化学反应热的计算课件

化学反应热的计算化学反应热是化学反应中热量变化的衡量标准它表示在特定条件下，反应物转化为生成物时所释放或吸收的热量课程目标理解基本概念掌握计算方法掌握热力学第一定律、焓的概念和反应热的概念学习利用热化学方程式、标准生成焓和定律计算反应热Hess了解反应热的影响因素应用于实际问题理解温度、压力和浓度对反应热的影响能够利用所学知识分析和解决化学反应热相关的实际问题热力学第一定律能量守恒能量转化数学表达式能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它在化学反应中，能量可以从化学能转化为热热力学第一定律可以用公式表示ΔU=Q只能从一种形式转化为另一种形式，或者从能、光能等，也可以发生相反的转化，其中为内能变化，为吸热量，+WΔU Q一个物体转移到另一个物体，总量保持不变为功W内能和焓内能焓内能与焓的关系一个系统中所有粒子的动能和势能之和衡量系统能量的一种状态函数，表示系统在焓是内能加上系统压强和体积的乘积等压条件下所具有的能量焓的定义热力学函数符号

1.

2.12焓是体系在恒压条件下所吸收用符号表示，单位为焦耳H或放出的热量（）或千焦耳（）J kJ影响因素重要性

3.

4.34焓的大小与体系的温度、压力焓是化学反应中热效应的重要和物质的量有关指标，可以用来判断反应是放热还是吸热焓的测量焓的变化值可以通过实验测量得到，常用方法有以下几种量热法1利用量热计测量反应或过程释放或吸收的热量间接计算法2利用热化学方程式和已知焓值计算未知焓值理论计算法3利用量子化学方法计算焓值反应热的概念定义反应热是指化学反应在恒压条件下发生的热量变化它反映了反应体系与环境之间能量交换的程度反应热是化学反应的重要热力学参数之一，可以用来判断反应的方向和进行的程度反应热通常用表示，单位为ΔH kJ/mol表示吸热反应，反应体系从环境吸收热量；表ΔH0ΔH0示放热反应，反应体系向环境释放热量反应热的符号反应热符号正负号反应热用表示，表示反应过程中焓变放热反应为负值，吸热反应为正值ΔHΔHΔH生成焓生成焓是指在标准状态下，由最稳定单质生成物质的焓变生成焓是化1mol学反应热力学计算中重要的参数例如，生成焓为负值，说明生成该物质时释放能量，即为放热反应；生成焓为正值，则说明生成该物质时吸收能量，即为吸热反应燃烧焓定义物质在标准状态下完全燃烧1mol生成稳定的氧化物时所放出的热量符号ΔHcθ单位kJ/mol燃烧焓是一个重要的热化学数据，可以用来判断物质的燃烧热力学性质，并用于计算其他反应的焓变中和焓中和焓指的是强酸与强碱反应生成摩尔水时的焓变1例如，强酸盐酸（）与强碱氢氧化钠（）反应生成摩尔水时的焓变HCl NaOH1，就称为中和焓-

57.3kJ/mol1mol中和焓生成水实验测得该反应的中和焓约为该反应生成摩尔的水-

157.3kJ/mol溶解焓溶解焓是指在一定温度和压力下，溶质溶解于一定量的溶剂中所产生的1mol焓变溶解焓为负值，表示溶解过程放热溶解焓为正值，表示溶解过程吸热，溶液温度升高，溶液温度降低相变焓相变焓是指物质在恒定压力下发生相变时所吸收或放出的热量它反映了物质在不同相态之间转变时能量变化的大小相变焓是热力学中一个重要的概念，可以用来计算化学反应的热效应相变焓的数值取决于物质的种类、相变类型以及温度和压力等因素例如，水的熔化焓为，沸腾焓为

6.01kJ/mol

40.7kJ/mol相变焓在实际应用中具有广泛的应用，例如在工业生产中，可以用来计算化学反应的热量变化，从而优化反应条件，提高生产效率此外，相变焓还可以用来预测物质的相变温度和压力等信息标准生成焓标准生成焓指的是在标准状态下，由最稳定的单质生成1摩尔物质的焓变，用符号ΔfH°表示标准状态通常定义为

298.15K（25°C）和1压力atm标准生成焓是热化学计算中的重要数据，可以通过实验测量或使用热化学方程式来计算它可以用于计算反应焓变，从而预测反应是否可以自发进行

0298.15kJ/mol K单位标准状态温度°1ΔfH符号atm标准状态压力标准生成焓定律Hess反应热1反应热只与反应的始末状态有关多步反应2反应可分多步进行总反应热3等于各步反应热之和定律在化学反应热的计算中非常重要，它可以帮助我们计算一些难以直接测量的反应热Hess洪特定律基本概念1洪特定律描述了反应热与反应物和生成物的化学计量系数之间的关系它指出，一个反应的反应热等于其化学计量系数乘以相应的生成焓的代数和应用范围2洪特定律广泛应用于化学反应热量的计算，特别是在无法直接测量反应热的情况下它为计算反应热提供了简便方法，并帮助我们理解化学反应过程中的能量变化关键要点3洪特定律强调了生成焓的重要性，它代表了生成一摩尔物质的热量变化通过利用标准生成焓，我们可以计算出复杂反应的反应热反应热的计算利用热化学方程式热化学方程式反应热可以直接从方程式中读取利用标准生成焓通过查阅标准生成焓表计算反应热利用定律Hess根据已知反应热计算未知反应热利用热化学方程式写出化学反应方程式将反应物和生成物写成化学式，并用箭头连接，表示化学反应配平化学方程式确保反应式两边原子数目相等，用系数平衡添加反应热值在化学方程式右边添加反应热值，用△表示，并注明单位（）H kJ/mol注意正负号放热反应△为负值，吸热反应△为正值H H利用标准生成焓标准生成焓是指在标准状态下，由最稳定单质生成1mol物质时的焓变，符号为ΔHf°计算反应热1利用标准生成焓可以计算反应热标准生成焓2化学物质的标准生成焓反应物3计算反应物和生成物的标准生成焓生成物4反应热等于生成物标准生成焓之和减去反应物标准生成焓之和例如，对于反应，已知、和的标准生成焓分别为、和，则H2g+1/2O2g→H2Ol H2g O2g H2Ol0kJ/mol0kJ/mol-

285.8kJ/mol该反应的反应热为，即每生成液态水放出的热量-

285.8kJ/mol1mol

285.8kJ利用定律Hess定律Hess1利用已知反应热计算未知反应热.反应热与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关步骤2将已知反应进行适当的加减，使之加减后成为目标反应•目标反应的反应热等于已知反应热加减后的结果•举例3计算石墨的反应热C+O2g=CO2g已知石墨，△；，△C+1/2O2g=COg H=-

110.5kJ/mol COg+1/2O2g=CO2g H=-

283.0kJ/mol反应热的大小及方向能量变化正负值反应热的大小反映了化学反应过反应热可以是正值或负值，正值程中能量变化的程度，数值越大表示吸热反应，负值表示放热反，能量变化越剧烈应影响因素反应热的大小和方向受多种因素影响，包括反应物和生成物的性质、反应条件等放热反应和吸热反应放热反应吸热反应放热反应会释放热量，导致周围环境温度升高吸热反应需要吸收热量才能进行，导致周围环境温度降低常见放热反应包括燃烧、中和反应和许多化学反应常见吸热反应包括冰的融化、水的蒸发和许多分解反应反应热的影响因素反应物的性质生成物的性质反应物的化学键类型和键能会影响反应热，例如，化学键越强，反生成物的化学键类型和键能也会影响反应热，生成物化学键越稳定应热越低，反应热越低反应条件催化剂温度、压力、浓度等因素会影响反应热，例如，温度升高，反应热催化剂可以改变反应路径，降低反应的活化能，但不会改变反应热通常会增加温度对反应热的影响温度会改变反应速率，从而影响反应热温度升高，反应速率加快，更多反应物转化为产物，反应热会随之改变温度降低，反应速率减慢，反应热也会相应降低压力对反应热的影响影响因素体积变化压力主要影响气体反应的反应热当反应物或生成物为气体对于气相反应，如果反应体积减小，则升高压力会使反应热时，压力升高会使反应向体积减小的方向进行，进而影响反减小反之，如果反应体积增大，则升高压力会使反应热增应热大理想气体实际气体对于理想气体反应，压力对反应热的影响较小因为理想气对于实际气体反应，由于气体分子间存在相互作用，所以压体分子之间没有相互作用，所以压力变化对反应热的影响可力变化对反应热的影响比较明显以忽略浓度对反应热的影响浓度与反应热稀释与反应热反应物浓度越高，反应热越大这是因为反应物浓度越高，反应进稀释溶液时，反应物的浓度降低，反应热也会降低因为稀释溶液行的越充分，放出的热量也就越多后，反应物之间的碰撞机会减少，反应的程度也会下降总结化学反应热热力学定律是化学反应过程中能量变化的量度，表示反应物转化为生成物过为化学反应热的计算提供了理论基础，其中焓变是反应热的重要程中放出或吸收的热量概念思考题反应热的符号为何是正负号？

1.反应热与反应物和生成物的量有关吗？

2.如何利用定律计算反应热？

3.Hess温度、压力、浓度对反应热有何影响？

4.小结与拓展本节要点定律Hess反应热是化学反应过程中热量变利用定律可以计算复杂反应Hess化的量度焓变是反应热的一个的焓变，只需知道组成反应的简重要概念单反应的焓变影响因素应用温度、压力和浓度都会影响反应反应热的计算在化学研究、工业热的大小和方向生产和环境保护等方面都有重要的应用。