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。
反应热的计算公式反应物减生成物
反应热的计算公式反应物减生成物自古以来，反应热就是许多化学过程的重要参数。
它既可以描述化学反应的活力，也可以预测反应的最终产物。
反应热可以用一个简单的计算公式来表示，其中反应物明确表示出来，而生成物则经过计算获得。
今天，我们着重来讨论这个计算公式如何用来计算反应物中应减少哪些物质以得到反应最终产物。
反应热计算公式说明，可以用反应物减去生成物来计算反应热。
首先，我们必须确定反应物和生成物的分子量，并确定反应的终点温度。
然后，将反应物的分子量乘以反应的最终温度，并减去生成物的分子量乘以反应的最终温度，就可以得到反应的热量。
可以将这个热量乘以反应的物质的总量即可得到反应的热量。
例如，当碱性氰化物反应时，反应物氰化物和氢氧化钠的分子量分别为62.03和40.02，反应的终点温度为25℃。
此时可以计算出反应的热量：62.03×25 - 40.02×25 = 1562.75J/mol。
这就是反应的热量。
这个计算公式也可以用来计算加热的量，如果有足够的反应物，反应的热量将会改变反应的最终产物，反应物中需要减少的物质也就清楚了。
可以将反应物中需要减少的物质乘以反应物的热量来计算需要减去的物质量。
例如，一个反应物中氯氧化钠的分子量为58.44，碱性氰化物的分子量为62.03，反应的最终温度为52℃，根据上述计算公式，可以计算出反应热量为-4381.12J/mol。
那么，如果将此反应中的氯氧化钠减少1 mol，则反应热量将减少58.44×(-4381.12)＝-255.99kJ。
这样一来，就可以知道反应物中应减少多少物质以得到反应最终产物。
反应热的计算公式是一个强有力的工具，它能够帮助我们更加准确地预测化学反应的结果，还可以确定反应物中应减少哪些物质以得到反应最终产物。
它对预测反应产物的积极作用，也有助于调节反应的活性。
因此，反应热的计算公式受到化学工程师的高度重视，在许多反应中都得到了广泛的应用，从而让反应过程更加安全、精确、有效。
化学反应的反应热计算与应用
化学反应的反应热计算与应用化学反应的反应热计算是物理化学领域中的一个重要概念。
它描述了在化学反应中释放或吸收的能量，也被称为反应热或热变化。
反应热的计算对于理解化学反应的性质和应用是至关重要的。
本文将讨论反应热计算的基本原理，应用以及与实际生活中的相关问题。
一、反应热计算的基本原理反应热计算基于热力学第一定律，即能量守恒定律。
根据这一定律，一个化学反应中释放或吸收的能量可以通过测量反应前后系统的热量变化来确定。
反应热可以用以下公式表示：ΔH = q/m其中，ΔH表示反应热，q表示反应中释放或吸收的热量，m表示反应物的摩尔数。
反应热的单位通常是焦耳/摩尔（J/mol）或千焦/摩尔（kJ/mol）。
二、反应热计算的应用1. 确定反应类型反应热的正负值可以帮助我们确定反应类型。
当反应热为正值时，表示反应是吸热反应，即在反应中吸收了能量；当反应热为负值时，表示反应是放热反应，即在反应中释放了能量。
2. 评估燃烧热反应热计算可以用于评估燃烧过程中释放的热量。
许多化学燃料，如煤、油和天然气等，会在燃烧过程中释放能量。
通过测量燃料的反应热，可以确定其单位质量或摩尔质量所释放的能量。
3. 预测反应热反应热计算还可以用于预测尚未进行实验的反应的热量变化。
通过已知反应的热量变化和已知反应物的摩尔数，可以推断出其他反应的热量变化。
这对于研究新材料的合成和化学工艺的改进非常有用。
三、反应热计算的案例分析1. 燃烧反应的反应热计算以甲烷燃烧反应为例，根据反应方程式CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O，我们可以计算反应热。
根据实验数据，甲烷燃烧反应释放的热量为-802.5 kJ/mol。
这意味着每摩尔甲烷在燃烧过程中释放了802.5千焦的热量。
2. 反应热与温度变化的关系反应热与温度变化之间存在一定的关系。
根据热力学第二定律，当温度升高时，放热反应的反应热减小，吸热反应的反应热增加。
根据这一关系，可以通过测量反应的温度变化来估计其反应热。
1.10化学反应热的计算.
第十节 化学反应热的计算
一、标准摩尔生成焓
等温等压下化学反应的热效应等于生成物焓的 总和减去反应物焓的总和：
rH Q p H
产物 H 反应物
若能知道各个物质的焓值，利用上式可求得等 温等压下任意化学反应的热效应。但如前所述，物 质的焓的绝对值无法求得。为此，人们采用了如下 相对标准来进行计算。
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O ( rB f H m )反应物
O ΔH1 Δ r H m
ΔH 2
O r H m H 2 H1
O r H f H m ) 产物
O Bf H m (B)
B
B
O (rB f H m )反应物
式中 pB和 rB分别表示产物和反应物在化学计量方程式 中的计量系数。系数B对反应物为负，对产物为正
H 2 T gC p, m (G) hC p, m (H) dT T
1
T2
T2
1
H 是状态函数，所以：
r H m (T2 ) H1 r H m (T1 ) H 2
r H m (T1 ) T
T2
1
(C )
p 产物
C p 反应物 dT
例如：在298.15 K及标准压力下：
CH 3COOH(l) 2O2 (g) 2CO 2 (g) 2H 2O(l)
O -1 Δ r H m 870.3 kJ mol 则 Δ H O CH COOH,l,298K c m 3
870.3 kJ mol
-1
显然，根据标准摩尔燃烧焓的定义，所指定产物如 CO 2 (g), H 2 O 等的标准摩尔燃烧焓，在任何温度T 时，其值均为零。
反应热计算公式
反应热计算公式(1)ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和。
(2)ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝H(生成物)－H(反应物)。
(3)ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能。
公式1 ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和。
例1、(2021·浙江选考)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：则2O(g)=O2(g)的ΔH为()A．428 kJ·mol－1 B．－428 kJ·mol－1C．498 kJ·mol－1 D．－498 kJ·mol－1解析：解析：选D由热化学方程式可知，2×(H—H)＋(O—O)－4×(H—O)＝－482 kJ·mol－1，代入数据解得，O—O＝498 kJ·mol－1，形成化学键放出能量，故D正确公式2、ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝H(生成物)－H(反应物)。
解析：选A酸根离子对应的酸越弱，结合氢离子能力越强，E对应的是高氯酸根离子，高氯酸是最强的无机酸，酸根离子结合氢离子能力最弱，故A错误；能量越低越稳定，A最稳定，故B正确；ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量＝64＋60－2×100＝－76 kJ·mol－1，故C正确；3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClO3-(aq)的ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝0＋64－3×60＝－116 kJ·mol－1，B→A＋D的反应为放热反应，故D正确。
公式3、ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能。
例3、由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。
根据图示可知，反应N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)的反应热为____________解析：ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能。
ΔH=209kJ·mol－1-348kJ·mol－1=－139 kJ·mol－1。
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)。
反应热的计算
1、浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1mol水时，放出的热量一定大于57.3kJ（浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量）
2、醋酸和氢氧化钠溶液反应生成1mol水时，放出的热量一定小于57.3kJ（醋酸电离会吸热）
3、稀硫酸和氢氧化钡溶液反应生成1mol水时，放出的热量一定大于57.3kJ（SO42-和Ba2+反应生成的BaSO4沉淀会放热）
-116
练习3：[2018年全国II卷]CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)
已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol−1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol−1
C(s)+
O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol−1
练习：下列各组热化学方程式中，△H1>△H2的是（ ）①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H1 H2(g)+I2(g)=2HI(g) △H2②C2H4O2(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H1 C2H4O2(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H2③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H1 Na2O(s)+H2O(l)=2NaOH( aq) △H2④2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H1 2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g) △H2A.②③ B.①④ C.①② D.③④
+247
3.利用燃烧热求反应热
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。
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复习:
1、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol
则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H为（ D ） A.+184.6 kJ/mol C.-369.2 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol
2．已知1mol白磷转化成1mol红磷，放出18.39 kJ 热 量 ， 又 知 ： P4( 白 ， s)+5O2 = 2P2O5(s) Δ H1,4P（红，s）+5O2 = 2P2O5 （s）Δ H2 则Δ H1和Δ H2的关系正确的是( B ) A．Δ H1＞Δ H2 B．Δ H1＜Δ H2 C．Δ H1=Δ H2 D．无法确定
二、反应的计算
题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写 1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热 化学反应方程式。 2、有关反应热的计算 （1）盖斯定律及其应用 （2） 根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根 据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或 比较大小。Q=n×△H (3)利用键能计算反应热 题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量
例2
① H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol
已知： ② H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol 求 ③ H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H3=？ 用图示求解过程。 ①+②=③ △H3=△H1+△H2=-285.8kJ/mol
1、与温度、压强有关
2、与物质的状态有关
3、与反应物的用量有关 4、与反应条件（途径）无关
——盖斯定律
如何理解盖斯定律？
B
登山的高度与上 山的途径无关， 只与起点和终点 的相对高度有关
A 请思考：由起点A到终点B有多少条途径？ 从不同途径由A点到B点的位移有什么关系?
例1：如何测出该反应的反应热： ① C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?
变式练习
1.已知： C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH= －241.8 kJ/mol 欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质 量比约为 A. 2:3.25 B. 12:3.25 B C. 1:1 D. 393.5:241.8
不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得△H1
如果已知： ②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ③C(s)+O2(g)==CO2(g) 你能求出ΔH1吗？ ①+②=③
，
ΔH2=-283.0kJ/mol ΔH3=-393.5kJ/mol
则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3 所以，ΔH1=ΔH3-ΔH2 =-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol =-110.5kJ/mol
2、盖斯定律在科学研究中的重要意义 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） 这些都给测量反应热造成了困难 利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热 计算出来
3、盖斯定律的应用
有些化学反应进行很慢或不易直接发 生很难直接测得这些反应的反应热，可 通过盖斯定律获得它们的反应热数据。
一、盖斯定律 1、盖斯定律 定压或定容条件下的任意化学反应，在不做 其它功时，不论是一步完成的还是几步完成的， 其热效应总是相同的（反应热的总值相等）。
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。
盖斯定律的本质：方程式按一 定系数比加和时其反应热也按 该系数比加和。
影响反应热的因素
应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程， 同时注意： ⑴ 当反应式乘以或除以某数时，△H也应乘以或除以某 数。 ⑵ 反应式进行加减运算时，△H也同样要进行加减运算， 且要带“+”、“-”符号，即把△H看作一个整体进行运算。 ⑶ 通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把 △H看作一个整体。 ⑷ 在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三 态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反 之会放热。 ⑸ 当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应 热数值相等，符号相反。
④=②＋③－①
△H=+178.2 kJ/mol
例5
课本P13例3
练习1：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：
①P4(白磷、 s)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2 kJ/mol
3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol，计算
下列反应中放出的热量。
（1）用20g NaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热 量为 出热量为 量 28.65 kJ。 （2）用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放 kJ。 11.46 （3）用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应，放出的热 （大于、小于、等于）57.3kJ。 小于 （4）100ml 0.1mol/L的Ba(OH)2溶液与100ml 0.1mol/L 的H2SO4溶液反应，放出的热量是否为1.146kJ？为什 么？
规律: “正逆”反应的反应热效应数值相等，符号相反 2、甲硅烷（SiH4）是一种无色气体，遇到空气能发生爆 炸性自燃，生成SiO2和液态水。已知室温下1g甲硅烷
自燃放出44.6kJ热量，其热化学方程式为：
_____________________________________________ SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1427.2kJ/mol
关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。
方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质） 然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”
例3：写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25℃,101kPa时)
查燃烧热表知：
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
所以， ①- ②得： C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H=+1.5kJ/mol
例4：已知下列各反应的焓变
①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)
△H = -1206.8 kJ/mol ②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s) △H = -635.1 kJ/mol ③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H = -393.5 kJ/mol 试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变
【解】：根据盖斯定律，反应④不论是一步完成还是分几步完成， 其反应热效应都是相同的。下面就看看反应④能不能由①②③三 个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应④能不能分 成①②③几步完成。 ①×2 + ②×4 - ③ = ④ 所以，ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ＝－283.2 kJ/mol ×2 －285.8 kJ/mol ×4 ＋1370 kJ/mol ＝－339.6kJ/mol
2 × ②－①： 2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol
练习3
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
②P(红磷、 s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) △H2= -738.5 kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 ①-4×②： P4(白磷、s)=4 P(红磷、s) △ H =-29.2kJ/mol
。
你知道神六的火箭燃料是什么吗？
练习2：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。