微专题二 焓变计算的方法-【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 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 鲁科化学·选择性必修一 微专题二　焓变计算的方法 [专题精讲] 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质化学式前的系数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH a　　　　　b　　　c　　　d　　　|ΔH| n(A)　　n(B)　　　n(C)　　n(D)　Q 则eq \f(nA,a)＝eq \f(nB,b)＝eq \f(nC,c)＝eq \f(nD,d)＝eq \f(Q,|ΔH|) 2．根据反应物和反应产物的能量计算 ΔH＝反应产物的总能量－反应物的总能量， 即ΔH＝E(反应产物)－E(反应物)。 注：E(反应产物)——反应产物的总能量 E(反应物)——反应物的总能量 3．根据化学键变化时吸收或放出的热量计算 ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的总能量—反应产物的化学键形成所释放的总能量，即ΔH＝Q(吸)－Q(放)。 注：Q(吸)——反应物断键吸收的总能量 Q(放)——反应产物成键放出的总能量 4．根据盖斯定律计算 将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式。 5．根据比热公式计算 计算中和反应的反应热时，会利用比热公式Q＝－C(T2－T1)计算中和反应放出的热量。 [典例示范] 1．(1)(2020·全国卷Ⅱ)天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。 乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH1，相关物质的燃烧热数据如表所示： 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) 燃烧热ΔH/(kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286 ΔH1＝　________　kJ·mol－1。 (2)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。 可知水煤气变换的ΔH　________　0(填“大于”“等于”或“小于”)，该历程中最大能量(活化能)E正＝　________　eV，写出该步骤的化学方程式 ______________________________________________________ ___________________________________________________。 解析：(1)由表中燃烧热数值可知： ①C2H6(g)＋eq \f(7,2)O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH1＝－1 560 kJ·mol－1；②C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g) ＋2H2O(l)　ΔH2＝－1 411 kJ·mol－1；③H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－286 kJ·mol－1；根据盖斯定律可知，①－②－③得C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)，则ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝(－1 560 kJ·mol－1)－( －1 411 kJ·mol－1)－(－286 kJ·mol－1)＝137 kJ·mol－1； (2)根据水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)]并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知，CO(g)＋H2O(g)的能量(－0.32 eV)高于CO2(g)＋H2(g)的能量(－0.83 eV)，故水煤气变换的ΔH小于0；活化能即反应物状态达到活化状态所需能量，根据变换历程的相对能量可知，最大差值为： 其最大能量(活化能)E正＝1.86 eV－(－0.16 eV)＝2.02 eV；该步骤的反应物为COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋2H*＋OH*；因反应前后COOH*和1个H*未发生改变，也可以表述成H2O*===H*＋OH*。 答案：(1)137　(2)小于　2.02 COOH*＋H*＋H2O*===COOH*＋2H*＋OH*(或H2O*===H*＋OH*) 2．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 (1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：____________________________________。 (2)若已知下列数据 化学键 H—H N≡N 键能/(kJ·mol－1) 435 943 试根据表中及图中数据计算N—H键的键能为　________　 kJ·mol－1。 (3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。 已知：4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1① N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1② 求：若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝　________　 kJ·mol－1(用含a、b的式子表示)。 解析：(1)由图像可知，该反应为放热反应，且生成1 mol NH3(g)时，放出的热量为(300－254) kJ＝46 kJ。故N2和H2反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1。(2)设N—H键的键能为x，故反应热ΔH＝－92 kJ·mol－1＝(3×435＋943) kJ·mol－1－6x，x＝390 kJ·mol－1。 (3)①－②×3，可得4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)，故其反应热ΔH＝(3b－a) kJ·mol－1，故1 mol NH3还原NO至N2，反应热为eq \f(3b－a,4) kJ·mol－1。 答案：(1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1　(2)390　(3)eq \f(3b－a,4) [专题精练] 1．已知下列反应的热化学方程式为 ①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 ②CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2＝－870.3 kJ·mol－1 ③H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1 则反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热(焓变)为(　　) A．＋488.3 kJ·mol－1 B．－488.3 kJ·mol－1 C．－244.15 kJ·mol－1 D．＋244.15 kJ·mol－1 解析：B　[将①×2＋③×2－②即得到待求的热化学方程式，故ΔH＝(－393.5 kJ·mol－1)×2＋(－285.8 kJ·mol－1)×2－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。] 2．工业生产硫酸的过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3气体，已知该反应为放热反应。现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是(　　) A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－98.3 kJ·mol－1 C．SO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)SO3(g) ΔH＝＋98.3 kJ·mol－1 D．SO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)SO3(g) ΔH＝－49.2 kJ·mol－1 解析：A　[根据题意可知，实际参加反应的SO2为1 mol，即1 mol SO2和0.5 mol O2完全反应时，放出热量98.3 kJ，那么当2 mol SO2完全反应时，即可放出热量196.6 kJ，A项正确。] $$