反应热的测量与计算
反应热的测量和计算
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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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化学反应原理-反应热的测量与计算
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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?
《反应热的测量和计算》计算热值-实验为辅
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《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
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反应热的测量与计算一、反应热的测定:1、中和热:________ ______________________________ 称为中和热。
①热量与温度变化的关系:Q=CmΔt (比热容C是定值,质量m可测定)②由于是稀溶液,则将溶液的比热容、密度都近似地取水的比热容和密度。
如果用同样的方法测定氢氧化钾溶液与盐酸反应、氢氧化钠溶液与硝酸反应的反应热,请预测其反应热是否相同?酸碱中和反应的实质:2、测量步骤:①用量筒量取50 mL0.5 mol/L盐酸,到入中, 测量并记录盐酸的。
②用另一量筒量取50 mL0.5 mol/L氢氧化钠溶液,测量并记录氢氧化钠溶液的温度(t2)③将量筒中的NaOH溶液中,立即,用,不断搅拌,观察温度计的变化,准确记录。
3、实验注意点:(1)温度计不能当搅拌棒用,搅拌要用环形玻璃搅拌棒。
测量混合液的温度时要随时读取温度值,记下最高温度。
(2)实验中盐酸和氢氧化钠溶液的的浓度须准确,宜小不宜大。
(3)实验中不能用弱酸、弱碱代替,因为弱电解质在电离过程中吸热。
(4)实验数据处理:一般做三组平行实验,取平均值代入公式计算。
(5)大小烧杯间填满碎纸条的作用是什么?(6)大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热的数值有何影响?(7)测量酸的温度计为何要用水冲洗干净?冲洗后的溶液能否倒入小烧杯?。
(8)酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?(9)为什么要重复实验三次,取测量所得数据的平均值作为计算依据(10)实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50mL,各溶液密度为1g/cm3,生成溶液的比热容C=4.18J/(g·℃),实验起始温度为t1℃,终止温度为t2℃。
试推断中和热的计算式:△H=___________________________________。
(11)将1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、稀硫酸、稀硝酸、浓硫酸,恰好完全反应时的热效应分别为△H1、△H2、△H3、△H4;则四者的大小关系为二、盖斯定律概念:一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是的。
反应热的计算方法
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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。
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△H1+ △H2 -△H3 △H= 2
2C(石墨)+H2(g)= C2H2(g) △H= + 817.05KJ/mol
已知:
①C(石墨,s)+O2(g)==CO2(g)
②C(金刚石,s)+O2(g)==CO2(g)
△H1=-393.5kJ/mol
△H2=-395.0kJ/mol
观察上述热化学方程式,回答:石墨能自 动变成金刚石吗?两者谁更稳定? 解: ① - ②得: C(石墨,s) = C(金刚石,s) △H=+1.5kJ/mol
概念辨析
若将1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋 酸、浓硫酸、稀硝酸,恰好完全反应时 的热效应分别为△H1、△H2 、△H3 ;则 三者的大小关系为: △H1> △H3 > △H2 。
[练习]50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH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: (1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃用品 环形玻璃搅拌棒 是 。 (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”)。
练习4:已知: H2(g)+1/2 O2(g) =H2O(g) △H1 = -241.8kJ.mol-1 H2(g)+ 1/2 O2(g) =H2O(l) △H2 = -285.8kJ.mol-1 求H2O(l) = H2O(g) △H3 =?
△H3 = △H1 -△H2 = +44.0kJ.mol-1
1.使燃料充分燃烧的措施: (1)通入充足且适量的空气; (2)固体燃料粉碎、液体燃料喷雾以增大 燃料与空气的接触面。
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2、数据处理 次 数
起始温度t/º c
盐酸 氢氧化钠 平均值
终止温度 温度差 t/º c
t/º c
1
24.5 25.0 24.75 26.5 1.75
2
3
22.0 22.4 22.2 25.4
25.0 25.4 25.2 28.2
3.2
3.0
ห้องสมุดไป่ตู้
2、数据处理
ΔH= -
c ×m ×Δt ×10-³ 0.025 0.418 (t2-t1)
反应热的测量与计算
HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=kJ/mol
一、中和热:
在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生
成1mol水时的反应热叫做中和热.
观察简易量热计的构造
思考:
1、量热计直接测得的 数据是什么?是焓变的 数值吗?
是体系温度的变化
二、反应热的测定:
kJ/mol
ΔH= -
0.025
kJ/mol
理论上强酸、强碱反应: H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); △H= — 57.3kJ/moL
[议一议]为何所测得的数据不是57.3 kJ/mol,分 析产生误差的原因。
误差分析:
可能的原因有: 1.量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、 碱进行计算,若实际量取时,多于50 mL或小于50 mL 都会造成误差) 2.温度计的读数有误。 3.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温 度,致使热量损失而引起误差。 4.实验过程中有液体洒在外面。
3、实验中改用100 mL 0.50 mol/L盐酸跟100 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 不相等 (填“相等”“不 相等 相 等”),所求中和热_______(填“相等”“不相
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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: 。
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讨论
1.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?
答案:会有所变化。因为醋酸为弱电解质,其电离时要 吸热,故将使测得结果偏小。
2.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)?
等
2、能源又可以分为一级能源和二级能源。一级能
源是指直接取自自然界,没有加工转换的各种能量
和资源;二级能源是指由一级能源经过加工转换
后得到的能源。根据这种分类法,请将上面提到
的能源重新分类?
能 源
一级能源:煤、石油、天然气、太阳能、天然气水 合物 、风能、生物质能、地热能、海洋能 二级能源:氢能、、电力、核能
中和热:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生 成1mol水时所放出的热量
在稀溶液中,强酸与强碱的反应中和热都是57.3 kJ· mol-1
H+(aq)+ OH- (aq) H2O (l) △H= -57.3 kJ· mol-1
由于电离过程是吸热的,而弱酸、弱碱都较难电 离,所以,强酸与弱碱、强碱与弱酸、弱酸与弱碱 反应生成1mol水时所放出的热量都小于57.3 kJ。
(2)若一个化学反应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
焓变亦可以由这几个反应的焓变相加减而
得到。 第8页的问题解决
1、你所了解的传统能源有哪些?新能源又有哪些?
能 源 传统能源;煤、石油、天然气、热力、电力等
新能源:太阳能、核能、风能、生物质能、地
化学反应热的测定与计算方法
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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。
反应热的测量和计算
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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
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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。
反应热的测量与计算
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测量所得数据的平均 (t2-t1)/℃= 3.35 ℃
2、根据体系温度变化怎么求热量变化?
数据处理 Q =m c Δt
c=4.18J/(g·℃)
m=m1+m21=00g
△t=(t2-t1)=3.35℃
NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl (aq)+ H2O(l) △H= ?
计算反应热: △H=- —Q—
交流与讨论
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6KJ/mol
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,这些数据是通过什么途径 获得的呢?
请大家阅读P6的么?是焓变
的数值吗?
温度计
n
△H=-
4.18×10-3kJ/(g·℃)×100g×(t2-t1) 0.50mol·L-1×0.50L
△H=- 0.418(t2-t1) kJ/mol = -56.0kJ/mol 0.025
[议一议]
而这个反应的理论数据是-57.3 kJ/mol, 为什么会有误差呢?
问题探究
1、大、小烧杯放置时,为何要使两杯口相 平?填碎泡沫塑料的作用是什么?
能。 0.55 mol/L NaOH溶液能保证0.50 mol/L 的盐酸完全被中和。
误差分析
①量取酸碱溶液的量筒用水洗后未干 偏低
②混合酸、碱溶液时,动作缓慢 偏低
③实验过程中有液体洒在外面 偏低 ④两个烧杯之间没有隔热装置 偏低 ⑤测了酸的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度 偏低 ⑥实验中用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 偏低 ⑦用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验 ⑧用浓硫酸代替稀盐酸进行上述实验 偏高 偏低
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](https://img.taocdn.com/s3/m/197bb4f5dc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b071b024.png)
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
![反应热的测量和计算](https://img.taocdn.com/s3/m/7852c9828ad63186bceb19e8b8f67c1cfad6ee8e.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/203b4c7a5627a5e9856a561252d380eb629423ed.png)
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。
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1.1.2反应热的测量与计算
一、目标
1、了解化学反应热的测定方法。
2、知道盖斯定律的内容,能运用盖斯定律计算化学反应的反应热。
3、了解人类所面临的能源危机,认识节约能源、充分利用能源的重要意义。
了解化学在解决能源危机中的重要作用及常见的节能方法。
二、重点
运用盖斯定律计算反应热
三、难点
盖斯定律
四、过程
复习:热化学方程式书要注意哪些问题?
新授:
一、中和热
1、定义:
2、H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);ΔH=-57.3KJ/mol
(1)含义:
(2)注意点:
思考:
(1)若稀醋酸与氢氧化钠溶液反应生成1mol水,ΔH -57.3KJ/mol;
(2)若浓硫酸与氢氧化钠溶液反应生成1mol水,ΔH -57.3KJ/mol;
(3)若稀盐酸与稀氨水反应生成1mol水,ΔH -57.3KJ/mol;
(4)若稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成2mol水,ΔH -57.3KJ/mol;
(5)若用20g氢氧化钠配成稀溶液与足量稀盐酸反应生成水,放出 KJ的热量;
(6)若用2mol硫酸配成稀溶液后与足量氢氧化钠溶液反应生水,放出 KJ的热量。
二、反应热的测定
1、原理
2、步骤
3、注意事项
三、盖斯定律
1、内容:
2、应用
例1:课本P8例2
练习:1、课本P8问题解决
2、P12练习与实践
3、
4、
5、6
四、燃烧热
1、定义:
在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点:
练习:分析以下几个热化学方程式,哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么?
A.C(s)+O2(g)===CO(g);ΔH=110.5 kJ/mol
B.C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-393.5 kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ/mol
D.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8 kJ/mol
你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗?
2、燃烧热的计算及应用
例题 1.在101 kPa时,1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少? 1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?
2.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:C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2 800 kJ/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。
1.下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( )
A .氢气的燃烧热为-285.5 kJ/mol ,则水电解的热化学方程式为:
2H 2O(l)==2H 2(g)+O 2(g) ΔH =+285.5 KJ/mol
B .1 mol 甲烷完全燃烧生成CO 2和H 2O(l)时放出890 kJ 热量,它的热化学方程式为;
12CH 4(g)+O 2(g)===12
CO 2(g)+H 2O(l) ΔH =-445 KJ/mol C .已知2C(s)+O 2(g)===2CO(g) ΔH =-221 KJ/mol ,则C 的燃烧热为-110.5 KJ/mol
D .表示盐酸与NaOH 稀溶液反应的中和热的化学方程式为:
H +(aq)+OH -(aq)===H 2O(l) ΔH =-57.3 KJ/mol
HF 与NaOH 溶液反应:H +(aq)+OH -(aq)===H 2O(l) ΔH =-57.3 KJ/mol
2.肼(H 2NNH 2)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
3、已知化学反应:A 2(g)+B 2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示,
判断下列叙述中正确的是( )
A .每生成2分子A
B 吸收b kJ 热量
B .该反应热ΔH =+(a -b )kJ ·mol -1
C .该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D .断裂1 mol A —A 和1 mol B —B 键,放出a kJ 能量
4.某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E 1表示正反应的活化
能,
E 2表示逆反应的活化能)。
下列有关叙述正确的是( )
A .该反应为放热反应
B .催化剂能改变该反应的焓变
C .催化剂能降低该反应的活化能
D .逆反应的活化能大于正反应的活化能
5. SF 6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S —F 键。
已知:
1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ ,断裂1 mol F —F 、
S —F 键需吸收的能量分别为160 kJ 、330 kJ ,则
S(s)+3F 2(g)===SF 6(g)的反应热ΔH 为( )
A .-1 780 kJ/mol
B .-1 220 kJ/mol
C .-450 kJ/mol
D .+430 kJ/mol
6.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H +(aq)+OH
-
(aq)===H 2O(l) ΔH =-57.3 kJ ·mol -1,醋酸溶液、浓硫酸、稀
硝酸分别与0.1 mol ·L -1的NaOH 溶液恰好完全反应放出的热量关
系图如下所示。
则下列描述正确的是( )
A .A 是稀硝酸与NaOH 溶液反应
B .B 是醋酸溶液与NaOH 溶液反应
C .b =5.73
D .C 是浓硫酸与NaOH 溶液反应
7.已知:H 2(g)+F 2(g)===2HF(g) ΔH =-546.6 kJ/mol ,下列说法不正确的是( )
A .44.8 L 氟化氢气体分解成22.4 L 的氢气和22.4 L 的氟气吸收546.6 kJ 热量
B .1 mol 氢气与1 mol 氟气反应生成2 mol 液态氟化氢放出的热量大于546.6 kJ
C .相同条件下,1 mol 氢气与1 mol 氟气的能量总和高于2 mol 氟化氢气体的能量
D .2 mol H —F 键的键能比1 mol H —H 键和1 mol F —F 键的键能之和大546.6 kJ
8.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF 3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO 2的12000~20000倍,在大气中的寿命可长达740年之久,以下是几种化学键的键能:
下列说法中正确的是( ) A .过程N 2(g)―→2N(g)放出能量 B .过程N(g)+3F(g)―→NF 3(g)放出能量
C .反应N 2(g)+3F 2(g)===2NF 3(g)的ΔH >0
D .NF 3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
9.参照反应Br +H 2 → HBr +H 的能量与反应历程示意图,下列对上述反应叙述中正确的是( )
①反应热:过程Ⅰ>过程Ⅱ ②该反应为吸热反应 ③过程Ⅰ的
活化能为530 kJ ·mol -1 ④反应速率:过程Ⅱ>过程Ⅰ
A .①③
B .②④
C .②③
D .①④
10.为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑
化学反应焓变,并采取相应措施。
化学反应的焓变通常用实验进行
测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得:5 g 甲醇在氧气中完全燃烧,生成二氧化碳气体
和液态水时释放出113.5 kJ 的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程
式:____________。
(2)由气态基态原子形成1 mol 化学键释放的最低能量叫键能。
从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。
在化学反应过程中,破坏旧化学键需要吸收
已知反应N 2(g)+3H 2(g)===2NH 3(g) Δ= kJ ·mol 。
试根据表中所列键能数据计算a 的数值,列
出简单的计算式:
___________________________________________________________________。