反应热的测量与计算
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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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

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。
反应热的测量与计算

△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。
反应热的测量与计算

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
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: 。
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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:
___________________________________________________________________。