新教材2023版高中化學第1章化學反應(yīng)與能量變化第1節(jié)化學反應(yīng)的熱效應(yīng)第2課時反應(yīng)焓變的計算課件魯科版選擇性必修1

第2課時反應(yīng)焓變的計算學業(yè)基礎(chǔ)核心素養(yǎng)當堂評價核心微網(wǎng)絡(luò)素養(yǎng)新目標1.理解蓋斯定律的內(nèi)容。2．能運用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)焓變的簡單計算。3．通過蓋斯定律的應(yīng)用，體會其在科學研究中的意義。學業(yè)基礎(chǔ)一、蓋斯定律及其應(yīng)用1．內(nèi)容一個化學反應(yīng)無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是______的(填“一樣”或“不一樣”)。2．特點(1)反應(yīng)的熱效應(yīng)只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，與________無關(guān)。(2)反應(yīng)熱總值一定，如下圖的ΔH與ΔH1、ΔH2、ΔH3之間的關(guān)系。

則ΔH＝_____________。(3)能量守恒：能量既不會增加，也不會減少，只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。一樣反應(yīng)途徑ΔH1＋ΔH2＋ΔH33．應(yīng)用(1)意義

(2)方法若一個化學反應(yīng)的熱化學方程式可由另外幾個化學反應(yīng)的熱化學方程式相加減而得到，則該化學反應(yīng)的焓變即為另外幾個化學反應(yīng)焓變的代數(shù)和。

a．虛擬路徑：

b．應(yīng)用蓋斯定律求解：ΔH1＝________則：ΔH＝___________________________________________________。ΔH＋ΔH2ΔH1－ΔH2＝－393.5kJ·mol－1－(－283.0kJ·mol－1)＝－110.5kJ·mol－1狀元隨筆(1)蓋斯定律的兩個關(guān)鍵：①化學反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)。②利用蓋斯定律可間接計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。(2)蓋斯定律中的兩個關(guān)系①總反應(yīng)方程式＝分反應(yīng)方程式之和②總反應(yīng)的焓變＝分反應(yīng)的焓變之和下圖表示始態(tài)到終態(tài)的焓變，則ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。

(3)蓋斯定律可以間接計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。二、能源1．定義：自然界中，能為人類提供_____的物質(zhì)或物質(zhì)運動統(tǒng)稱為能源。2．分類分類依據(jù)種類舉例轉(zhuǎn)換過程一次能源太陽能、風能、水能、化石燃料、地熱能、潮汐能等二次能源電能、氫能、石油加工產(chǎn)品、煤的加工產(chǎn)品等使用歷史常規(guī)能源化石燃料新能源太陽能、風能、核能、氫能、生物質(zhì)能等性質(zhì)可再生能源太陽能、風能、氫能、生物質(zhì)能等不可再生能源化石燃料、核能能量3.我國能源現(xiàn)狀(1)我國目前使用最多的能源是_________，包括_____、______、______等，屬于_________能源，并且能源利用率總體偏低。(2)開源節(jié)流：即一方面開發(fā)核能、風能、太陽能等新能源，另一方面大力實施節(jié)能減排，提高能源利用效率?；剂厦菏吞烊粴獠豢稍偕?、摩爾燃燒焓

【即學即練】1．判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)摩爾燃燒焓的生成物是做實驗的人隨便指定的。(

)(2)計算摩爾燃燒焓時生成物的狀態(tài)一定是氣態(tài)。(

)××2．下列說法中正確的是(

)A．ΔH>0表示放熱反應(yīng)，ΔH<0表示吸熱反應(yīng)B．熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以是分數(shù)C．同一化學反應(yīng)的熱化學方程式中的化學計量數(shù)改變，反應(yīng)的焓變不變D．1molH2與0.5molO2反應(yīng)放出的熱量就是H2的燃燒熱答案：B解析：放熱反應(yīng)的焓變小于0，吸熱反應(yīng)的焓變大于0，故ΔH>0表示吸熱反應(yīng)，ΔH<0表示放熱反應(yīng)，A項錯誤；熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，所以可用分數(shù)表示，B項正確；同一化學反應(yīng)的焓變隨熱化學方程式中的化學計量數(shù)的改變而改變，C項錯誤；燃燒熱是指在101kPa下，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量，此時生成的水必須為液態(tài)，而1mol氫氣和0.5mol氧氣反應(yīng)生成的水的狀態(tài)未知，故放出的熱量不一定是燃燒熱，D項錯誤。3．強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1。分別向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中加入：①稀醋酸，②濃硫酸，③稀硝酸，恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，它們的關(guān)系正確的是(

)A．ΔH1>ΔH2>ΔH3

B．ΔH2<ΔH1<ΔH3C．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3D．ΔH1>ΔH3>ΔH2答案：D解析：醋酸是弱電解質(zhì)，電離時吸熱，濃硫酸溶于水時放熱，所以恰好完全反應(yīng)時放出的熱量Q(濃硫酸)>Q(稀硝酸)>Q(稀醋酸)，又因為放熱反應(yīng)中ΔH為負值，所以ΔH2<ΔH3<ΔH1。

答案：C

5．在298K、100kPa時，已知：(1)C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2＝－571.6kJ·mol－1(3)2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－2599kJ·mol－1則相同條件下，由C(s，石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)反應(yīng)的焓變ΔH4是(

)A．－226.7kJ·mol－1B．－326kJ·mol－1C．＋226.7kJ·mol－1D．＋326kJ·mol－1答案：C

核心素養(yǎng)

答案：B解析：依據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)結(jié)合圖像分析，金剛石能量高于石墨，能量越高越活潑，故石墨比金剛石穩(wěn)定，A項錯誤；結(jié)合圖像可知，金剛石的能量比石墨的能量高，ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－393.5kJ·mol－1－(－395.0kJ·mol－1)＝＋1.5kJ·mol－1，B項正確；由圖像分析，金剛石燃燒放出熱量高，焓變?yōu)樨撝?，放出的熱量越多，焓變越小，則ΔH1>ΔH2，C項錯誤；催化劑只改變化學反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)焓變，故ΔH1和ΔH2都不變，D項錯誤。

答案：B

關(guān)鍵能力反應(yīng)熱大小的比較方法(1)比較ΔH的大小時，要注意ΔH的數(shù)值和符號，即要帶符號(“＋”或“－”)進行比較。若為放熱反應(yīng)，放出熱量越多，ΔH越?。蝗魹槲鼰岱磻?yīng)，吸收熱量越多，ΔH越大。(2)若沒有給出ΔH的具體數(shù)值，則需注意反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)(固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài))及各反應(yīng)間的聯(lián)系，利用蓋斯定律比較其大小。①同一反應(yīng)，產(chǎn)物狀態(tài)不同，如：A(g)＋B(g)===C(g)

ΔH1<0A(g)＋B(g)===C(l)

ΔH2<0因為C(g)===C(l)

ΔH3<0，又ΔH3＝ΔH2－ΔH1，所以ΔH2<ΔH1。

答案：D

＋53.1＋247

(3)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)

ΔH1＝＋48kJ·mol－13SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g)

ΔH2＝－30kJ·mol－1則反應(yīng)4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH為________kJ·mol－1。(4)探究CH3OH合成反應(yīng)化學平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.5kJ·mol－1Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)

ΔH2＝－90.4kJ·mol－1Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)

ΔH3ΔH3＝________kJ·mol－1。＋114＋40.9解析：

(3)令①2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)

ΔH1＝＋48kJ·mol－1②3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g)

ΔH2＝－30kJ·mol－1根據(jù)蓋斯定律，①×3＋②得：4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)

ΔH＝＋114kJ·mol－1。(4)根據(jù)蓋斯定律可得：Ⅲ＝Ⅰ－Ⅱ，則ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－49.5kJ·mol－1－(－90.4kJ·mol－1)＝＋40.9kJ·mol－1。狀元隨筆應(yīng)用蓋斯定律計算反應(yīng)焓變的方法(1)熱化學方程式中的各項同乘以某一個數(shù)時，反應(yīng)焓變數(shù)值也必須乘以該數(shù)。(2)熱化學方程式相加減時，同種物質(zhì)之間可相加減，反應(yīng)焓變也隨之相加減。(3)將一個熱化學方程式左右顛倒時，ΔH的“＋”“－”號必須隨之改變(“＋”可省略)。關(guān)鍵能力利用蓋斯定律進行問題分析的方法(1)熱化學方程式加減法：根據(jù)需要將熱化學方程式進行代數(shù)轉(zhuǎn)換，然后相加減，得出所需要的熱化學方程式。轉(zhuǎn)換時應(yīng)注意各物質(zhì)的系數(shù)與ΔH的數(shù)值同等倍數(shù)的改變，ΔH的符號也作相應(yīng)的改變。(2)虛擬途徑法：先根據(jù)題意虛擬轉(zhuǎn)化過程，然后根據(jù)蓋斯定律列式求解，即可求得待求的反應(yīng)焓變。(3)疊加各反應(yīng)式時，有的反應(yīng)要逆向?qū)懀的符號也相反。(4)比較反應(yīng)熱大小時，反應(yīng)熱所帶“＋”“－”均具有數(shù)學意義，參與大小比較。(5)利用鍵能計算反應(yīng)熱時，要注意物質(zhì)中化學鍵的個數(shù)。當堂評價

答案：A2．(雙選)下列說法正確的是(

)A．根據(jù)蓋斯定律，可計算某些難以直接測得的反應(yīng)焓變B．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同C．如圖中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

D.相同條件下，等質(zhì)量的C按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化，途徑a與途徑b放出相等熱能，答案：AD3．化學反應(yīng)過程可視為舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程，H—H鍵的鍵能為436kJ·mol－1，Cl—Cl鍵的鍵能為243kJ·mol－1，H—Cl鍵的鍵能為431kJ·mol－1。已知H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)

ΔH＝－QkJ·mol－1，則Q等于(

)A．－183B．183C．－862D．862答案：B4．(雙選)已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋571.0kJ·mol－1。以太陽能為熱源分解Fe3O4，經(jīng)熱化學鐵氧化合物循環(huán)分解水制H2的過程如下：

過程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)

ΔH＝＋313.2kJ·mol－1過程Ⅱ：……下列說法正確的是(

)A．過程Ⅰ中每消耗232gFe3O4轉(zhuǎn)移4mol電子B．過程Ⅱ熱化學方程式為3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)

ΔH＝＋128.9kJ·mol－1C．過程Ⅰ、Ⅱ中能量轉(zhuǎn)化的形式依次是太陽能→化學能→熱能D．鐵氧化合物循環(huán)制H2具有成本低、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點答案：BD5．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。(1)如圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1molNH3(g)過程中能量的變化示意圖，請寫出1molN2(g)和H2(g)反應(yīng)的熱化學方程式：_______________________________________。(2)若已知下列數(shù)據(jù)：根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計算N—H鍵的鍵能是____kJ·mol－1。化學鍵H—HN≡N鍵能/kJ·mol－1435943N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1390解析：(1)由圖像可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且生成1molNH3(g)時，放出的熱量為(300－254)kJ＝46kJ。故N2和H2反應(yīng)的熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)

ΔH＝－92kJ·