化學(xué)是一門歷史悠久而又富有活力的學(xué)科,以下是化學(xué)網(wǎng)為大家整理的高二年級下冊化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算知識點(diǎn),希望可以解決您所遇到的相關(guān)問題,加油,化學(xué)網(wǎng)一直陪伴您。
1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得熱量的數(shù)據(jù)求算
反應(yīng)熱的定義表明:反應(yīng)熱是指化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量,可以通過實(shí)驗(yàn)直接測定。
例如:燃燒6g炭全部生成氣體時(shí)放出的熱量,如果全部被水吸收,可使1kg水由20℃升高到67℃,水的比熱為4.2kJ/(kg℃),求炭的燃燒熱。
分析:燃燒熱是反應(yīng)熱的一種,它是指在101Kpa時(shí),1mol純凈可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量。據(jù)題意,先求得1kg水吸收的熱量:Q=cm△t=197.4kJ,由此得出該反應(yīng)燃燒熱為394.8KJ/mol。
(△H=-394.8KJ/mol)
2、根據(jù)物質(zhì)能量的變化求算
根據(jù)能量守恒,反應(yīng)熱等于生成物具有的總能量與反應(yīng)物具有的總能量的差值。當(dāng)E1(反應(yīng)物)E2(生成物)時(shí),△H0,是放熱反應(yīng);反之,是吸熱反應(yīng)!鱄=E生成物-E反應(yīng)物
3、根據(jù)反應(yīng)實(shí)質(zhì)鍵能的大小求算
化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的生成,其中舊鍵的斷裂要吸收能量,新鍵的生成要放出能量,由此得出化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(反應(yīng)熱)和鍵能的關(guān)系:△H =E1(反應(yīng)物的鍵能總和)-E2(生成物的鍵能總和)
4、根據(jù)熱化學(xué)方程式求算
熱化學(xué)方程式中表明了化學(xué)反應(yīng)中能量的變化!鱄的大小與方程式中物質(zhì)的系數(shù)大小成正比。
例如:H2 (g) + O2 (g) = H2O (g)△H =-241.8 KJ/ mol
則:2 H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g)△H =?KJ/ mol
分析:當(dāng)物質(zhì)的系數(shù)變?yōu)?倍時(shí),反應(yīng)熱也同時(shí)變?yōu)?倍。
所以△H=-483.6 KJ/ mol
5、根據(jù)蓋斯定律的規(guī)律求算
蓋斯定律是熱化學(xué)中一個(gè)相當(dāng)有實(shí)用價(jià)值的定律。其內(nèi)容是不管化學(xué)反應(yīng)過程是一步完成還是分幾步完成,總過程的熱效應(yīng)是相同的,即一步完成的反應(yīng)熱等于分幾步完成的反應(yīng)熱之和。利用這一規(guī)律,可以從已經(jīng)測定的反應(yīng)的熱效應(yīng)來計(jì)算難于測量或不能測量反應(yīng)的熱效應(yīng),它是間接求算反應(yīng)熱的常用方法。
具體計(jì)算方法是:通過熱化學(xué)方程式的疊加,進(jìn)行△H的加減運(yùn)算。
例如:實(shí)驗(yàn)中不能直接計(jì)算出由石墨和氫氣生成甲烷反應(yīng)的反應(yīng)熱,但可測出CH4、石墨和氫氣的燃燒熱。試求出石墨生成甲烷的反應(yīng)熱。
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-890.5KJ/mol
②C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5KJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8KJ/mol
④C(石墨)+2H2(g)=CH4(g) △H4
分析:根據(jù)蓋斯定律,可以通過反應(yīng)①②③的疊加組合出反應(yīng)④,則反應(yīng)熱的關(guān)系為:△H4=2△H3+△H2-△H1=2(-285.8 KJ/mol)+(-393.5KJ/mol)-(-890.5 KJ/mol)=-74.6 KJ/mol。
補(bǔ)充:
蓋斯定律
1、蓋斯定律的內(nèi)容
不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。換句話說,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。
2、蓋斯定律直觀化:△H=△H1+△H2
3、蓋斯定律的應(yīng)用
(1)有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生,很難直接測得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱,可通過蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。
例如:C(s)+0.5O2(g)=CO(g)
上述反應(yīng)在O2供應(yīng)充分時(shí),可燃燒生成CO2、O2供應(yīng)不充分時(shí),雖可生成CO,但同時(shí)還部分生成CO2。因此該反應(yīng)的△H無法直接測得。但是下述兩個(gè)反應(yīng)的△H卻可以直接測得:
C(S)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
CO(g)+0.5 O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,就可以計(jì)算出欲求反應(yīng)的△H。
分析上述反應(yīng)的關(guān)系,即知
△H1=△H2+△H3
△H3=△H1-△H2=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol
由以上可知,蓋斯定律的實(shí)用性很強(qiáng)。
(2)在化學(xué)計(jì)算中,可利用熱化學(xué)方程式的組合,根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算。
(3)在化學(xué)計(jì)算中,根據(jù)蓋斯定律的含義,可以根據(jù)熱化學(xué)方程式的加減運(yùn)算,比較△H的大小。
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