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

第一章 化学反应的热效应 反应热的计算 第二节 第1课时 反应热的计算 盖斯定律的意义 2 盖斯定律 1 本节重点 本节难点 盖斯定律的应用 3 【思考与交流】写出表示H2燃烧热的热化学方程式？ ①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH1=-241.8kJ/mol ②H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44kJ/mol 答案：燃烧热为△H=△H1+△H2= -285.8kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol 这是什么规律？ 热化学方程式有加和性（类似于代数式） 旧知巩固 【思考】所有化学反应的反应热都能直接测出来吗？ 在科学研究和工业生产中，常常需要知道反应热的具体数据。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： C(s) + 1/2O2(g) = CO (g) 该反应的反应热是无法直接测定的。 因为 C燃烧时不可能全部生成CO，总有一部分CO2生成。 无法直接测定的反应热应该如何获得呢? 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? 1836年，俄国化学家盖斯，提出了盖斯定律为我们解决了这个问题。 新课导入 【学习任务一】 盖斯定律的内容 盖斯是俄国化学家，早年从事分析化学研究，1830年专门从事化学热效应测定方法的改进，曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计，从而较准确地测定了化学反应中的能量。1836年经过多次试验，他总结出一条规律：在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的还是分步进行的，其总热量变化是相同的，1860年以热的加和性守恒定律形式发表。这就是举世闻名的盖斯定律。盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。当一个不能直接发生的反应要求计算反应热时，便可以用分步法测定反应热并加和起来而间接求得。故而我们常称盖斯是热化学的奠基人。 科学史话 1、盖斯定律: 一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。 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。 h = 300 m 始态 终态 ΔH 反应热 一、盖斯定律 一、盖斯定律 2、盖斯定律: 如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是一样的。 ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 （图 1） （图2） ΔH = _____________________ ΔH =_______________________________ ΔH1+ΔH2 = ΔH3+ΔH4+ΔH5_ 一、盖斯定律 3、反应焓变的关系 一、盖斯定律 很难直接测得 C(s) + 1/2O2(g) = CO (g) 的反应热，但我们可通过盖斯定律获得它的反应热。 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 应用盖斯定律求解： ΔH1＝ΔH＋ΔH2 则： ΔH ＝ΔH1－ΔH2 ＝－393.5 kJ·mol－1－(－283.0 kJ·mol－1) ＝－110.5 kJ·mol－1。 三者的关系如图 二、盖斯定律的意义 二、盖斯定律在生产和科学研究中的意义 有些反应，因为某些原因，导致反应热难以直接测定，如： （1）有些反应进行得很慢 （2）有些反应不容易直接发生 （3）有些反应的产品不纯（有副反应发生） 但可以用盖斯定律间接求得。 C2H8N2(l) + 4NO2(g) 2CO2(g) + 3N2(g) + 4H2O (g) ΔH1 2NO2(g) N2O4(l) ΔH2 求：C2H8N2(l) + 2N2O4(l) 2CO2(g) + 3N2(g) + 4H2O (g) C2H8N2(l) + 4NO2(g) 2CO2(g) + 3N2(g) + 4H2O (g) ΔH1 +) 2N2O4(l) = 4NO2(g) −2ΔH2 C2H8N2(l) + 2N2O4(l) 2CO2(g) + 3N2(g) + 4H2O (g) ΔH=ΔH1−2ΔH2 三、盖斯定律的应用 已知 ① CO(g) + 1/2 O2(g) ====CO2(g) ΔH1= —283.0 kJ/mol ② H2(g) + 1/2 O2(g) ====H2O(l) ΔH2= —285.8 kJ/mol ③ C2H5OH(l) + 3 O2(g) ==== 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3= —1370 kJ/mol 试计算 ④ 2CO(g)＋ 4 H2(g)==== H2O(l) ＋ C2H5OH(l) 的 ΔH ＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol ①×2 + ②×4 - ③ = ④ ∴ ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 注意： ΔH要带正负号进行计算 ① ×2 ② ×4 — ③ 2 1 2 4 2 4 查找目标物质 调方向 调系数 加减乘除 检查 “同侧加，异侧减” 查找目标物质 调方向 调系数 加减乘除 检查 “同侧加，异侧减” 已知：①2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH1 ② N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ΔH2 ③ N2(g) + 3H2(g) =2NH3(g) ΔH3 则反应 4NH3(g) +  5O2(g) =4NO(g) + 6H2O(g)的ΔH=_____________________ 3ΔH1 + 2ΔH2 - 2ΔH3 ①唯一入手（唯一：目标方程式中的物质，在给出的已知方程式中只出现一次） ②同加异减目标方程式中的物质，与已知方程式中物质若在方程式等号的同侧，则加起来，反之，则减去） 已知： H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) △H1＝－241.8kJ/mol H2O(g) = H2O (l) △H2＝－44 kJ/mol 则：H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) △H3＝ . －285.8kJ/mol ΔH3=ΔH1 + ΔH2 始态和终态完全一致 C(石墨，s) = C(金刚石，s) △H=+1.5kJ/mol 已知:25℃,101kPa时 ①C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol ②C(金刚石，s)+O2(g)==CO2(g) △H2=-395.0kJ/mol 写出石墨变成金刚石的热化学方程式 。 石墨能直接变成金刚石吗？ 问：1、此反应说明石墨和金刚石，谁更稳定？ 石墨 2、同素异形体间的热化学方程式与普通热化学方程式有什么区别？ 不仅要注明物质的聚集状态，还要注明同素异形体的名称。 工业上利用N2和H2可以合成NH3，NH3又可以进一步制备火箭燃料(N2H4)。 已知：①N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.74 kJ·mol－1 ② N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534.1 kJ·mol－1 ③2NO2(g) ⇌ N2O4(g)　ΔH＝－52.7 kJ·mol－1 试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式： _______________________________________________________。 2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝ ΔH＝②×2－③－① －1 083.24 kJ·mol－1 = (－534.1×2－67.74＋52.7)kJ·mol－1 查找目标物质 调方向 调系数 “同侧加，异侧减” 检查 课堂小结 反应热的计算方法 根据△H=生成物的总能量-反应物的总能量。 根据键能计算 根据燃烧热计算 根据盖斯定律计算 根据图像信息计算 在方程式中只出现一次 同加异减，化系数 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。 已知: ①Cu(s)+2H+(aq) Cu2+(aq)+H2(g)　ΔH1 ②2H2O2(l) 2H2O(l)+O2(g)　ΔH2 ③2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)　ΔH3 则反应Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq) Cu2+(aq)+2H2O(l)的ΔH是 A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 B.ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3 C.ΔH=ΔH1+2ΔH2+2ΔH3 D.ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3 A 随堂演练 －ΔH2 ΔH1＋ΔH2 反应焓变 焓变之间的关系 aA=B　ΔH1 ΔH1＝ A= eq \f(1,a) B　ΔH2 aA=B　ΔH1 ΔH1＝ B=aA　ΔH2 ΔH＝ aΔH2 $$