1.2 反应热的计算 课件 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

人教版选择性必修1 第二节 反应热的计算　 第一章　化学反应的热效应 第2课时 反应热的计算 【思考】为什么我们需要学习反应热的计算？ 【导】 长征五号“身高”56.97米起飞重量为869t。近地轨道25t地球同步转移轨道14t。 情境引入 盖斯定律的理解与应用 1、了解并从宏微的视角认识和掌握盖斯定律，能利用盖斯定律解决简单问题，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。。 2、通过热化学方程式、中和热、燃烧热和盖斯定律的学习，建立认知模型，并能进行反应焓变的简单计算。培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。 素养目标 重点难点 1、利用燃烧热计算 Q(可燃物完全燃烧放出的热量)＝n(可燃物) × |ΔH|(燃烧热的绝对值) 【课堂检测4】 乙醇的燃烧热： ΔH＝－1 366.8 kJ/mol，在25 ℃、101 kPa,1 kg乙醇充分燃烧放出多少热量？ _________________ 29 713.0 kJ 【思】 2、利用热化学方程式计算 例如,aA(g)+bB(g) = cC(g)+dD(g)　ΔH 　　 a　　 b　　　 c　　 d　　 |ΔH| 　 　n(A) n(B)　 n(C) n(D)　　Q 则= = = = 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比 【思】 （课本P17页） 【例题1】黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2 的途径之一，反应的化学方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 在25℃和101kPa时，1mol FeS2 (s)完全燃烧生成Fe2O3 (s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用，大大降低了生产成本，对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。 （1）请写出FeS2燃烧的热化学方程式。 （2）计算理论上1kg黄铁矿（FeS₂的含量为90%）完全燃烧放出的热量。 FeS2 (s)+ O2 (g) Fe2O3 (s) +2SO2 (g) △H1= -853kJ/mol 11 4 1 2 4FeS2 (s) +11O2 (g) 2Fe2O3 (s) +8SO2 (g) △H2= -3412kJ/mol 【解】(1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为： FeS2(s)+O2(g)Fe2O3(s)+2SO2(g) ∆H=-853 kJ/mol (2) FeS2的摩尔质量为120g·mol-1。 1kg黄铁矿含FeS2的质量为：1000g×90%=900g 900gFeS2的物质的量为：=7.5mol 理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为:7.5mol×853kJ/mol=6398kJ 【例题2】 （课本P17页） 【评】 课堂检测 【检】 5、已知由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气时放出60.45 kJ的热量。 （1）写出H2燃烧的热化学方程式。 （2）计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量。 (1)热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH 2 mol　　1 mol　2 mol　　|ΔH| 　　　　　　　 0.25 mol　60.45 kJ 【解析】 3、利用盖斯定律计算 根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其∆H相加或相减， 得到一个新的热化学方程式及其ΔH。 【例题3】焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法。这两个反应的热化学方程式分别为: ① C(s)+H2O(g)=CO (g)+H2 (g) △H1=+131.5kJ/mol ② CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2 =+205.9 kJ/mol 试计算 CH4(g)=C(s)+2H2(g) 的△H 目标方程式③= ② -① ③ （课本P18页） 　　 Δ H＝Δ H2－Δ H1 　　＝+205.9kJ/mol－131.5kJ/mol＝+74.4kJ/mol 思维模型 盖斯定律——加合法 计算反应热 （1）确定待求反应的热化学方程式，根据反应物和生成物找出可用的已知反应(给已知反应及ΔH 编号)； （2）找出待求反应中各物质出现在已知反应的位置(同侧相加、异侧相减)； （3）根据”同侧相加，异侧相减”并通过乘除来调整已知反应的化学计量数（消除中间产物）； （4）实施叠加后确定待求反应的ΔH 课堂检测 【检】 6、 CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)==2CO(g)＋2H2(g)。 已知：C(s)＋2H2(g)=CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－394 kJ·mol－1 C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1 该催化重整反应的ΔH＝_____kJ·mol－1。 ① 根据盖斯定律，由④=③×2－①－②可得 CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋247 kJ·mol－1。 ② ③ 【解析】 ④ 4、利用反应物、生成物的键能计算 ΔH＝反应物总键能－生成物总键能=E吸-E放 物质 CO2 (C=O) CH4 (C－H) P4 (P－P) SiO2 (Si－O) 石墨 金刚石 S8 (S－S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 常见物质中的化学键数目 【评】 课堂检测 【检】 7、 已知几种化学键的键能如表所示： 根据热化学方程式： CO2(g)+ H2(g)⇌ CO (g)+ H2O(g) ΔH＝+41 kJ·mol－1,计算表中的a为（ ） A．484.5 B．969 C．872 D．1938 B 5、利用反应物和生成物的总能量计算（图像） ΔH＝生成物的总能量 - 反应物的总能量 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝＋c kJ·mol－1 【展】 课堂检测 【检】 8、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。一定条件下，氢气与氧气反应的能量变化如图所示，下列说法中正确的是（ ） A 反应热的计算方法 根据键能计算 根据热化学方程式计算 根据燃烧热计算 根据盖斯定律计算 根据图像信息计算 课堂小结 【评】 [解析]　乙醇的燃烧热是1 mol 乙醇(即46 g乙醇)充分燃烧的反应热，1 kg 乙醇充分燃烧放出的热量eq \f(1 000 g,46 g)×1 366.8 kJ＝29 713.0 kJ。 $$