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

第二节 反应热的计算　 人教版选择性必修1 1．理解盖斯定律，并能利用盖斯定律解决简单问题。 2．通过热化学方程式、中和热、燃烧热和盖斯定律的学习，能进行反应焓变的简单计算。 学习目标 1.反应焓变的简单计算 2. 盖斯定律 重难点 情境引入 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，但是有些反应热是无法直接测定的。例如，对于化学反应： C 燃烧时不可能全部生成CO，总有一部分CO2生成，因此该反应的反应热是无法直接测定的。但这个反应热是冶金工业中非常有用的数据，应该如何获得呢？能否利用一些已知反应的反应热来计算其他反应的反应热呢？ ——盖斯定律 阅读课本P14-18回答下列问题 1、什么是盖斯定律？ 2、如何利用盖斯定律求算 的反应热？ 3、∆H的计算方法有哪些？ 一、盖斯定律 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。即在一定条件下，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。 1.内容 2.本 质 能量守恒定律 这与登山时人的势能变化相似。人的势能只与起点A点和终点B点的海拔差有关，而与途径无关。 教学过程 能量守恒 始态(S) 终态(L) 先从始态S变化到终态L体系放出热量(∆H1 <0) 然后从L到S，体系吸收热量(∆H2>0) △H1 +△H2 = 0 经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即∆H1+∆H2=0 推论：同一个热化学反应方程式，正向反应∆H1与逆向反应∆H2互为相反数！ 教学过程 3.图示表示 ΔH＝ΔH1＋ΔH2 ＝ ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 4.盖斯定律在生产和科学研究中的意义 应用盖斯定律，可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热： (1)有些反应进行得很慢。 (2)有些反应不容易直接发生。 (3)有些反应往往有副反应发生。 ΔH＝？ C(s)+ O2(g) CO2(g) △H1 △H3 △H1＝ △H2 ＋ △H3 CO(g) + O2(g) 1 2 △H2 △H3 ＝△H1 － △H2 5.应用 △H1＝？ 物质 燃烧热 ΔH (kJ/mol) C(s) −393.5 CO(g) −283.0 思路1：虚拟路径法 路径I 路径II = −393.5 kJ/mol − (−283.0 kJ/mol) = −110.5 kJ/mol 教学过程 即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。 思路2：加减法 基本思路：定目标 — 找唯一 — 同侧加，异侧减 — 调计量数，计算ΔH ①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 ②CO(g)＋½O2(g)=CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 ③C(s)＋½O2(g)=CO(g) ΔH3 ＝？ ③= ① - ② ∴ ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1 练习1 298K,101kPa条件下： ① H2O(g) == H2(g)+ O2(g) △H1 ② H2(g)+ Cl2(g) == HCl(g) △H2 ③ 2H2O(g)+2Cl2(g) == 4HCl(g) + O2(g) △H3 ③ == ①×2 + ② ×2 2 2 1/2 2 2 4 2 △H3 == △H1 ×2 + △H2 ×2 + 求 × 2 × 2 课堂练习 练习2． 课堂练习 已知下列反应的反应热 CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1= －870.3 kJ/mol C(s) + O2 (g) = CO2(g) △H2= －393.5 kJ/mol H2(g) + ½ O2(g) =H2O(l) △H3=－285.8 kJ/mol 试计算下述反应的反应热：2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 解： ④= ②×2 +③×2- ① △H4= 2△H2 +2△H3－△H1 2C(s) + 2O2 (g) = 2CO2(g) 2△H2= －787.0 kJ/mol 2H2(g) + O2(g) =2H2O(l) 2△H3= －571.6 kJ/mol －) CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1= －870.3 kJ/mol --------------------------------------------------------------------------------------------------- 2C(s) +2H2(l)+O2(g)=CH3COOH(l) △H4= －488.3 kJ/mol ① ② ④ ③ 练习3． 课堂练习 【答案】2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 096.7 kJ·mol－1【解析】根据盖斯定律，由2×②－①得：2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝2×(－543 kJ·mol－1) －(＋10.7 kJ·mol－1)＝－1 096.7 kJ·mol－1。 练习4． 用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知： ①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g) ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1 写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式： 。 课堂小结 盖斯定律应用三步流程 二、反应热有关计算 1.△H 的计算公式 1）根据化学键键能计算：△H = 反应物总键能 — 生成物总键能 = E吸 - E放 2) 根据反应物和生成物的能量大小计算 △H = H(生成物的总能量) — H(反应物的总能量) 3) 盖斯定律 4) 根据热化学方程式计算：△H与化学计量数成正比； 可逆反应，正逆反应过程的△H互为相反数 5）燃烧热计算： △H (燃烧热) = - Q(放) /n(可燃物) 6）中和反应反应热计算： △H = - cm △t / n(水) 2.有关热化学方程式的计算 解（1） （2） 6 398 教学过程 【例2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一，设它在人体组织中完全氧化时的热化学方程式为：C6H12O6 (s) + 6O2(g)=6CO2(g)+6 H2O(l) △H=-2800 kJ·mol－1 计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量______ kJ。 1557 $$