第1章 第1节 第2课时 反应焓变的计算-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1五维课堂同步课件PPT（鲁科版2019）

鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 课标要点 核心素养 1.能进行反应焓变的简单计算 2．理解盖斯定律的内容和本质，并能运用盖斯定律进行简单的计算 3．通过盖斯定律的运用，体会其在科学研究中的意义 1.变化观念与平衡思想 2.证据推理与模型认知 3.科学态度与社会责任 (1)能运用化学变化的规律分析说明生产、生活实际中的化学变化 (2)能运用化学计量单位定量分析化学变化及其伴随发生的能量转化 (1)能理解、描述和表示盖斯定律计算模型，指出其表示的具体含义，并运用于反应焓变的计算 (2)能识别盖斯定律计算模型，并能将化学事实和模型之间进行关联和合理匹配 能依据实际条件并运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的能源问题；在实践中逐步形成节约成本、循环利用、保护环境等观念 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 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鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 鲁科化学·选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 第2课时　反应焓变的计算 [知识梳理] [知识点一]　盖斯定律　 1．定义：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其　反应热　都是一样的。 2．盖斯定律的特点 (1)化学反应的焓变只与反应的　始态和终态　有关，与反应的途径无关。 (2)反应焓变一定。如图分别有三个途径：(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)。 则有ΔH＝　ΔH1＋ΔH2　＝　ΔH3＋ΔH4＋ΔH5　。 [微点拨]　化学反应的焓变与反应的过程、条件无关。 [知识点二]　盖斯定律的应用　 1．盖斯定律的意义 2．方法：如果一个化学方程式可以通过其他几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变可由这几个反应的焓变相加减得到。 3．实例：应用盖斯定律计算C燃烧生成CO的反应热： 已知：(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 (2)CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 若C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)的反应热为ΔH，求ΔH。 ①虚拟路径： ②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　。 [知识点三]　能源　 1．概念 自然界中，能为人类提供　能量　的物质或　物质运动　。 2．常见能源 常见能源包括　太阳能　、　风能　、　水能　、生物质能、地热能、海洋能、核能、　化石燃料　等。 3．实现能源可持续发展的措施是“　开源　”；“　节流　”。 [知识点四]　摩尔燃烧焓　 [特别提醒]　(1)“完全燃烧”是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。 (2)摩尔燃烧焓是以1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l)＋eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 517.6kJ·mol－1，即C8H18的摩尔燃烧焓为5 517.6 kJ·mol－1。 [自我评价] 1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。) (1)应用盖斯定律，可计算某些难以测定的反应焓变。 ( √ ) (2)一个反应一步完成或分几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多。( × ) (3)相同条件下，等质量的S(s)和S(g)完全燃烧释放的热量不同。( √ ) (4) 2．下列分别是利用不同能源发电的实例图形，分析哪些符合开源节流的思想　①②④　。 提示：①②④符合开源节流，属于新能源的开发利用，而③火力发电是利用煤等作燃料进行的，不属于新能源的开发利用，不符合开源节流。 利用盖斯定律计算反应焓变 (素养养成——变化观念与平衡思想) [核心突破] 利用盖斯定律计算反应焓变的常用方法 1．加和法 2．虚拟途径法 (1)方法 先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求的反应热。 (2)举例 若反应物A变为反应产物D，可以有两个途径： a．由A直接变成D，反应热为ΔH； b．由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 [典例示范] [典例1]　请完成下列填空： (1)已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)　　　ΔH1＝－4.4 kJ·mol－1 2NO2(g)===N2O4(g)　　ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1 则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)的ΔH＝　________　kJ·mol－1。 (2)CO2与CH4经催化重整，制得合成气的化学方程式： CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 C—H C===O H—H CO(CO) 键能/kJ·mol－1 413 745 436 1 075 则该反应的ΔH＝　________　。 [思维建模]　利用盖斯定律计算反应焓变的思路为 解析：(1)已知： 2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g) ΔH1＝－4.4 kJ·mol－1 2NO2(g)===N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1 根据盖斯定律可知ⅰ÷2－ⅱ即得到N2O5(g)===2NO2(g)＋1/2O2(g) 　ΔH1＝＋53.1 kJ·mol－1。 (2)化学反应的焓变应该等于反应物键能减去反应产物的键能，所以焓变为(4×413 kJ·mol－1＋2×745 kJ·mol－1)－(2×1 075 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1)＝＋120 kJ·mol－1。 答案：(1)＋53.1　(2)＋120 kJ·mol－1 [学以致用] 1．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为 S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·mol－1 已知碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1 S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1 2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3＝c kJ·mol－1 则x为(　　) A．3a＋b－c　　　　 B．c＋3a－b C．a＋b－c D．c＋a－b 解析：A　[碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·mol－1，其热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1……①，S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1……②，2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·mol－1……③，将已知热化学方程式3×①＋②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)，则ΔH＝x kJ·mol－1＝(3a＋b－c)kJ·mol－1，所以x＝3a＋b－c，故选A。] 反应焓变大小的比较 [核心突破] 反应热大小比较的注意要点 1．反应物和生成物的状态 物质的气、液、固三态的变化与反应热关系： 2．ΔH的符号 比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。 3．化学计量数 当反应物和反应产物的状态相同时，系数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。 4．可逆反应与反应热(ΔH) 正确理解可逆反应的反应热(ΔH)，如N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1中的92.2 kJ是1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出的热量。 [典例示范] [典例2]　下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者小于后者的是(　　) ①C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 ②S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4 ③CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH5 CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH6 A．仅②　　　　　　　 B．仅①② C．仅①③ D．仅②③ [思维建模]　判断化学反应焓变大小的一般思路为 解析：D　[①中碳完全燃烧放出的热量多，所以ΔH1＞ΔH2；②中气态硫燃烧放出的热量多，ΔH3＜ΔH4；③中ΔH5＜0，ΔH6＞0，则ΔH5＜ΔH6，故ΔH前者小于后者的是②③。] [学以致用] 2．已知： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH2 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3， 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH4 3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　) A．ΔH1＞0，ΔH3＜0 B．ΔH2＞0，ΔH4＞0 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 解析：C　[C或CO燃烧生成CO2均是放热反应，ΔH1＜0，A错误；C与CO2反应生成CO是吸热反应，则ΔH2＞0，Fe与O2反应生成Fe2O3是放热反应，ΔH4＜0，B错误；将第2个热化学方程式和第3个热化学方程式相加可得第1个热化学方程式，所以由盖斯定律可知ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，C正确；由盖斯定律可知ΔH3＝eq \f(1,3)ΔH4＋eq \f(2,3)ΔH5，D错误。] [素养提升] 肼(H2N—NH2)常用作火箭燃料 (1)肼(H2N—NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示， 计算下表中的a值。 化学键 N—N O===O N≡N O—H N—H 键能 (kJ·mol－1) 154 500 942 463 a (2)在火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－641.6 kJ· mol－1；H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，计算整个过程中放出的热量。 (3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(N2H4)，N2O4作氧化剂，有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。已知： a．N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.0 kJ·mol－1 b.eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)F2(g)===HF(g) ΔH＝－269.0 kJ·mol－1 c．H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ·mol－1 请写出肼和氟气反应的热化学方程式。 (4)还有的火箭燃料使用效能更高的液氢和液氧作为推进剂。已知： ①H2(g)===H2(l)　ΔH＝－0.92 kJ·mol－1 ②O2(g)===O2(l)　ΔH＝－6.84 kJ·mol－1 ③H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1 ④H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式。 答案：(1)391。提示：由能量变化图示可知，反应N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)的ΔH1＝－576 kJ·mol－1，根据反应热与键能的关系可知ΔH1＝(4a kJ·mol－1＋154 kJ·mol－1＋500 kJ·mol－1)－(942 kJ·mol－1＋4×463 kJ·mol－1)＝－576kJ·mol－1，解得a＝391。 (2)163.52 kJ。提示：6.4 g液态肼的物质的量为0.2 mol。由盖斯定律可知：液态肼与H2O2(l)反应生成N2(g)和液态水的热化学方程式：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－(641.6＋4×44)kJ·mol－1＝－817.6 kJ·mol－1，故0.2 mol液态肼放出的热量为0.2 mol×817.6 kJ·mol－1＝163.52 kJ。 (3)提示：根据盖斯定律，由a＋b×4－c×2得： N2H4(l)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g) ΔH＝－1 126.0 kJ·mol－1。 (4)提示：根据盖斯定律，由④＋③－①－②×eq \f(1,2)得：H2(l)＋eq \f(1,2)O2(l)===H2O(g) ΔH＝－237.46 kJ·mol－1 1．“能源分类相关图”如图，下列选项中的能源全部符合图中阴影部分的是(　　) A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物质能、天然气 C．太阳能、风能、生物质能 D．地热能、海洋能、核能 答案：C 2．已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s) ΔH＝－701.0 kJ·mol－1 2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s) ΔH＝－181.6 kJ·mol－1 则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为(　　) A．＋519.4 kJ·mol－1　 B．＋259.7 kJ·mol－1 C．－259.7 kJ·mol－1 D．－519.4 kJ·mol－1 解析：C　[给两个反应标号 ①2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s) ΔH＝－701.0 kJ·mol－1 ②2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s) ΔH＝－181.6 kJ·mol－1 则所求反应可表示为(①－②)×eq \f(1,2)； 则其ΔH＝[(－701.0 kJ·mol－1)－(－181.6 kJ·mol－1)]×eq \f(1,2)＝－259.7 kJ·mol－1。] 3．已知：Fe2O3(s)＋eq \f(3,2)C(s)===eq \f(3,2)CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋234.1 kJ·mol－1(1) C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1(2) 则2Fe(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是(　　) A．－824.4 kJ·mol－1 B．－627.6 kJ·mol－1 C．－744.7 kJ·mol－1 D．－169.4 kJ·mol－1 解析：A　[根据盖斯定律可知eq \f(3,2)×(2)－(1)可得2Fe(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Fe2O3(s)，所以ΔH＝eq \f(3,2)×(－393.5 kJ·mol－1)－234.1 kJ·mol－1＝－824.35 kJ·mol－1≈－824.4 kJ·mol－1。] 4．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ，下列关系式中正确的是(　　) A．Q1＋Q2＞Q3 B．Q1＋Q2>2Q3 C．Q1＋Q2＜Q3 D．Q1＋Q2＜2Q3 答案：D 5．比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系： (1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2 ΔH1　________　ΔH2(填“>”“<”或“＝”，下同)。 (2)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH1 4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)　ΔH2 ΔH1　________　ΔH2。 解析：(1)水蒸气变为液态水是放热过程，生成液态水的反应放出的热量多，但ΔH为负值，所以ΔH1＜ΔH2。(2)两式相减得4Al(s)＋2Fe2O3(s)===2Al2O3(s)＋4Fe(s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2，铝热反应很剧烈，是典型的放热反应，所以ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，即ΔH1＜ΔH2。 答案：(1)＜　(2)＜ [课堂小结] $$