怎么样计算化学反应的焓 应该怎么做?

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根据参加反应的物质的标准生成自由焓及标准溶解自由焓按式⒄计算(单质的标准生成自由焓ΔG°=0):⒄或

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利用生成焓数据计算下列反应的焓变:H2 (g) + 1/2 O2(g) = H2O (l)△H

在化学反应过程中,反应要么吸收环境中的热量,要么向环境释放热量。化学反应与其环境之间进行的热量交换被称为焓,通常用H表示。但是,H无法直接测量,科学家会利用反应温度随时间的“变化”来计算焓随时间的“变化”,后者用’’’?H’’’表示。知道?H后,科学家就能判断一个反应是在释放热量还是在吸收热量。释放热量被称为“放热”,而吸收热量被称为“吸热”。通常情况下,?H = m x s x ?T,其中m是反应物的质量,s是生成物的比热,而?T是反应温度的变化。

1解焓值问题

化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△G=△H-T?△S<0时,反应能自发进行,当△

以Calculate the Enthalpy of a Chemical Reaction Step 1为标题的图片

1确定反应的生成物和反应物。任何化学反应都涉及两种化学物质,即生成物和反应物。生成物是反应“生成”的化学物质,而反应物是通过“相互作用、组合或分解”,来生成生成物的化学物质。换而言之,化学反应的反应物就像食谱中的原料,而生成物就像做好的菜肴。要计算反应的?H,首先需要确定反应的生成物和反应物。

化学反应的焓=生成物总生成焓+反应物总生成焓之差如果觉得答案解决了你的问题,请采纳,谢谢,如还有

例如,假设我们要计算氢气和氧气生成水的反应焓:2H2 (氢气) + O2 (氧气) → 2H2O (水)。方程式中,H2O2是反应物,而H2O是生成物。

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以Calculate the Enthalpy of a Chemical Reaction Step 2为标题的图片

2确定反应物的总质量。下一步需要计算反应物的质量。如果不知道它们的质量,也无法称量反应中的反应物,你可以使用它们的摩尔质量来计算它们的真实质量。查询标准的元素周期表或关于分子和化合物的其他化学资料,可以找到摩尔质量。只需用每种反应物的摩尔质量乘以消耗的反应物摩尔数,就能算出反应物的质量。

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在水的例子中,反应物是氧气和氢气,它们的摩尔质量分别为2g和32g。由于方程式中H2旁边的系数为“2”,而O2旁边没有系数,所以反应中会用掉2摩尔的氢气和1摩尔的氧气,因此,反应物总质量的计算过程如下:

你想问的是养什么龟,假如养普通的巴西龟、中国的乌龟,找个大一点的盆子,水刚漫过龟壳一半即可养活,要是养象龟的话可就难了,平常要买西红柿油麦菜给他吃,而西红柿又不能吃得太多,最重要的是,每天都要给他温水泡澡,出远门的话最好带上,呵呵!

2 × (2g) + 1 × (32g) = 4g + 32g = 36g

这个问题其实有点标题党,因为张学友接受采访的视频如果你全部看了,他表达的其实不完全是这个意思。嗯,这句话应该才是他想传递的意思。《我是歌手》第五季改名为《歌手2017》是这一季节目的槽点之一,因为限韩令之后,一批购买的韩国版权的综艺都采取了这样的方法规避问题,《奔跑吧,兄弟》也是,说不定谁借鉴的谁呢。但是节目改名为《歌手》,也没改变这个节目越来越缺重量级选手的问题。因为华语乐坛能称得上唱将级的歌手数量本来就有限,除了已经参加节目的这些,剩下的可选择歌手越来越少。而这些歌手里,大部分明明应该参加却一直没参加的,其实都跟张学友的情况相似。已经是天王天后级别的歌手了,有代表作,歌曲曾经影响过一代人,

以Calculate the Enthalpy of a Chemical Reaction Step 3为标题的图片

3找出生成物的比热。下一步需要找出你分析的生成物的比热。每个元素或分子都有一个与之相关的比热值:这些值是常数,通常可以在化学课本后的表格中或其他化学资料中查到。比热有几种不同的度量方式,本公式中,我们会使用以J/(g? °C)为单位的比热值。

注意,如果方程式有多种生成物,那么你必须对生成各生成物的组分反应进行焓计算,然后将它们加总,算出整个反应的焓。

本示例中,最终生成物是水,它的比热约为4.2 J/(g? °C)

以Calculate the Enthalpy of a Chemical Reaction Step 4为标题的图片

4计算反应前后的温度差。下一步我们需要计算?T,也就是反应前后的温度变化。用反应的初始温度T1减去反应的最终温度T2,来算出?T。和大多数化学计算一样,此处应该使用开尔文(K)温度,但使用摄氏(C)温度也会得到同样的结果。

在本示例中,假设一开始的反应温度是185K,反应结束时的温度是95K。这种情况下,?T的计算过程如下:

?T = T2 – T1 = 95K – 185K = -90K

以Calculate the Enthalpy of a Chemical Reaction Step 5为标题的图片

5使用公式?H = m x s x ?T来求解。 知道反应物的质量m、生成物的比热s,以及反应的温度变化?T后,你就能算出反应焓了。只需将它们的值代入到公式?H = m x s x ?T中,做乘法就可以了。答案的单位将是能量单位焦耳(J)。

在本例题中,反应焓的计算过程如下:

?H = (36g) × (4.2 JK-1 g-1) × (-90K ) = -13,608 J

以Calculate the Enthalpy of a Chemical Reaction Step 6为标题的图片

6判断反应是失去能量还是获得能量。之所以要计算各种反应的?H,大部分情况下是为了确定反应是放热的还是吸热的,前者会失去能量并释放热量,而后者会获得能量并吸收热量。如果?H的最终答案是正数,那么反应就是吸热反应。反之,如果答案是负数,那么反应就是放热反应。数字越大,表示反应释放或吸收的热量越多。对强放热反应要多加小心,它们有时会释放出大量能量,如果释放的速度足够快,可能引起爆炸。

本例题中,我们的最终答案是-13608 J,由于是负数,所以我们知道反应是放热反应。这是合理的,因为H2和O2是气体,而生成物H2O是液体。蒸汽形式的高温气体需要以热量的形式向环境释放能量,冷却到能够形成液体水的温度,这意味着形成H2O的过程是放热过程。

2估算焓值

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1使用键能来估算焓值。几乎所有化学反应都涉及到原子间键的形成或断裂。由于化学反应中的能量既不会凭空消失也不会凭空出现,所以,如果知道反应中形成键或破坏键所需要的能量,我们就能将这些键能相加,非常准确地估算出整个反应的焓变。

让我们以反应H2 + F2 → 2HF为例。在该反应中,破坏H2分子中的H原子所需要的能量是436 kJ/mol,而F2所需要的能量是158 kJ/mol。[1]最后,H和F形成HF所需的能量等于-568 kJ/mol。[2]由于方程式中的生成物是2HF,所以我们需要乘以2,即2 × -568 = -1136 kJ/mol。将所有值相加求和,得到:

436 + 158 + -1136 = -542 kJ/mol

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2使用生成焓来估算焓值。生成焓是固定的?H值,它代表生成特定化学物质所用的反应焓变。如果知道生成方程式中的生成物和反应物所需的生成焓,你可以将它们相加,来估算焓值,其方法与上文所述的键能方法非常类似。

让我们以反应C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O为例。在该反应中,我们知道如下反应的生成焓:[3]

C2H5OH → 2C + 3H2 + 0.5O2 = 228 kJ/mol

2C + 2O2 → 2CO2 = -394 × 2 = -788 kJ/mol

3H2 + 1.5 O2 → 3H2O = -286 × 3 = -858 kJ/mol

由于将这些方程式相加后可以得到C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O,正是我们想要计算焓值的方程式,所以我们只需将以上反应的生成焓相加,就能算出该反应的焓值,计算过程如下:

228 + -788 + -858 = -1418 kJ/mol

以Calculate the Enthalpy of a Chemical Reaction Step 9为标题的图片

3颠倒方程式时不要忘了改变符号。一定要注意,使用生成焓来计算反应的焓值时,只要颠倒了组分反应的方程式,就需要改变生成焓的符号。换而言之,如果为了得到所有生成物和反应物,以便将它们约去,你颠倒了一个或多个生成反应方程式,那么你必须改变这些生成反应方程式焓值的符号。

你应该注意到了,在之前的示例中,我们为C2H5OH而使用的生成反应是颠倒的。C2H5OH → 2C + 3H2 + 0.5O2展示的是C2H5OH的分解过程,而不是它的形成过程。由于为了得到所有生成物和反应物,以便将它们约去,我们颠倒了方程式,所以我们必须改变生成焓的符号,得到228 kJ/mol。实际上,C2H5OH的生成焓等于-228 kJ/mol。

3实验观察焓变

以Calculate the Enthalpy of a Chemical Reaction Step 10为标题的图片

1找一个干净的容器,装满水。通过一个简单的实验,我们很容易看出焓的作用原理。为了确保实验反应发生时不受到任何外来污染物的影响,请清洁计划使用的容器,并进行消毒。科学家会使用一种被称为“量热计”的特殊密闭容器来测量焓值,但使用小玻璃杯和烧瓶来做实验,你也能得到合理的结果。无论使用什么容器,用干净的室温自来水装满容器。你应该在室内某个温度较低的地方来进行反应。

本实验需要一个非常小的容器。我们会测试泡腾片的焓变效应,所以用的水越少,温度的改变就越明显。

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2将温度计插入容器中。找一支温度计,把它放入容器,使玻璃泡位于水平面以下。读出水的温度,就本实验而言,水的温度就是反应的初始温度T1。

假设我们测量水的温度,发现刚好等于10摄氏度。稍后我们会用温度计样本读数来说明焓的原理。

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3将泡腾片放入容器中。做好开始实验的准备后,放一片泡腾片到水中。你会发现它立即开始鼓泡并发出嘶嘶声。随着泡腾片在水中溶解,它会分解成碳酸氢盐HCO3-和柠檬酸,柠檬酸会以氢离子H+的形式发生反应。这些化学物质会在3HCO3? + 3H+ → 3H2O + 3CO2反应中成水和二氧化碳气体。

以Calculate the Enthalpy of a Chemical Reaction Step 13为标题的图片

4反应完成后测量温度。监控反应过程,泡腾片应该会逐渐溶解。泡腾片反应结束后,或反应速度边得很慢后,再次测量温度。水的温度应该比之前稍低一点。如果水温升高,那么实验可能是受到外部因素的影响,例如所在房间的温度过高。

本实验中,假设泡腾片起泡结束后水的温度是8摄氏度。

以Calculate the Enthalpy of a Chemical Reaction Step 14为标题的图片

5估算反应的焓值。在理想的实验中,将泡腾片加入水中时,它会生成水和气泡形式的二氧化碳气体,并导致水温下降。根据这些信息,我们预计反应是吸热反应,即从周围环境中吸收能量的反应。溶解的液态反应物需要额外的能量才能变成气态生成物,所以它会以热量的形式从周围的环境中吸收能量,在本反应中,周围的环境就是水。这会让水温下降。

本实验中,加入泡腾片后水温下降了两度。这与我们预计的温和吸热反应表现一致。

小提示

这些计算使用的是开尔文(K)温度,和摄氏度一样,开尔文是温度计量单位。要在摄氏度和开尔文之间转换,只需要加上或减去273度就可以了:K = °C + 273。

参考

↑ http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c120/heatreac.html↑ http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c120/heatreac.html↑ http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c120/heatreac.html

http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c120/heatreac.html

http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c120/chemener.html#enthalpy

http://www.iun.edu/~cpanhd/C101webnotes/matter-and-energy/specificheat.html

http://education.seattlepi.com/delta-h-represent-chemistry-3557.html

https://www.chem.tamu.edu/class/majors/tutorialnotefiles/enthalpy.htm

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反应焓、生成焓、燃烧焓分别的定义是什么?三者又有什么联系

反应焓:在等温等压下化学反应的焓变为生成物焓的总和减去反应物焓的总和之差。

生产焓:这个是人为的规定,在标准压力下(100KPa)下,在进行反应的温度时,有最稳定的单质合成标准压力P下单位量物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓。

燃烧焓:可燃物质B在标准的压力下,反应温度T时,单位量的物质B完全氧化为同温下指定产物时的标准摩尔焓变。

三者之间的关系为: 从燃烧焓可以计算反应焓,如果知道反应中各物质的标准摩尔燃烧焓,反应焓就等于各反应物燃烧焓的总和减去各产物燃烧焓的总和。

从燃烧焓也可以求生成焓(特别是一些通常不能直接由单质合成的有机化合物),举例: 求C(s)+2H2(g)+1/2O2(g)==CH3OH(L)反应焓变

△fH CH3OH=△cH C+2△cH H2 -△cH CH3OH

△fH 为反应焓 △cH 为燃烧焓

焓变计算公式

1、从宏观角度:焓变(△H):ΔH=H生成物-H反应物(宏观),其中:

H生成物表示生成物的焓的总量;H反应物表示反应物的焓的总量;ΔH为“+”表示吸热反应,ΔH为“-”表示放热反应。

2、从微观角度:ΔH=E吸收-E放出 (微观),其中:E吸收表示反应物断键时吸收的总能量,E放出表示生成物成键时放出的总能量;ΔH为“+”表示吸热反应,ΔH为“-”表示放热反应。

常用计算方法:

(1)根据热化学方程式进行计算:焓变与反应物各物质的物质的量成正比;

(2)根据反应物和生成物的总焓计算:ΔH=H(反应产物)-H(反应物);

(3)依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算:ΔH=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量;

(4)根据盖斯定律的计算;

(5)根据比热公式求算:Q=-c·m·ΔT。 

扩展资料

(1)反应焓变的数值与各物质的系数成正比。因此热化学方程式中各物质的系数改变时,其反应焓变的数值需同时做相同倍数的改变。

(2)正、逆反应的反应热焓变的数值相等,符号相反。

(3)热化学方程式与数学上的方程式相似,可以移项同时改变正负号,各项的系数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。

(4)多个热化学方程式可以相加或相减,ΔH也进行相应的相加或相减,得到一个新的热化学方程式。

(5)热化学方程式中的反应焓变是指反应按照所给形式进行完全时的反应焓变。

参考资料来源:百度百科-反应焓变

参考资料来源:百度百科-焓变

标准摩尔生成焓与摩尔焓变的区别

1、表示含义不同:

(1)标准摩尔生成焓:在标准状态即压力为100kPa,一定温度(一般是298.15K)下时,由元素最稳定的单质生成生成1mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。

(2)摩尔焓变指一摩尔物体焓的变化量。焓是物体的一个热力学能状态函数,即热函:一个系统中的热力作用,等于该系统内能加上其体积与外界作用于该系统的压强的乘积的总和。标准摩尔反应焓变是指参加反应的各物质都处于标准态时的反应焓变

2、性质不同:

(1)标准摩尔生成焓在使用时必须注明温度。单质的标准摩尔生成焓为零。根据定义,由稳定单质生成稳定单质,也就是由自己生成自己,没有发生变化,所以焓变为0,因此稳定单质的标准摩尔生成焓为零。除了NO、NO2、C2H2(气)等少数物质以外,绝大多数常见化合物的标准摩尔生成焓都是负值。

(2)焓变是生成物与反应物的焓值差。作为一个描述系统状态的状态函数,焓变没有明确的物理意义。ΔH(焓变)表示的是系统发生一个过程的焓的增量。

扩展资料

标准摩尔反应焓变的计算方法:

1、利用热化学方程式的组合计算

已知一些分反应的标准摩尔反应焓变,利用热方程式的组合可以求得总反应的标准摩尔反应焓变。

2、利用标准摩尔生成焓计算

对任一化学反应,利用各种反应物和生成物的标准摩尔生成焓变的数据,就可以求得该反应的标准摩尔反应焓变  。物质的标准摩尔生成焓变的数值可从各种化学,化工手册或热力学数据手册中查到。

3、利用标准摩尔燃烧焓计算

有机物难于直接从单质合成,其标准摩尔生成焓数据难以得到,但有机物容易燃烧,可利用燃烧焓的数据来求算某些反应的焓变。对于一个化学反应来说,其反应物和生成物的原子种类和数目相同,它们完全燃烧的产物也势必相同。

参考资料来源:百度百科-标准摩尔生成焓

4、利用水合离子的标准摩尔生成焓计算

对于水溶液中有离子参加的反应,如果知道水合离子的标准摩尔生成焓,就可求得该反应的标准摩尔反应焓变  。由于离子都是成对存在的,无法测定单一离子的生成焓,为此必须规定一个相对标准,在此基础上求得其他水合离子生成焓的相对值.

5、利用键能估算

对于那些缺少标准摩尔生成焓数据的反应,可由键能来近似计算反应的焓变。键能计算反应焓变只适用于气相反应,有固体或液体参加的反应,不能直接用键能来计算其反应焓变,而应该将固体或液体先变成气体,然后才能进行计算。

参考资料来源:百度百科-标准摩尔生成焓

百度百科-焓变

百度百科-标准摩尔反应焓变


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