化学反应热实验的过程分析及焓变计算

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1、第19卷第3期贵州教育学院学报(自然科学)Vol.19.No.32008年3月JournalofGuizhouEducationInstitute(NaturalScience)Mar.20083化学反应热实验的过程分析及焓变计算陈明元,斯丽芳(贵州教育学院化学系,贵州贵阳550003)摘要:高中化学教师教学用书以乙烷裂解为乙烯和氢气为例,估算化学反应热。但键能数据的来源很有限,而物质的焓资料较丰富易得,况且,化学反应中常伴随有诸如气体解吸、盐的溶解等物理变化过程,因此,用求反应系统的焓变来计算化学反应热,则较为容易且周详。这里,用焓变

2、计算了乙烷高温裂解的反应热。并以高中化学第一册[实验1-4]为例做过程分析及焓变计算,从计算结果可知,该化学反应实验的吸热量很大,而且主要来自反应时氢氧化钡晶粉脱弃结晶水所引起的强烈吸热。关键词:化学反应热;键能;过程分析;焓变中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1002-6983(2008)03-0030-03AnalysisontheprocessandcomputationofenthalpyincrementinchemicalreactionheatexperimentCHENMing2yuan,SILi2fang(1

3、.DepartmentofChemistry,GuizhouEducationInstitute,Guiyang,Guizhou,550003China)Abstract:Applyingenthalpydatetothecomputationofchemicalreactionheatwillbemuchmoreconvenientandcomprehensiveifdateofbondenergyisused.Thearticleanalysestheprocessintheexperiment(experiment124,book

4、one)inhighschoolchemistryandcomputationofenthalpyincrementbasedontheexperiment.Theresultillustratesthatchemicalreactionintheexperimentisastrongheat2absorbingreaction.Moreover,theheatresultsprimarilyfromthestrongheatabsorptioncausedfromthebariumhydroxideabandonscrystalwat

5、erinthereaction.Keywords:chemicalreactionheat;analysisofprocess;enthalpyincrement-1=125.6kJ·mol该反应是吸热反应,吸收的热量为125.6kJ1键能数据估算反应热的有限-1·mol。性和焓变计算的应用在有关手册中,化学键能的数据是很有限的,[1]27高中化学教师教学用书中,以乙烷裂解相对于繁多的化学反应,用键能数据估算反应热为乙烯和氢气的气相反应(C2H6=C2H4+H2)为的方法其有限性明显可见。而在有关的手册或图例提出用化学反应中化学键的改变

6、和键能数据估表中,各种状态(固、气、液、溶液)下物质的焓值算反应热(ΔH)。则较为丰富易得,有时,还有公式和资料可供人们ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物)从标准条件(通常为1atm298K)下物质的焓值=[2E(C-H)+E(C-C)]-[E(C=计算出不同温度下的焓变。所以,用求反应系统C)+E(H-H)]=(2×414.4+347.4)kJ·mol-1-(615.的焓变来计算化学反应热,较为方便和周详。-1这里,先用求焓变计算1pθ,298K条件下上3+435.3)kJ·mol3收稿日期:2007-07-27作者简介:陈明元(19

7、43-),男,教授,主要从事化工教学与研究。—30—[2]797述乙烷裂解的反应热。从《大学化学手册》查得的数据见表1。2高中化学第一册[实验1-表1几种气体的热力学资料4][3]19的过程分析及焓变计算θΔH2-1-1fmCP=a+bT+cT(kJ·kmol)物质369(kJ·mol-1)a×10b×10c×10实验用约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶C2H6(气)-84.66724.088733.181-24.226体[Ba(OH)2·8H2O]与约10g氯化铵(NH4Cl)晶体在小烧杯里快速搅拌、混合,发生反应和吸C2H4(气)52

8、.29247.405510.835-158.700热。可观察到与小烧杯底接触的玻璃片上预先滴有的3～4滴水结成冰,并且玻片与杯底粘着。以H2(气)0121.699-3.5028.423此显示化学反应为吸热过