人教版高中化学选择性必修1第一章第二节反应热的计算基础课课件

第二节反应热的计算(基础课)第一章

化学反应的热效应素养目标1．认识化学变化的本质是有新物质生成并伴随能量的转化，并遵循盖斯定律。2．构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用模型进行相关判断或计算。3．通过分析、推理等方法，建立反应热大小比较的认知模型，并能运用模型解决有关问题。旧知回顾1．化学反应的本质反应物的化学键断裂，吸收能量；生成物的化学键生成，释放能量，两者的差值就是该反应的反应热。2．热化学方程式(1)热化学方程式是表示反应吸收或释放热量的化学方程式。(2)放热反应，ΔH<0；吸热反应，ΔH>0。(3)热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，不表示分子个数，可以是整数也可以是分数。旧知回顾(4)根据焓的性质，对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH也不同。若热化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则ΔH的数值也加倍，即ΔH的数值必须与化学计量数对应。知识点一盖斯定律1．盖斯定律的内容一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是________。2．盖斯定律的特点(1)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______无关。相同的途径(2)反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。则ΔH＝__________＝_______________。ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5

上述三个反应具有如下关系：ΔH3＝__________＝－110.5kJ·mol-1。ΔH1－ΔH24．应用盖斯定律计算ΔH的方法(1)“虚拟路径”法若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：①由A直接变成D，反应热为ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示：则：ΔH＝_______________。ΔH1＋ΔH2＋ΔH3(2)加和法依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加和成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。如图所示：

回答下列问题：(1)2HF(g)===H2(g)＋F2(g)的ΔH为多少？(2)H2O(g)===H2O(l)的ΔH为多少？(3)你能否依据盖斯定律写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式？(4)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式。

则ΔH＝__________。ΔH1－4ΔH22．FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时，①2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)

ΔH1＝－196.6kJ·mol-1；②H2O(g)===H2O(l)

ΔH2＝－44.0kJ·mol-1；③2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(aq)

ΔH3＝－545.0kJ·mol-1。则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(aq)的热化学方程式是__________________________________________________________。SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(aq)

ΔH＝－130.2kJ·mol-1

题后归纳

利用盖斯定律时注意以下三点(1)依据目标方程式中只在已知方程式中出现一次的物质调整已知方程式方向和化学计量数。(2)每个已知方程式只能调整一次。(3)ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。

知识点二反应热的计算

例1

已知室温下，一定量的C3H8(g)完全燃烧后生成1.8g液态水，放出55kJ的热量。(1)写出C3H8燃烧的热化学方程式。(2)计算该条件下60gC3H8燃烧放出的热量。

2．根据反应物、生成物的键能计算ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)。例2

键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。已知几种化学键的键能如下：化学键Si—HSi—FF—HF—F键能/(kJ·mol-1)377552565159则SiH4(g)＋4F2(g)===SiF4(g)＋4HF(g)的ΔH等于(

)A．＋2324kJ·mol-1

B．－2324kJ·mol-1C．＋648kJ·mol-1 D．－648kJ·mol-1B

[反应焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，故焓变为(4×377＋4×159－4×552－4×565)kJ·mol-1＝－2324kJ·mol-1。]√3．根据物质的燃烧热数值计算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。例3

已知C2H5OH(l)的燃烧热ΔH＝－1366.8kJ·mol-1，若室温下，一定量的C2H5OH完全燃烧后生成5.4g液态水，则放出的热量为__________。[解析]

C2H5OH的分子式是C2H6O，燃烧热为1366.8kJ·mol-1，且1molC2H5OH(l)完全燃烧会产生3mol水，放热1366.8kJ，5.4g液态水的物质的量为0.3mol，则消耗C2H5OH(l)的物质的量为0.1mol，所以反应放出的热量为0.1mol×1366.8kJ·mol-1＝136.68kJ。136.68kJ4．根据图像计算例4

红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程中的能量变化如图所示。试回答下列问题：(1)P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式是___________________________________________________。(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)的ΔH为_________________。===PCl3(g)

ΔH＝－306kJ·mol-1

＋93kJ·mol-1

5．根据盖斯定律计算将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。

√

知识点三ΔH的大小比较1．看ΔH正、负号吸热反应ΔH>0，放热反应ΔH<0，可判断吸热反应的ΔH>放热反应的ΔH。

>

3．同一反应，物质的聚集状态不同S(g)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH1S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH2由物质的能量(E)的大小知热量：Q1____Q2，此反应为放热反应，则ΔH1＝－Q1kJ·mol-1，ΔH2＝－Q2kJ·mol-1，则ΔH1____ΔH2。>

<

>

1．氢气和氧气反应生成水的能量关系如图所示，下列说法正确的是(

)√A．ΔH2<0B．ΔH5>0C．ΔH1<ΔH2＋ΔH3＋ΔH4D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0C

[A.化学键的断裂吸收能量，ΔH2>0，错误；B.气态水转化为液态水放出能量，ΔH5<0，错误；C.根据盖斯定律可知ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，因为ΔH5<0，所以ΔH1<ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，正确；D.根据盖斯定律可知ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5－ΔH1＝0，错误。]

√B

[①中两个反应都是放热反应，后者生成液态水，放出的热量大于前者，而放热反应ΔH小于0，放热越多，焓变越小，故ΔH1＞ΔH2。②中两个反应的实质都是酸碱中和，都是放热反应，两个反应生成水的物质的量相同，但是CH3COOH是弱电解质，发生电离吸热，所以后者放出的热量少，故ΔH3＜ΔH4。]题后归纳

(1)ΔH的大小比较时包含“＋”“－”比较。(2)先画出物质的能量(E)的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”进行比较。(3)可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。随堂评估·知能落实1．运用盖斯定律分析碳及其氧化物的转化有重要意义。下列说法错误的是(

)√243题号1A．ΔH1>ΔH3B．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3C．实验中无法直接测定ΔH3D．化学反应的反应热只与体系的始态和终态有关，与反应的途径无关A

[A.C燃烧生成CO2放出的热量大于生成CO时放出的热量，即|ΔH1|>|ΔH3|，且ΔH1、ΔH3为负值，故ΔH1<ΔH3，选项A错误；B.根据图中信息，由盖斯定律得，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，选项B正确；C.ΔH3是C不完全燃烧只生成CO时的焓变，不能直接由实验测得，选项C正确；D.反应热只与始、终态有关，与反应的途径无关，选项D正确。]243题号12．氮氧化物对环境及人类活动影响日趋严重，H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。已知在一定温度下：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)

ΔH1＝＋180.5kJ·mol-1

①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH2＝－571.6kJ·mol-1

②2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l)

ΔH3 ③下列有关说法错误的是(

)A．反应①属于吸热反应B．反应①中当消耗28gN2(g)时，吸收180.5kJ的热量C．反应②中生成2molH2O(g)时，放出571.6kJ的热量D．在该温度下反应③的ΔH3为－752.1kJ·mol-123题号14√23题号14C

[A.反应①ΔH>0，说明该反应为吸热反应，A项正确；B.28gN2(g)为1mol，1mol氮气和1mol氧气反应，生成2mol一氧化氮，该反应为吸热反应，吸收180.5kJ的热量，B项正确；C.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH2＝－571.6kJ·mol-1表示2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量，C项错误；D.根据盖斯定律，②－①得2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l)

ΔH3＝－752.1kJ·mol-1，D项正确。]3．(2022·重庆卷)“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得ΔH4为(

)23题号41√A．＋533kJ·mol-1

B．＋686kJ·mol-1C．＋838kJ·mol-1 D．＋1143kJ·mol-1

23题号41

243题号1

243题号1物质H2