1.1.3 反应焓变的计算（同课异构课件）-2021-2022学年高二化学【步步高】学习笔记（鲁科版2019选择性第一册）粤闽皖

第3课时 　反应焓变的计算 学习目标 1．了解焓变的比较方法及焓变的简单计算。　 2．理解盖斯定律的含义，能运用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 3．掌握焓变的几种计算方法。 4. 认识摩尔燃烧焓的概念，学会利用燃烧热进行相关的计算。 5. 知道能源是人类生存和社会发展的重要基础，知道使用化石燃料的利弊和新能源的开发。 一、盖斯定律 1．内容： 不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同。换句话说，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。 2．应用：利用已知反应焓变求未知反应焓变，对于那些进行很慢和难以直接测量的反应，可通过盖斯定律计算出该反应的焓变。 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 3．示例：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。则ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系为？ 结论：若一个化学方程式可由几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。 思考：为什么焓变与反应过程无关？ 根据焓变表达式：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)，可知反应物不管分几步转变为反应产物，在确定条件下，反应物与反应产物所具有的总焓是确定的，其差值也就是确定的，与反应过程无关。 二、盖斯定律的应用 1.应用盖斯定律，进行焓变的计算 其计算步骤一般是 (1)确定待求的反应方程式； (2)找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置; (3)根据待求方程式中各物质的系数和位置的需要对已知方 程式进行处理，或调整系数，或调整反应方向； (4)叠加处理后的已知方程式并检验上述分析的正确与否。 特别提醒： 运用盖斯定律求反应焓变，必要时可先根据题意虚拟转化过程，然后再根据盖斯定律列式求解，同时注意，化学反应正向书写与反向书写时的焓变数值相等，符号相反。 典例分析1 已知：N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1=68 kJ·mol-1 N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) ΔH2=－622 kJ·mol-1 火箭发射时用肼N2H4(l)作燃料，NO2作氧化剂，反应生成N2(g)和H2O(l)，写出该反应的热化学方程式。 N2H4(l)+NO2(g) 3/2N2(g)+2H2O(l) ΔH =－656 kJ·mol-1 ①N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) ΔH2=－622 kJ·mol-1 ②2NO2(g) N2(g)+2O2(g) ΔH1 =－68 kJ·mol-1 答案：ΔH=－622 kJ·mol-1+(－68 kJ·mol-1)/2 =－656 kJ·mol-1 解析：要消去的物质为O2，将方程式整理为： 思考：计算反应焓变是否还有其他的方法？ （1）根据热化学方程式计算 其计算方法与根据一般方程式计算相似，可以把ΔH看成方程式内的一项进行处理，反应的焓变与参加反应的各物质的物质的量成正比。 （2）根据化学键断裂和形成过程中的能量变化来计算 焓变等于破坏旧化学键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量之差。 ΔH＝E(反应物的化学键断裂吸收的总能量)－E(反应产物的化学键形成放出的总能量) （3）根据焓变定义计算 ΔH＝H(反应产物)－H(反应物) 这种计算方法常以图示方法给出，如图： 则反应2A(g)＋B(g) 2C(g)的焓变 ΔH＝H2－H1。 2.应用盖斯定律，比较反应热的大小 对热化学方程式进行相加减运算，即得ΔH相加减的计算式，依据相加减得到的化学反应的特点判断相加减的ΔH计算式与零的关系，即判断ΔH的正负。 典例分析2 已知:（l）H2(g)+1/2O2(g) H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol-1 （2）H2(g)+1/2O2(g) H2O(l) ΔH2＝b kJ·mol-1 试判断a、b的大小关系。 答案：a<b H2O(g) H2(g)+1/2O2(g) ΔH1 H2O(l) ΔH2 ΔH3 解析： 其他比较反应焓变大小的方法: （1）依据反应物的本质进行比较 等物质的量的不同物质与同一种物质反应时，性质不同其反应热不同。例如：等物质的量的不同金属或非金属与同一种物质反应，金属或非金属越活泼，反应就越容易发生，放出的热量就越多，ΔH就越小。 （2）依据反应进行的程度进行比较 对于多步进行的放热反应，反应越完全，则放热越多。对于可逆反应，若正反应是放热反应，反应程度越大，放出的热量越多，ΔH越小；若正反应是吸热反应，反应程度越大，