1.2 反应热的计算 课件高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二节：反应热的计算第一章

化学反应的热效应

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目标PART01PART02从能量守恒角度理解盖斯定律。能运用盖斯定律解决具体问题。利用盖斯定律和热化学方程式等进行有关反应热的计算。PART03盖斯定律及其应用

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目标写出由碳单质出发合成CO2写出反应途径C(s)+O2(g)CO2(g)

△H1△H2△H3思考：△H1，

△H2，△H3之间有没有数量关系？不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得△H2如何测出下列反应的反应热C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH2=?①CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH3=-283.0kJ/mol②C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol瑞士化学家盖斯盖斯是瑞士化学家，早年从事分析化学研究，1830年专门从事化学热效应测定方法的改进，曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计，从而较准确地测定了化学反应中的能量。1836年经过多次试验，他总结出一条规律：在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的还是分步进行的，其总热量变化是相同的，1840年以热的加和性守恒定律形式发表。这就是举世闻名的盖斯定律。盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。所以我们常称盖斯是热化学的奠基人。

盖斯定律1、定义:一个化学反应不管是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。2．特点(1)反应的热效应只与始态、终态有关，与_____无关。(2)反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。途径

则ΔH＝__________＝________________。ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5从反应途径角度：A→D：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3

＝－(ΔH4＋ΔH5＋ΔH6)；从能量守恒角度：A→D：ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0。一个反应若从始态到终态是吸热反应则其逆反应必然是放热反应两个过程中的焓变数值相同符号相反3．意义应用盖斯定律，可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热：(1)有些反应进行得很慢。(2)有些反应不容易直接发生。(3)有些反应往往有副反应发生。C(s)+O2(g)CO2(g)△H1△H2△H1＝△H2

＋△H3

CO(g)+O2(g)12△H3△H2

＝△H1

－△H3

4、应用盖斯定律计算反应热C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H2＝？物质燃烧热ΔH(kJ/mol)C(s)−393.5CO(g)−283.0思路1：虚拟路径法路径I路径II=−393.5kJ/mol−(−283.0kJ/mol)=

−110.5kJ/mol思路2：代数运算法已知：①C(s)+O2(g)＝CO2(g)△H1＝－393.5kJ/mol-)△H3

＝△H1

－△H2

＝－393.5kJ/mol－(－283.0kJ/mol＝－110.5kJ/mol目标反应

C(s)+O2(g)＝CO(g)△H3＝？12②CO(g)+O2(g)＝CO2(g)△H2＝－283.0kJ/mol12C(s)+O2(g)＝CO(g)△H3＝－110.5kJ/mol12即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。关键：目标方程式的“四则运算式”的导出（消元法）加合法根据盖斯定律书写热化学方程式的方法：(1)确定待求反应的热化学方程式；(2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)；(3)利用同侧相加、异侧相减进行处理；(4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物；(5)实施叠加并确定反应热的变化。关键：由已知方程式推导目标方程式利用盖斯定律计算反应热的一般步骤倒乘消加选取目标方程式一侧物质为参考物，若目标方程式中参考位置与已知方程式没在等号同侧，则将方程式调转过来，反之不转。将已知热化学方程式中参考物的方程式与目标热化学方程式保持一致调节剩余的已知方程式消去目标方程式没出现的中间物质叠加方程式，连符号带入焓变值进行计算已知：①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol

解:①-②得：C(石墨，s)=C(金刚石，s);△H=+1.5kJ/mol练习1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式

(25℃,101kPa时)N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+66.4kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g)△H2=-534kJ/mol请写出发射火箭反应的热化学方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H3=-1134.4kJ/mol

解：得③=②×2-①

2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g)△H3练习2：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、气态H2O。

已知：练习3：焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法。这两个反应的热化学方程式分别为：①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=+131.5kJ/mol②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+205.9kJ/mol试计算CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H解：③CH4(g)=C(s)+2H2(g)③=②-①△H=△H2-△H1=(+205.9-(+131.5))kJ/mol=+74.4kJ/mol练习4：在载人航天器中，可以利用CO2与H2的反应，将航天员呼出的CO2,转化为H2O等，然后通过电解H2O得到O2，从而实现O2的再生。已知：①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H1

=-252.9kJ/mol②2H2O(l)

=2H2(g)+O2(g)△H2=+571.6kJ/mol请写出甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式。③=-

(①+②×2)△H=-890.3kJ/mol。解：③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)小结一、盖斯定律1、定义：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同。2、特点：反应的热效应只与始终态有关，与反应途径无关。正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。3、影响反应热的因素：温度、压强，物质状态，反应物用量等。4、应用：间接计算难以直接测定的反应热。关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。方法：写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质）然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。途径：①虚拟路径法；②加合法。

1、已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=－1370kJ/mol

计算:2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH解：得④=①×2+②×4-③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)2ΔH1=－566.0kJ/mol4H2(g)+2O2(g)=4H2O(l)4ΔH2=－1143.2kJ/mol

2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g)

－ΔH3=+1370kJ/mol+)2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)ΔH

＝－339.2kJ/molA【解】：①×2+③-②=④ΔH＝ΔH1×2＋ΔH3

－ΔH2

＝－393.5×2+141-(-566)＝－80kJ/mol2、已知下列反应的反应热CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ/molH2(g)+½O2(g)=H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol试计算下述反应的反应热：2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)解：④=②×2+③×2-①

2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)2△H2=-787.0kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)2△H3=-571.6kJ/mol

+)2CO2(g)+2H2O(l)=CH3COOH(l)+2O2(g)-△H1=870.3kJ/mol

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2C(s)+2H2(l)+O2(g)=CH3COOH(l)△H=-488.3kJ/mol4、已知25℃、101kPa时：4Fe(s)＋3O2(g)==2Fe2O3(s)ΔH＝－1648kJ·mol－1①

C(s)＋O2(g)==CO2(g)

ΔH＝－393kJ·mol－1②2Fe(s)＋2C(s