第二节 反应热的计算 第2课时（教学课件）化学人教版2019选择性必修1

第一章 化学反应的热效应 第二节 反应热的计算 课时2 反应热的计算 人教版 2019选择性必修1 反应热的计算 1 知识导航 2.通过多种方式进行有关反应热的计算。 1.掌握有关反应热计算的方法和技巧,进一步提高计算能力。 明·学习目标 在实际应用中，常常需要计算反应热。那么有关反应热计算的依据和方法有哪些呢? 引·新课导入 01 反应热的计算 释放431 kJ/mol×2 mol＝862 kJ ∆H＝679-862 ＝ −183 kJ/mol 吸收436 kJ + 243 kJ＝679 kJ ΔH＝反应物的总键能-生成物的总键能 反应热的计算 类型01 利用键能计算 ΔH 探·知识奥秘 【答案】C 【例1】联氨(N2H4)是喷气式发动机和火箭常用的燃料，已知 ，相关化学键的键能如下表所示，则x为 化学键 N-H N-N O2中氧氧键 N≡N O-H 键能 a x b c d A． B． C． D． 析·典型范例 【例2】工业上可用 制备雄黄。 和 的结构如下： 共价键 S=S As-S 键能 b c 利用上述信息估算As-As的键能 (用含a、b、c的代数式表示)。 则x= 析·典型范例 能量 反应历程 A＋BC AB＋C 能量 反应历程 单峰图 多峰图 反应热的计算 类型02 利用能量图计算 ΔH 探·知识奥秘 【答案】A 【例1】标准状态下，气态反应物和气态生成物的相对能量与反应历程如图所示[已知 O2(g)和 Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法正确的是 A．Cl2(g)=Cl(g)+Cl(g)的ΔH=+2(E2-E3)kJ·mol-1 B．ClO在历程Ⅱ中作催化剂 C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ D．历程Ⅱ中的一步反应的热化学方程式为ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)  ΔH=(E4-E5)kJ·mol-1 析·典型范例 【答案】C 【例2】CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分，其高效的储放氧性能在CO＋NO的氧化还原催化循环中发挥了巨大作用。研究发现，NO先在CeO2催化剂表面形成强吸附性的N2O2二聚体，N2O2再与CO在CeO2表面反应生成N2O和CO2，该过程的能量变化曲线如图所示(吸附在CeO2表面的物种用*标注)。下列说法不正确的是 说明：“-----”表示化学键将要断裂或形成。 A．该反应属于放热反应 B．该过程中的最大活化能为0.8eV C．该过程中伴随极性键和非极性键的断裂和形成 D．若改用其他催化剂，其反应的ΔH 反应的最大活化能为(—1.18eV)—(—1.98eV)=0.8eV 析·典型范例 反应热的计算 类型03 利用盖斯定律计算 ΔH 化学家盖斯改进了拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计，从而较为准确地测量了许多化学反应的热效应。通过大量实验，盖斯发现： ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 H2SO4 H2SO4·H2O H2SO4·2H2O H2SO4·3H2O ΔH1 ΔH2 ΔH3 ΔH 探·知识奥秘 【答案】B 【例1】植物不能缺少氮磷钾，钾元素同植物体内的许多代谢过程密切相关。已知K2SO4和KNO3存在如图的热化学循环过程，可得ΔH3/kJ·mol-1为 A．+24 B．+12 C．+46 D．-58 析·典型范例 【例2】用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气时，涉及如下转化，由下图关系可得：ΔH4= 。 【答案】 ΔH4＝ΔH1+ΔH2-ΔH3 析·典型范例 1.概念  (1)可燃物的物质的量必须是1 mol 2.注意事项 (3)可燃物完全燃烧生成的产物必须为稳定的物质，完全燃烧时不同的元素对应的稳定物质：C→CO2(g)/H→H2O(l)/S→SO2(g)/N→N2(g)/Cl → Cl2(g)等。 3.计算公式 101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量 (2)可燃物燃烧的条件为101 kPa下完全燃烧 ΔH＝反应物的燃烧热之和一生成物的燃烧热之和 反应热的计算 类型04 利用燃烧热计算 ΔH 探·知识奥秘 【例1】“嫦娥五号”着陆月球采样返回，“天问一号”着陆巡视器在火星着陆，“祝融号”火星车在火星表面进行科学实验。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢、液态肼(N2H4)、煤油等化学品。肼的燃烧热为 ，下列有关说法错误的是 【答案】D A．煤油是不可再生资源 B．“祝融号”火星车使用的太阳能电池板将太阳能转化为电能 C．运载火箭燃料使用的液氢燃烧的产物不污染环境，有利于实现“碳中和” D．表示肼燃烧热的热化学方程式： 析·典型范例 能量 生成物 的总能量 反应物 的总能量 a b c a表示正反应的活化能 b表示逆反应的活化能 c表示该反应的│反应热│ 能量 生成物 的总能量 反应物 的总能量 a c b ΔH＝(a－b) kJ/mol ＝－c kJ/mol ΔH＝(a－b) kJ/mol ＝c kJ/mol ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能 反应热的计算 类型05 利用活化能计算ΔH 探·知识奥秘 【答案】C 【例1】反应A→C分两步进行：①A→B，②B→C．反应过程能量变化曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列说法不正确的是 A．三种化合物的稳定性： B．A→B反应的活化能为E1 C．B→C反应的 D．加入催化剂不能改变反应的焓变 析·典型范例 【例2】脱除汽车尾气中NO和CO包括以下两个反应： 反应ⅰ. 反应ⅱ. 反应过程中各物质相对能量如图(TS1、TS2表示过渡态)： 和 反应生成 的热化学方程式为 ________________________________________________________。 探·知识奥秘 【例1】氨用途十分广泛，如氨是制造硝酸和氮肥的重要原料。工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。合成氨反应的历程和能量的变化如图所示，符号“·”可视为催化剂。 在合成氨的基元反应中，决速步骤的活化能为________kJ·mol-1 352 【详解】活化能最大的基元反应对总反应速率影响最大，则决速步骤基元反应的活化能为500 kJmol-1-148 kJmol-1=352kJmol-1。 析·典型范例 【例2】水煤气变换[ ]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 (1)水煤气变换的ΔH______0(填“>”、“<”或“=”)。该历程中最大能垒(活化能)E正_______eV。 < 2.02 析·典型范例 标准摩尔生成焓 在标准压力(100kPa)下，在进行反应的温度时，由最稳定的单质合成标准压力pϴ下单位量物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号△fHmϴ表示 其中，下标f表示"生成"，下标m表示反应进度为ε=1mol，上标ϴ表示标准状态，标准摩尔生成焓的单位为kJ/mol或kJ·mol-1。 任何一个化学反应的焓变等于产物的总生成焓与反应物生成焓之差：总生成焓等于标准摩尔生成焓乘上方程式的计量系数。 公式为： 根据上述定义，最稳定单质的△fHmϴ ＝0 注意：当一种元素有两种或两种以上的单质时，只有一种是最稳定的。 迁·拓展延伸 【答案】D 1.杭州第19届亚运会火炬命名“薪火”，表达了亚运精神薪火相传，中华文明生生不息之意；“薪火”采用丙烷为燃料，火焰呈橙色。主火炬塔“钱江潮涌”采用废碳再生的绿色甲醇作为燃料，实现循环内碳的零排放，被称为“零碳甲醇”，助力打造首届碳中和亚运会。下列叙述正确的是 A．丙烷和甲醇的燃烧，实现了零碳排放的绿色亚运 B．废碳(CO2)再生绿色甲醇原子利用率100% C．丙烷燃烧的热效应就是其燃烧热 D．丙烷和甲醇完全燃烧产物对大气无污染 练·技能实战 2.在25℃，101kPa下，由稳定单质生成1mol化合物的反应焓变即为该化合物的标准摩尔生成焓 根据下表所给的数据，下列说法正确的是( ) 化合物 A．根据标准摩尔生成焓定义可知稳定单质的 为0 C．可推知热稳定性： D． 和 反应的热化学方程为 B．可推知键能： 【答案】AD 练·技能实战 3.已知： 。下列与化学反应能量变化相关的描述正确的是( ) A．中学阶段，反应热等于反应的焓变，用符号“ ”表示 B．有热量变化时一定发生了化学反应 C．石墨的燃烧热与金刚石的燃烧热，二者数值相同 D．常温下 与 在水溶液中反应，放出热量 【答案】A 练·技能实战 4.下列说法中不正确的是 A．已知 Sn(s，灰锡)⇌ Sn(s，白锡) △H = +2.1kJ/ mol， 则灰锡更不稳定 B．1molH₂与足量O2反应生成lmolH₂O(l)放出285.8kJ的热量， 则H2的燃烧热为285.8kJ·mol⁻¹ C．N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-akJ/ mol(a>0)；在一容器中通入1molN2和3molH2发生反应，测得放出的热量为9.2kJ， 则a>9.2 D．反应物的总能量高于生成物总能量的反应是放热反应 【答案】A 练·技能实战 5.N2O和CO均是有害气体，可在 表面转化为无害气体，其反应原理如下： 。有关化学反应的能量变化过程(图1)及物质变化过程(图2)如下。 (2)该反应的逆反应活化能是 。 (3)若没有 参与该转化过程，Ea ， ΔH 。 回答下列问题： (1)图1中反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，该反应 (填“需要”或“不需要”)环境先提供能量，该反应的ΔH= 。 放热 需要 -226kJ/mol 360kJ/mol 增大 不变 练·技能实战 课时2 反应热的计算 类型01：利用键能计算 ΔH 类型02：利用能量图计算 ΔH 类型03：利用盖斯定律计算 ΔH 类型04：利用燃烧热计算 ΔH 类型05：利用活化能计算ΔH 类型06：根据题目信息计算ΔH 理·核心要点 感谢 您的聆听 THANKS 人教版 2019选择性必修1 $$