1.2反应热的计算 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

1.2.1反应热的计算 第一章 化学反应的热效应 人教版·选择性必修一 1 学习目标 理解盖斯定律的含义并应用（重难点） 通过计算反应热体会反应热与反应条件、能量利用的关系 2 知识回放 观察下图表示的反应能量变化，思考反应热主要与哪些量有关。 反应热研究的是化学反应前后能量的变化，与途径无关。 3 一、盖斯定律 G.H.Hess,1802-1850 1836年，盖斯在总结大量实验事实的基础上提出：一个化学反应，不论是一步完成的还是几步完成的，其反应热是相同的；并将其称为“总热量守恒定律”，后人命名为“盖斯定律”。（热力学第一定律） 盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易准确测量或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。盖斯被称为“热化学之父”。 4 一、盖斯定律 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，在一定条件下，即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。 总热量守恒 Cu与O2生成CuO有两种路径 路线A：△HA=△H1= - 315 kJ/mol 路线B：△HB =△H2+△H3 = - 169 kJ/mol+(-146 kJ/mol) = - 315 kJ/mol △HA= △HB 概念： 本质： 意义：可间接计算某些难以直接测定的反应的反应热。 5 二、盖斯定律的应用 ②CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH2= －283.0kJ/mol ①C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH1= －393.5kJ/mol 1.计算碳燃烧生成CO的反应热，你能归纳出几种计算方法？ ③C(s) + O2(g) = CO(g) △H3= ？ 方法一：虚拟路径法 △H3=△H1 - △H2 ΔH1 C(s,石墨) +O2(g) CO (g) CO2(g) +O2(g) ΔH3 ΔH2 +O2(g)【完全燃烧】 6 二、盖斯定律的应用 ②CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH2= －283.0kJ/mol ①C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH1= －393.5kJ/mol 1.计算碳燃烧生成CO的反应热，你能归纳出几种计算方法？ ③C(s) + O2(g) = CO(g) △H3= ？ 方法二：能量变化图示法 △H3=△H1 - △H2 7 二、盖斯定律的应用 ②CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH2= －283.0kJ/mol ①C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH1= －393.5kJ/mol 1.计算碳燃烧生成CO的反应热，你能归纳出几种计算方法？ ③C(s) + O2(g) = CO(g) △H3= ？ 方法三：目标合成法 △H3=△H1 - △H2 利用已知热化学方程式加减乘除得到目标热化学方程式 ③=①-② C(s)+O2(g) = CO2(g) -) CO(g) + O2(g) = CO2(g) C(s) + O2(g) = CO(g) 2、加合法:运用所给化学方程式通过加减的方法得到新方程式。 待求热化学方程式 调整系数消中产物 确定反应热的变化 引入—同侧加异侧减 消除—同侧减异侧加 8 二、盖斯定律的应用 思维建模 运用盖斯定律求算反应热的一般思路： 已知反应 目标反应 看：目标反应与已知反应位置关系（找出中间产物） 变：已知反应变形（消除中间产物） 加：反应相加，焓变叠加 （物质加减，△H 也相加减） 9 三、反应热的计算方法 [例题1] 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： 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。 Q(放)=n(可燃物)×|ΔH| 10 三、反应热的计算方法 [例题2]葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。设它在人体组织中氧化的热化学方程式：C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g) +6H2O(l) △H= - 2800kJ/mol。 计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。 反应热与物质的量成正比 [例题3] 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： C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1= +131.5kJ/mol CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2= +205.9kJ/mol 试计算 CH4(g)=C(s)+2H2(g) 的△H=？ 方程式叠加或叠减 11 重点聚焦 反应热的常用计算方法 计算依据 计算方法 根据方程式计算 反应热与反应物物质的量成正比 根据反应物和生成物的总能量 ΔH = H(生成物)－H(反应物) 根据反应物和生成物的活化能 ΔH = E(正反应)－E(逆反应) 根据化学键的变化 ΔH＝旧键断裂吸收的能量－新键形成放出的能量 根据燃烧热 ΔH＝n(可燃物)×燃烧热 根据盖斯定律 虚拟路径法或加合法 根据公式计算 Q=cm△t 12 评价反馈 1.已知下列各反应的焓变 ①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s) △H = -1206.8 kJ/mol ②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s) △H = -635.1 kJ/mol ③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H = -393.5 kJ/mol 试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变 △H= 2.按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题,已知： ①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol ②2HCl(g) +2H2O(l)=2HCl(aq) △H2=-144.6kJ/mol ③2HCl(aq)+2NH3(g)= 2NH4Cl(s)+2H2O(l) △H3=？ 则第③个方程式中的反应热△H3=________________ 13 评价反馈 (1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是 _____________________________________________________。 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 462.9 3.氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究特点。已知：①4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6kJ·mol－1 ②H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH＝－184 kJ·mol－1 (2)断开1 mol H—O所需能量为_______kJ。 14 评价反馈 4.用反应物和生成物的总能量计算反应热 ΔH＝生成物的总能量 - 反应物的总能量 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1 ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝＋c kJ·mol－1 15 评价反馈 5.研究氮的氧化物的性质对于消除城市中汽车尾气的污染具有重要意义。NO2有较强的氧化性，能将SO2氧化成SO3，自身被还原为NO。已知下列两反应过程中能量变化如图1、图2所示，则NO2氧化SO2生成SO3(g)的热化学方程式为 _______________________________________________________________。 NO2(g)＋SO2(g)=SO3(g)＋NO(g)　ΔH＝－41.8 kJ/mol 特别提醒： （1）ΔH的值与系数相对应，其符号与反应方向相对应。 （2）当反应式乘以或除以某数时，ΔH 也应乘以或除以某数。 （3）反应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带 “+”、“-”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。 16 感谢您的聆听 17 $$