第二节 反应热的计算（课件）-2024-2025学年高二化学同步教学课件+讲义（人教版2019选择性必修1）

第二节 反应热的计算 第一章 化学反应与能量 人教版（2019）高中化学选择性必修1 1 学习目标 1、从能量守恒角度理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。 2、能正确运用盖斯定律解决具体问题，说明盖斯定律在科学研究中的重要作用。 3、能进行有关反应热的简单计算。 2 新课导入 在科学研究和工业生产中，常常需要了解反应热。许多反应热可以通过实验直接测定。 C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝−393.5 kJ/mol CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝ −283.0 kJ/mol C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g) ΔH3＝？ 难以控制反应的程度不能直接测定反应热 思考： 那如何获得其反应热呢？ 反应热的测定装置 3 教学过程 一、盖斯定律 1、定义： 一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。 2、特点： 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。 （ΔH为状态函数） 4 教学过程 3、认识理解盖斯定律 (1)从反应途径角度理解盖斯定律 某人从山下的A点到达山顶B点，他从A点出发，无论是翻山越岭，还是做缆车直奔山顶，当最终到达B点时，位移是相同的。即人的登山高度与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关。 即：∆H=∆H1+∆H2 =∆H3 +∆H4+∆H5 5 教学过程 (2)从能量守恒定律的角度理解盖斯定律 先从始态 S 变化到终态 L 体系放出热量(∆H1 <0) 同一个热化学反应方程式，正向反应∆H1与逆向反应∆H2大小相等，符号相反，即： ∆H1= –∆H2，ΔH1＋ΔH2＝0 6 教学过程 4、盖斯定律的意义 盖斯定律的提出要早于能量守恒定律的确认，是热化学领域发现的第一个定律，也是自然科学上首先得出的能量守恒和转化的规律性结论。盖斯定律是化学热力学发展的基础。 利用盖斯定律间接求算反应热 速率很慢的反应 不容易直接发生的反应 伴随副反应的反应 7 教学过程 5、盖斯定律的应用 （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△H; ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为△H1、△H2、△H3 则△H= △H1+△H2+△H3 8 教学过程 （2）加合法 运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。即：①热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。②热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。 例：已知：(1)C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 (2)CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 若C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)的反应热为ΔH＝ kJ/mol －110.5 C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝−393.5 kJ/mol CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝−283.0 kJ/mol CO2(g)＝CO(g)＋1/2O2(g) ΔH4＝＋283.0 kJ/mol ＋ C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g) ΔH3＝ΔH1＋ΔH4＝−110.5 kJ/mol 9 教学过程 （1）书写目标反应方程式 未给出产物的，可从已知方程式中推出产物 二、反应热的计算 （2）从所给方程中选出所需要的方程式： 找出目标热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(先找出现物质在所给方程中只出现1次的方程式)； 1、利用盖斯定律计算反应热------解题模型 10 教学过程 （3）乘系数： 根据目标方程式中各物质前的化学计量数，通过乘除，将所选方程式中同种物质前的化学计量系数调整一致，消去中间产物。 注意：物质在同侧乘以正数、异侧乘负数；ΔH的变化与之相同 （4）将调整系数的方程式，相加。 （5）将得到的ΔH 相加得到目标方程式的ΔH 。 11 课堂练习 1、写出肼(N2H4，液态)与NO2反应的热化学方程式 资料：火箭发射时用肼做燃料，NO2做氧化剂，二者反应可生成N2和水蒸气。已知：①N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g) ΔH1＝＋66.4kJ/mol ②N2H4(l)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝−534kJ/mol 2N2H4(l)＋2NO2(g)＝3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝_____kJ/mol 分析： ②×2－①得： ΔH＝2ΔH2−ΔH1 ＝−1134.4 kJ/mol 12 课堂练习 答案：H2O(l)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋286 kJ·mol－1 H2S (g)===H2(g)＋S(s) ΔH＝＋20 kJ·mol－1 系统（Ⅱ） 将①＋②＋③可得系统(Ⅰ)中的热化学方程式：H2O(l)===H2(g)＋2(1)O2(g)　 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3， 将②＋③＋④可得系统(Ⅱ)中的热化学方程式：H2S(g)===H2(g)＋S(s)　 ΔH＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4 13 课堂练习 丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。正丁烷(C4H10）脱氢制1-丁烯(C4H8）的热化学方程式如下 ①=②-③则△H1 =△H2-△H3 =(—119kJ·mol－1)－(－242kJ·mol－1) = +123kJ·mol－1 反应①的ΔH为 。 14 课堂练习 在298 K、101 kPa时，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( ）　A、ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 A　 15 课堂练习 A 16 教学过程 2、根据其他方法计算反应热 （1）ΔH = E(生成物总能量)— E(反应物总能量) 反应物的键能总和 生成物的键能总和 17 教学过程 2、根据其他方法计算反应热 （2）ΔH =ΔH = E(反应物的键能总和)- E(生成物键能总和) 例：已知。 各化学键的键能数据如下表： 化学键 <m< <m< <>> <m> 键能/ 193 391 497 463 ①氮氮三键的键能为______________。 <m></m> ②若，则 的燃烧热 _______________。 <m></m> 18 教学过程 （3）用实验数据计算 如，中和热的测定 如，燃烧热的计算 19 课堂练习 ① Q放＝n(可燃物) × |ΔH| H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(l) ΔH = -285.8kJ·mol-1 C3H8（g）+5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝2219.9kJ·mol－1 通过计算：每1 g H2燃烧产生142.9 kJ热量，每1 g C3H8燃烧产生50.5 kJ热量。 例：C3H8（g）和H2（g）都作为北京奥运火炬的燃料，若从等质量燃料燃烧放出热量的角度考虑，谁更有优势呢？ 20 教学过程 三、反应热大小的比较 1、与“符号”相关的反应热比较： 对于放热反应来说，ΔH＝－Q kJ·mol－1，虽然“—”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即：放热越多，ΔH反而越小。 21 教学过程 2、与“化学计量数”相关的反应热比较 则a b，ΔH1 ΔH2。 < > 22 教学过程 3、与“物质聚集状态”相关的反应热比较 (1)同一反应，生成物状态不同时 因为C(g)===C(l)　ΔH3<0，则ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0，所以ΔH2<ΔH1 23 教学过程 (2)同一反应，反应物状态不同时 ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2 比较：ΔH1和ΔH2 24 教学过程 4、与“同素异形体”相关的反应热比较 因为C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0，所以ΔH1>ΔH2 25 教学过程 5、注意可逆反应的ΔH 将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放热98.3 kJ； 2SO2(g)＋O2(g) ⇌ 2SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，则Q 98.3。 大于 26 课堂练习 向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法不正确的是（ ） D 27 课堂小结 二 内容 盖斯定律 应用 用实验数据计算 反应热计算 意义 根据盖斯定律计算 根据键能计算 △H=生成物的总能量-反应物的总能量 依据热化学方程式计算 2. 找唯一 4.同加异减 3.化系数 反应热的计算 1. 确定目标方程式 28 谢谢观看！ 29 $$