反应热的计算（第1 课时） 课件 2023-2024学年高二上

第二节反应热的计算第1课时盖斯定律高二—人教版—化学—选择性必修1—第一章学习目标从化学史角度发现并认识盖斯定律；通过生活经验、路径角度和化学计算模型理解盖斯定律的内涵本质，了解其意义；通过实例，能运用盖斯定律计算反应热以及解决生产生活中的实际问题。目录LOREMIPSUM12表示3中和反应反应热的测定4LOREMIPSUMCH4(g)+

2O2(g)＝CO2(g)+

2H2O(l)ΔH=−890.3kJ/molCH4(g)+

3/2O2(g)＝CO(g)+

2H2O(l)——图片来源于网络【思考】能否定量比较天然气完全燃烧和不完全燃烧所释放的能量？【问题】能通过实验直接测定得到甲烷不完全燃烧

的反应热吗？ΔH=？

CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH

<0

1.有些反应的产品不纯（有副反应发生），如甲烷的不完全燃烧,大多数有机反应；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。在众多的化学反应中：2.有些反应进行得很慢，如煤炭，石油的形成；3.有些反应不容易直接发生，如石墨和氢气生成甲烷的反应。热化学研究的先驱

最早研究反应热的是法国化学家拉瓦锡和法国数学家、天文学家拉普拉斯，他们利用冰量热计（即以被熔化了的冰的质量来计算热量）测定了碳单质的燃烧热，测得的数值与现代精确测定值十分接近。拉瓦锡拉普拉斯任务1发现盖斯定律

化学家盖斯利用自己设计的量热计，测定了大量的反应热。并依据氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、石灰分别与硫酸反应的反应热总结出了盖斯定律。1840年，他将这一重大发现公之于众，对反应热的研究做出重大贡献。盖斯热化学研究的先驱任务1发现盖斯定律【问题】什么是盖斯定律？一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热都是相同的。盖斯任务2理解盖斯定律盖斯定律表明，在一定条件下，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。坐缆车或步行人的势能变化与上山的途径无关，只与起点和终点的海拔差有关。任务2理解盖斯定律“三一定”物质种类、物质状态、物质的量任务2理解盖斯定律始态终态结论：反应热研究的是化学反应前后能量的变化，与途径无关。例

已知在298K时：①C(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH1=−393.5kJ/mol②CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH2=−283.0kJ/mol问题：要测出C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)ΔH3=？任务2理解盖斯定律【思考】以上热化学方程式中的物质变化有何联系?CO

(g)+1/2O2(g)②CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH2=−283.0kJ/mol任务2理解盖斯定律C(s)+O2(g)CO2(g)始态终态③C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)ΔH3=？①C(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH1=−393.5kJ/mol分步进行一步完成物质变化ΔH1=ΔH2

+

ΔH3ΔH3

=

ΔH1

–

ΔH2

=

–393.5kJ/mol–(–283.0kJ/mol)

=–110.5kJ/mol任务2理解盖斯定律【问题】化学反应发生物质变化的同时，能量变化之间存在什么关系？求从始态到终态的ΔH与ΔH1、ΔH2的关系？ΔH=ΔH1

+ΔH2任务2理解盖斯定律若一个反应体系的始态到终态可以一步完成（反应热ΔH）。分两步进行：先从始态到a（反应热为ΔH1），再从a到终态（反应热为ΔH2）。路径法【练习1】已知：①H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l)ΔH1=−285.8kJ/mol②H2O(l)＝H2O(g)ΔH2=+44kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH3=−241.8kJ/mol设计成如下转化路径，请填空：H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)ΔH1−ΔH2ΔH3H2O(l)ΔH1=ΔH3−ΔH2例已知在298K时：①C(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH1=−393.5kJ/mol②CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH2=−283.0kJ/mol问题：要测出C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)ΔH3=？任务2理解盖斯定律请同学们仔细观察思考，除了利用路径法进行图解，还有其他计算方法吗？C(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH1=−393.5kJ/mol+)

ΔH3=ΔH1−

ΔH2

=

−393.5kJ/mol−(−283.0kJ/mol）=

−110.5kJ/molC(s)+1/2O2(g)＝CO(g)ΔH3=？CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH2=−283.0kJ/molC(s)+1/2O2(g)＝CO(g)ΔH3=

−110.5kJ/mol结论：若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。CO可以消去，视为中间产物。【思考】如何利用盖斯定律书写热化学方程式?将调整好的ΔH加和，确定目标反应的焓变ΔH。物质变化根据目标热化学方程式中各物质找已知热化学方程式。①比较目标方程式，确定中间产物。能量变化思维模型建构②调整已知热化学方程式的方向和计量数并相加和，消去中间产物。【练习2】如何计算甲烷不完全燃烧的反应热呢？①CH4(g)+

2O2(g)＝CO2(g)+

2H2O(l)

ΔH1=

−890.3kJ/molΔH2=？

②CH4(g)+

3/2O2(g)＝CO(g)+

2H2O(l)

任务3应用盖斯定律【思考】根据盖斯定律分析，本题还缺少哪个热化学方程式？③CO(g)

+

1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH3=−283.0kJ/molCO(g)+2H2O(l)+1/2O2(g)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)始态终态ΔH2ΔH1ΔH3①CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)

ΔH1=

−890.3kJ/molΔH2=？

②CH4(g)+3/2O2(g)＝CO(g)+2H2O(l)

【路径法】物质变化能量变化【能量变化图】③CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH3=−283.0kJ/mol①CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)ΔH1

=−890.3kJ/mol

②CH4(g)+3/2O2(g)＝CO(g)+2H2O(l)ΔH2

=？

③

CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH3=−283.0kJ/mol

任务3应用盖斯定律根据目标方程式找出已知方程式确定中间产物调整已知方程式的方向和计量数消去中间产物将调整好的ΔH加和【练习2】计算甲烷不完全燃烧的反应热是多少？模型应用物质变化能量变化ΔH2

=ΔH1

−ΔH3

=−890.3kJ/mol−(−283.0kJ/mol)

=−607.3kJ/mol①−③=②任务3应用盖斯定律根据目标方程式找出已知方程式确定中间产物调整已知方程式的方向和计量数消去中间产物将调整好的ΔH加和①，③；CO2(g)①，−③ΔH2

=？

CH4(g)+3/2O2(g)＝CO(g)+2H2O(l)

CH4(g)+

3/2O2(g)＝CO(g)+2H2O(l)ΔH2=

−607.3kJ/mol①CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)ΔH1

=

−890.3kJ/mol

③

CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH3=

−283.0kJ/mol

物质变化能量变化【练习3，课本17页第4题】火箭发射时可以用肼（N2H4，液态）作燃料，NO2作氧化剂，二者反应生成N2和水蒸气。已知：①N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)

ΔH1=+66.4kJ/mol②N2H4(l)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g)

ΔH2=−534kJ/mol请写出N2H4(l)与NO2反应的热化学方程式。根据目标方程式找出已知方程式确定中间产物调整已知方程式的方向和计量数消去中间产物将调整好的ΔH加和模型应用物质变化能量变化任务3应用盖斯定律根据目标方程式找出已知方程式确定中间产物调整已知方程式的方向和计量数消去中间产物将调整好的ΔH加和2N2H4(l)+2NO2(g)

＝

3N2(g)+4H2O(g)

ΔH=？−①+2②①，②；O2(g)−①，2②2N2H4(l)+2NO2(g)

＝3N2(g)+4H2O(g)

ΔH=

−1134.4kJ/molΔH

=−ΔH1

+

2ΔH2

=−66.4kJ/mol+2×(−534)kJ/mol=

−1134.4kJ/mol①N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)

ΔH1=

+66.4kJ/mol②N2H4(l)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g)

ΔH2