人教版高中化學選擇性必修1第一章第二節(jié)反應熱的計算基礎課課件

第二節(jié)反應熱的計算(基礎課)第一章

化學反應的熱效應素養(yǎng)目標1．認識化學變化的本質是有新物質生成并伴隨能量的轉化，并遵循蓋斯定律。2．構建蓋斯定律模型，理解蓋斯定律的本質，形成運用模型進行相關判斷或計算。3．通過分析、推理等方法，建立反應熱大小比較的認知模型，并能運用模型解決有關問題。舊知回顧1．化學反應的本質反應物的化學鍵斷裂，吸收能量；生成物的化學鍵生成，釋放能量，兩者的差值就是該反應的反應熱。2．熱化學方程式(1)熱化學方程式是表示反應吸收或釋放熱量的化學方程式。(2)放熱反應，ΔH<0；吸熱反應，ΔH>0。(3)熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示物質的量，不表示分子個數(shù)，可以是整數(shù)也可以是分數(shù)。舊知回顧(4)根據(jù)焓的性質，對于相同物質的反應，當化學計量數(shù)不同時，其ΔH也不同。若熱化學方程式中各物質的化學計量數(shù)加倍，則ΔH的數(shù)值也加倍，即ΔH的數(shù)值必須與化學計量數(shù)對應。知識點一蓋斯定律1．蓋斯定律的內容一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是________。2．蓋斯定律的特點(1)在一定條件下，化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的______無關。相同的途徑(2)反應熱總值一定，如圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應熱。則ΔH＝__________＝_______________。ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5

上述三個反應具有如下關系：ΔH3＝__________＝－110.5kJ·mol-1。ΔH1－ΔH24．應用蓋斯定律計算ΔH的方法(1)“虛擬路徑”法若反應物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個途徑：①由A直接變成D，反應熱為ΔH；②由A經過B變成C，再由C變成D，每步的反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3。如圖所示：則：ΔH＝_______________。ΔH1＋ΔH2＋ΔH3(2)加和法依據(jù)目標方程式中各物質的位置和化學計量數(shù)，調整已知方程式，最終加和成目標方程式，ΔH同時作出相應的調整和運算。如圖所示：

回答下列問題：(1)2HF(g)===H2(g)＋F2(g)的ΔH為多少？(2)H2O(g)===H2O(l)的ΔH為多少？(3)你能否依據(jù)蓋斯定律寫出肼和二氧化氮反應的熱化學方程式？(4)有人認為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應釋放的能量更大，試寫出肼和氟氣反應的熱化學方程式。

則ΔH＝__________。ΔH1－4ΔH22．FeS2焙燒產生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa時，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。則SO3(g)與H2O(l)反應生成H2SO4(aq)的熱化學方程式是__________________________________________________________。SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(aq)

ΔH＝－130.2kJ·mol-1

題后歸納

利用蓋斯定律時注意以下三點(1)依據(jù)目標方程式中只在已知方程式中出現(xiàn)一次的物質調整已知方程式方向和化學計量數(shù)。(2)每個已知方程式只能調整一次。(3)ΔH與化學方程式一一對應調整和運算。

知識點二反應熱的計算

例1

已知室溫下，一定量的C3H8(g)完全燃燒后生成1.8g液態(tài)水，放出55kJ的熱量。(1)寫出C3H8燃燒的熱化學方程式。(2)計算該條件下60gC3H8燃燒放出的熱量。

2．根據(jù)反應物、生成物的鍵能計算ΔH＝E(反應物的鍵能總和)－E(生成物的鍵能總和)。例2

鍵能是指氣態(tài)分子中1mol化學鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。已知幾種化學鍵的鍵能如下：化學鍵Si—HSi—FF—HF—F鍵能/(kJ·mol-1)377552565159則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

[反應焓變等于反應物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和，故焓變?yōu)?4×377＋4×159－4×552－4×565)kJ·mol-1＝－2324kJ·mol-1。]√3．根據(jù)物質的燃燒熱數(shù)值計算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃燒熱)。例3

已知C2H5OH(l)的燃燒熱ΔH＝－1366.8kJ·mol-1，若室溫下，一定量的C2H5OH完全燃燒后生成5.4g液態(tài)水，則放出的熱量為__________。[解析]

C2H5OH的分子式是C2H6O，燃燒熱為1366.8kJ·mol-1，且1molC2H5OH(l)完全燃燒會產生3mol水，放熱1366.8kJ，5.4g液態(tài)水的物質的量為0.3mol，則消耗C2H5OH(l)的物質的量為0.1mol，所以反應放出的熱量為0.1mol×1366.8kJ·mol-1＝136.68kJ。136.68kJ4．根據(jù)圖像計算例4

紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應過程中的能量變化如圖所示。試回答下列問題：(1)P(s)和Cl2(g)反應生成PCl3(g)的熱化學方程式是___________________________________________________。(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)的ΔH為_________________。===PCl3(g)

ΔH＝－306kJ·mol-1

＋93kJ·mol-1

5．根據(jù)蓋斯定律計算將兩個或兩個以上的熱化學方程式包括其ΔH相加或相減，得到一個新的熱化學方程式及其ΔH。

√

知識點三ΔH的大小比較1．看ΔH正、負號吸熱反應ΔH>0，放熱反應ΔH<0，可判斷吸熱反應的ΔH>放熱反應的ΔH。

>

3．同一反應，物質的聚集狀態(tài)不同S(g)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH1S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH2由物質的能量(E)的大小知熱量：Q1____Q2，此反應為放熱反應，則ΔH1＝－Q1kJ·mol-1，ΔH2＝－Q2kJ·mol-1，則ΔH1____ΔH2。>

<

>

1．氫氣和氧氣反應生成水的能量關系如圖所示，下列說法正確的是(

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

[A.化學鍵的斷裂吸收能量，ΔH2>0，錯誤；B.氣態(tài)水轉化為液態(tài)水放出能量，ΔH5<0，錯誤；C.根據(jù)蓋斯定律可知ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，因為ΔH5<0，所以ΔH1<ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，正確；D.根據(jù)蓋斯定律可知ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5－ΔH1＝0，錯誤。]

√B

[①中兩個反應都是放熱反應，后者生成液態(tài)水，放出的熱量大于前者，而放熱反應ΔH小于0，放熱越多，焓變越小，故ΔH1＞ΔH2。②中兩個反應的實質都是酸堿中和，都是放熱反應，兩個反應生成水的物質的量相同，但是CH3COOH是弱電解質，發(fā)生電離吸熱，所以后者放出的熱量少，故ΔH3＜ΔH4。]題后歸納

(1)ΔH的大小比較時包含“＋”“－”比較。(2)先畫出物質的能量(E)的草圖，比較熱量的大小，再根據(jù)吸、放熱加上“＋”“－”進行比較。(3)可逆反應的ΔH為完全反應時的值，因不能完全反應，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。隨堂評估·知能落實1．運用蓋斯定律分析碳及其氧化物的轉化有重要意義。下列說法錯誤的是(

)√243題號1A．ΔH1>ΔH3B．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3C．實驗中無法直接測定ΔH3D．化學反應的反應熱只與體系的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應的途徑無關A

[A.C燃燒生成CO2放出的熱量大于生成CO時放出的熱量，即|ΔH1|>|ΔH3|，且ΔH1、ΔH3為負值，故ΔH1<ΔH3，選項A錯誤；B.根據(jù)圖中信息，由蓋斯定律得，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，選項B正確；C.ΔH3是C不完全燃燒只生成CO時的焓變，不能直接由實驗測得，選項C正確；D.反應熱只與始、終態(tài)有關，與反應的途徑無關，選項D正確。]243題號12．氮氧化物對環(huán)境及人類活動影響日趨嚴重，H2或CO可以催化還原NO以達到消除污染的目的。已知在一定溫度下：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下列有關說法錯誤的是(

)A．反應①屬于吸熱反應B．反應①中當消耗28gN2(g)時，吸收180.5kJ的熱量C．反應②中生成2molH2O(g)時，放出571.6kJ的熱量D．在該溫度下反應③的ΔH3為－752.1kJ·mol-123題號14√23題號14C

[A.反應①ΔH>0，說明該反應為吸熱反應，A項正確；B.28gN2(g)為1mol，1mol氮氣和1mol氧氣反應，生成2mol一氧化氮，該反應為吸熱反應，吸收180.5kJ的熱量，B項正確；C.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH2＝－571.6kJ·mol-1表示2mol氫氣和1mol氧氣反應生成2mol液態(tài)水時放出571.6kJ的熱量，C項錯誤；D.根據(jù)蓋斯定律，②－①得2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l)

ΔH3＝－752.1kJ·mol-1，D項正確。]3．(2022·重慶卷)“千畦細浪舞晴空”，氮肥保障了現(xiàn)代農業(yè)的豐收。為探究(NH4)2SO4的離子鍵強弱，設計如圖所示的循環(huán)過程，可得ΔH4為(

)23題號41√A．＋533kJ·mol-1

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

23題號41

243題號1

243題號1物質H2