kJ·mol -1、-282.5 kJ·mol -1、-726.7 kJ·mol -1。
已知CO 和H 2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)+2H 2(g)===CH 3OH(l)。
则CO 与H 2反应合成甲醇的热化学方程式为( )A .CO(g)+2H 2(g)===CH 3OH(l) ΔH =-127.4 kJ·mol -1B .CO(g)+2H 2(g)===CH 3OH(l) ΔH =+127.4 kJ·mol -1C .CO(g)+2H 2(g)===CH 3OH(g) ΔH =-127.4 kJ·mol -1D .CO(g)+2H 2(g)===CH 3OH(g) ΔH =+127.4 kJ·mol -14.已知火箭燃料二甲基肼(CH 3—NH —NH —CH 3)的燃烧热为-6 000 kJ·mol -1,则30 g 二甲基肼完全燃烧放出的热量为( )A .1 500 kJB .3 000 KjC .6 000 kJD .12 000 kJ5.在一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ(Q >0),经测定完全吸收生成的CO 2需消耗 5 mol·L -1的KOH 溶液100 mL ,恰好生成正盐,则此条件下反应C 4H 10(g)+132O 2(g)===4CO 2(g)+5H 2O(g)的ΔH 为( )A .+8Q kJ·mol -1B .+16Q kJ·mol -1C .-8Q kJ·mol -1D .-16Q kJ·mol -16.比较下列各组热化学方程式中ΔH 的大小关系。
(1)S(s)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH 1S(g)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH 2 ΔH 1______ΔH 2(2)CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH 1CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH 2 ΔH 1______ΔH 27.发射卫星时可用肼(N 2H 4)作燃料,用二氧化氮作氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气。
已知:N 2(g)+2O 2(g)===2NO 2(g) ΔH =+67.7 kJ·mol -1N 2H 4(g)+O 2(g)===N 2(g)+2H 2O(g) ΔH =-534 kJ·mol -112H 2(g)+12F 2(g)===HF(g) ΔH =-269 kJ·mol -1H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =-242 kJ·mol -1 (1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为__________________________;此反应用于火箭推进,除释放大量能量和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是______________。
(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂,则反应释放的能量更大。
肼和氟反应的热化学方程式为__________________。
习题课1.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )A .生成物总能量一定低于反应物总能量B .放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C .应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变D .同温同压下,H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同2.在298 K 、100 kPa 时,已知:2H 2O(g)===O 2(g)+2H 2(g) ΔH 1Cl 2(g)+H 2(g)===2HCl(g) ΔH 22Cl 2(g)+2H 2O(g)===4HCl(g)+O 2(g) ΔH 3则ΔH 3与ΔH 1和ΔH 2间的关系正确的是( )A .ΔH 3=ΔH 1+2ΔH 2B .ΔH 3=ΔH 1+ΔH 2C .ΔH 3=ΔH 1-2ΔH 2D .ΔH 3=ΔH 1-ΔH 23.下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是( )A .甲烷的标准燃烧热为-890.3 kJ·mol -1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH =-890.3 kJ·mol -1B .500 ℃、300 MPa 下,将0.5 mol N 2和1.5 mol H 2置于密闭容器中充分反应生成 NH 3(g),放热19.3 kJ ,热化学方程式为N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) ΔH =-38.6kJ·mol -1C .氯化镁溶液与氨水反应:Mg 2++2OH -===Mg(OH)2↓D .氧化铝溶于NaOH 溶液:A12O 3+2OH -===2AlO -2+H 2O 4.已知:(1)Fe 2O 3(s) +32C(s)===32CO 2(g)+2Fe(s) ΔH 1=+234.1 kJ·mol -1 (2)C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2=-393.5 kJ·mol -1则2Fe(s)+32O 2(g)===Fe 2O 3(s) 的ΔH 是( ) A .-824.4 kJ·mol -1 B .-627.6 kJ·mol -1C .-744.7 kJ·mol -1D .-169.4 kJ·mol -15.100 g 碳燃烧所得气体中,CO 占13体积,CO 2占23体积,且C(s)+12O 2(g)===CO(g) ΔH (25℃)=-110.35 kJ·mol -1, CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g) ΔH (25℃)=-282.57 kJ·mol -1。
与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是( )A .392.92 kJB .2 489.44 kJC .784.92 kJD .3 274.3 kJ6.在微生物作用的条件下,NH +4经过两步反应被氧化成NO -3。
两步反应的能量变化示意图如下:① 第一步反应是________反应(选填“放热”或“吸热”),判断依据是________________________________________________________________________。
②1 mol NH +4(aq)全部氧化成NO -3(aq)的热化学方程式是________________________________________________________________________。
7.废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。
废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末。
用H 2O 2和H 2SO 4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。
已知:Cu(s)+2H +(aq)===Cu 2+(aq)+H 2(g) ΔH =+64.39 kJ·mol -12H 2O 2(l)===2H 2O(l)+O 2(g) ΔH =-196.46 kJ·mol -1H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH =-285.84 kJ·mol -1 在H 2SO 4溶液中,Cu 与H 2O 2反应生成Cu 2+和H 2O 的热化学方程式为________________________________________________________________________。