1.2.1反应热的计算 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修一

第一章 化学反应的热效应 第2节　反应热的计算 第1课时 盖斯定律 反应热的计算 人教版选择性必修第一册 揭示目标 1.从能量守恒角度理解盖斯定律。 2.能运用盖斯定律解决具体问题。 3.利用盖斯定律和热化学方程式等进行有关反应热的计算。 学习目标 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。但有些反应热是无法直接测定的，例如C不完全燃烧反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH就无法直接测得。 能否利用一些已知反应的反应热来计算出其他反应的反应热呢？ 一、盖斯定律 一、盖斯定律 1、定义：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。换句话说：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。 A点相当于反应体系的始态，B点相当于反应体系的终态，山的高度相当于化学反应的反应热。山的高度与上山的途径无关。 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。 2、意义： 一、盖斯定律 一、盖斯定律 则：ΔH＝ ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 则：ΔH＝ ＝ 。 ΔH1＋ΔH2 ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 2、应用盖斯定律计算反应热的常用方法 （1）虚拟路径法 2、应用盖斯定律计算反应热的常用方法 一、盖斯定律 （1）虚拟路径法 已知C(s)和CO(g)燃烧热分别为393.5 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1 计算C(s)+ 1/2O2(g) = CO(g)的焓变。 ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 ΔH3 = ΔH1 − ΔH2 = −393.5 kJ/mol − (−283.0 kJ/mol) = −110.5 kJ/mol 已知实验测得H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol－1， （查阅资料 H2O(g) ===H2O(l) ∆H＝−44 kJ·mol -1） 请试通过计算是否可以得出H2(g) + O2(g) === H2O(g)的反应热∆H ？ 2、应用盖斯定律计算反应热的常用方法 （1）虚拟路径法 H2O(g) ∆H H2(g)＋O2(g) H2O(l) ∆H1 ∆H2 ∆H1 = ∆H + ∆H2 ∆H = ∆H1 - ∆H2 ∆H = -258.8 -（-44）KJ/mol =-241.8KJ/mol 2、应用盖斯定律计算反应热的常用方法 一、盖斯定律 （2）代数运算法（加和法） 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 调整已知热化学方程式的方向和计量数并相加和，消去中间产物。 调整好的ΔH加和，来确定目标反应的焓变ΔH 【例1】 已知 ① C(s) + O2(g) CO2(g) ΔH1= −393.5 kJ/mol ② CO(g) + O2(g) CO2(g) ΔH2= −283.0 kJ/mol ③C (s) + O2 (g) CO (g) ΔH =? ③=① − ② ∆H = ∆H1 - ∆H2=-393.5-(-283.0)kJ/mol=-110.5kJ/mol 一、盖斯定律 ②CO (g) + 1/2O2 (g) ＝ CO2 (g) ΔH3= −283.0 kJ/mol ①CH4 (g) + 2O2 (g) ＝ CO2 (g) + 2H2O(l) ΔH1= −890.3 kJ/mol ③ CH4 (g) + 3/2O2 (g) ＝ CO (g) + 2H2O(l) ΔH2= ？ ③ =① − ② ΔH3 = ΔH1 −ΔH2 【例2】 = −890.3 kJ/mol − (−283.0kJ/mol) = −607.3kJ/mol 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) = 2CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3= －1370 kJ/mol 计算: 2CO(g)＋ 4 H2(g)= H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH 得 ④=①×2 + ②×4 - ③ ΔH4 = ΔH1×2 −ΔH2 ×4- ΔH3 = －283.0 kJ/mol×2−（－285.8 kJ/mol×4）-（－1370 kJ/mol）kJ/mol = -339.2 kJ/mol 当堂检测 【例3】 已知：火箭推进剂用偏二甲肼(C2H8N2，l)作燃料，N2O4(l)作氧化剂时，反应生成CO2、N2和水蒸气。 C2H8N2(l) + 4NO2(g) 2CO2(g) + 3N2(g) + 4H2O (g) ΔH1 2NO2(g) N2O4(l) ΔH2 写出偏二甲肼-四氧化二氮推进剂燃烧的热化学方程式。 C2H8N2(l) + 2N2O4(l) 2CO2(g) + 3N2(g) + 4H2O (g) ΔH=ΔH1−2ΔH2 一、盖斯定律 【例4】 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 一、盖斯定律 A 【例4】 发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式： ①H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－285.8 kJ·mol－1 ②H2(g)===H2(l)　ΔH2＝－0.92 kJ·mol－1 ③O2(g)===O2(l)　ΔH3＝－6.84 kJ·mol－1 ④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·mol－1 则反应H2(l)＋1/2O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为(　　) A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1 D 一、盖斯定律 【例5】 1.氧化亚铜常用于制船底防污漆，用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O，已知反应： 2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol－1 2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　ΔH＝－292 kJ·mol－1 则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(　　) A．－11 kJ·mol－1 B．＋11 kJ·mol－1 C．＋22 kJ·mol－1 D．－22 kJ·mol－1 A 当堂检测 2.已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关,下列各反应热关系中不正确的是(　　) A.A→F　ΔH=-ΔH6 B.A→D　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0 D.ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5 D 当堂检测 当堂检测 3.已知下列热化学方程式： ① CH3COOH(l)+ 2O2(g) ═2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1＝﹣870.3 kJ/mol ② C (s) + O2（g）═CO2（g） ΔH2＝﹣393.5 kJ/mol ③ H2(g) + 1/2O2（g）═H2O（l） ΔH3＝﹣285.8 kJ/mol 则反应 2C(s) +2H2（g）+O2（g）＝CH3COOH（l）的焓变ΔH A．244.15kJ•mol﹣1 B．﹣224.15kJ•mol﹣1 C．488.3kJ•mol﹣1 D．﹣488.3kJ•mol﹣1 D   当堂检测   二、反应热的计算 (例题1 P17页)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+11O2======2Fe2O3+8SO2 在25℃和101kPa时,1 mol 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。 【解】(1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为： FeS2+O2Fe2O3+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 二、反应热的计算 二、反应热的计算 (例题2 P17页)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)+ 6H2O(1) Δ H=-2 800 kJ/mol 计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。 【解】根据热化学方程式可知，1 mol C6H12O6在人体组织中完全氧化时产生的热量为2 800 kJ。 C6H12O6的摩尔质量为180 g·mol-1。 100 g C6H12O6的物质的量为：0.556 mol C6H12O6完全氧化时产生的热量为：0.556 mol×2 800 kJ/mol＝1557 kJ 答：100 g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量为1557 kJ。 二、反应热的计算 (例题3 P18页)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 ② -① △H＝+205.9kJ/mol－131.5kJ/mol ＝+74.4kJ/mol 答：CH4(g) === C(s)＋2H2(g)的ΔH＝+74.4kJ/mol。 当堂检测 P19-20页课本练习 感谢聆听 每天进步一点点，每天努力不止一点点。 Lavf58.20.100 $$