1.2.2化学反应热的计算(第二课时) 课件-2025-2026学年人教版高二上学期化学选择性必修1

该高中化学课件聚焦反应热的计算，涵盖根据热化学方程式、键能、比热容、盖斯定律等方法，结合工业案例（如黄铁矿燃烧、可燃冰）导入，承接化学反应热效应基础，通过例题解析和公式总结搭建学习支架，帮助学生逐步掌握计算逻辑与步骤。 其亮点在于融合理论与实际应用，通过微观键能分析与宏观能量变化关联培养科学思维，结合中和热测定实验数据增强科学探究体验。多样化例题（如火箭燃料反应热计算）层层递进，学生能提升解决实际问题能力，教师可借助系统内容设计高效开展教学。

第二节 化学反应热的计算 第二课时 反应热的计算 第一章 化学反应的热效应 在实际应用中，常常需要计算反应热。如化工生产中对于化学反应过程中热量的利用、化学反应条件的控制以及“废热”的利用等都涉及反应热的计算问题。 1.根据热化学方程式计算(利用燃烧热、中和热等) 【例题1】(P17)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(FeS2的摩尔质量为120g·mol-1) : 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。 一、反应热的计算 (1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为： FeS2(s) + O2Fe2O3 (s) + 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 Q放＝n(可燃物) × |ΔH|(燃烧热的绝对值) 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×燃烧热 理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为: 7.5mol×853kJ/mol = 6397.5kJ 4 【例题2】蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷的燃烧热为ΔH＝－890.3kJ·mol-1，则320g“可燃冰”(分子式为CH4·8H2O，摩尔质量为160g/mol)释放的甲烷气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为__________。 n = m/M = 320g/160g ·mol-1 = 2mol Q = n(可燃物) × |ΔH|(燃烧热的绝对值) = 2mol × 890.3kJ·mol-1 = 1780.6 kJ CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 1 mol (放出的热量) 890.3 kJ 2 mol x kJ 成正比 === x= 1780.6 kJ 方法二： 这种方法快速过 6 化学反应A2+B2 = 2AB中焓的变化示意图如图所示 反应物总焓H1 生成物总焓H2 ∆H ∆H = (H2-H1) kJ/mol = (x-y) kJ/mol ∆H < 0 宏观 微观 2.根据图像、键能、总焓计算 根据图象记忆计算公式 7 【例题1】已知在25 ℃和101 kPa下，反应H2(g) + Br2(g) = 2HBr(g)的ΔH= -102 kJ·mol-1，其他相关数据如下表: 物质 H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化学键断 裂时需要吸收的能量/kJ 436 a 369 则表中a为(　　)。 A.404 B.260 C.230 D.200 D 【例题2】已知化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是(　　) A.每生成2分子AB吸收b kJ热量 B.该反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1 C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，放出a kJ能量 B 【例题3】化学上常把断开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热。部分化学键的键能如下:  工业上PCl3可通过下列反应制取:P4(g)+6Cl2(g)= 4PCl3(g)(已知P4为每个磷原子都以3个共价键与另外三个磷原子结合成的正四面体结构),该反应的ΔH为( 　) A.(x+6y-12z) kJ·mol-1 B.(4x+6y-12z) kJ·mol-1 C.(6x+6y-12z) kJ·mol-1 D.(12z-6x-6y) kJ·mol-1 化学键 P—P Cl—Cl P—Cl 键能/(kJ·mol-1) x y z C 10 Q=cm∆t 50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 molL NaOH溶液完全反应测得中和反应的反应热数据如下：计算生成1mol H2O的反应热。 次数 起始温度t/℃ 终止温度 t3/℃ 温度差 △t/℃ 盐酸 t1 NaOH t2 平均值 1 24.5 25.0 24.7 26.5 1.75 2 22.0 22.4 22.2 25.2 3.0 3 25.0 25.4 25.2 28.2 3.0 ΔH = - 0.418(t2 - t1) 0.025 kJ/mol = -50.16 kJ/mol 3.利用比热容计算 c＝4.18 J•g-1•℃-1 Q=4.18*100*（t2-t1）/1000 【换算成KJ】 【例题1】火箭升空需要高能的燃料，经常用N2O4和N2H4作为燃料，工业上利用N2和H2可以合成NH3，NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。 已知：①N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534.0 kJ·mol－1 ③NO2(g) ⇌ N2O4(g)　ΔH＝－26.35 kJ·mol－1 试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：__________________________________________________________。 2N2H4(g)＋N2O4(g) = 3N2(g)＋4H2O(g)　 ΔH＝－1083.0 kJ·mol－1 ΔH = 2×(－534.0 kJ·mol－1) －2×(－26.35 kJ·mol－1) 4.根据盖斯定律 －67.7 kJ·mol－1 = -1083.0 kJ·mol－1 【例题1】根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是(　　) A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2 C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3 A 二、反应热大小比较 【例题2】下列各组热化学方程式的ΔH前者大于后者的是(　　) ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH1 C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)　 ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH3 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH4 ③H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　 ΔH5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH6 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　 ΔH7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(aq)　ΔH8 A．①②④ B．①③④ C．②③④ D．①②③ C 【例题3】已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨)　ΔH＝－1.9 kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH2 根据上述反应所得出的结论正确的是( ) A.ΔH1＝ΔH2 B.ΔH1＞ΔH2 C.ΔH1＜ΔH2 D.金刚石比石墨稳定 C 1.能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8 kJ·mol－1、282.5 kJ·mol－1、726.7 kJ·mol－1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为(　　) A．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l) ΔH＝－127.4 kJ·mol－1 B．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l) ΔH＝＋127.4 kJ·mol－1 C．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－127.4 kJ·mol－1 D．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝＋127.4 kJ·mol－1 A 三、课堂练习 综合性强，考查燃烧热与盖斯定律 16 2.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是－285.8 kJ· mol－1、 －1411.0 kJ·mol－1和－1366.8 kJ·mol－1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l) 的ΔH为( ) A．－44.2 kJ· mol－1　　　　 B．＋44.2 kJ·mol－1 C．－330 kJ· mol－1 D．＋330 kJ· mol－1 【解析】 由题意可知 C2H4(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－1411.0 kJ·mol－1① C2H5OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1366.8 kJ·mol－1② 将上述两个热化学方程式相减①－②， C2H4(g)-C2H5OH(l)＝－H2O(l) ΔH＝-1411.0 kJ·mol－1＋1366.8 kJ·mol－1＝－44.2 kJ·mol－1，整理得：C2H4(g)＋H2O(l)＝C2H5OH(l)　ΔH＝－44.2 kJ·mol－1。 综合性强，考查燃烧热与盖斯定律 17 3.已知：①1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键，1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O键。 ②Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)　ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。 ③ 化学键 Si—O O==O Si—Si 断开1 mol共价键所需能量/kJ 460 500 176 下列说法正确的是(　　) A．晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能 B．二氧化硅稳定性小于硅的稳定性 C．ΔH＝－988 kJ·mol－1 D．ΔH＝a－c C 4.已知：a.C2H2(g)＋H2(g)===C2H4(g)　ΔH＜0；b.2CH4(g)===C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH＞0。以下三个热化学方程式： ①C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH1 ②C(s)＋1/2H2(g)===1/2C2H2(g)　ΔH2 ③C(s)＋H2(g)===1/2C2H4(g)　ΔH3 则ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的顺序是(　　) A．ΔH2＞ΔH3＞ΔH1 B．ΔH3＞ΔH2＞ΔH1 C．ΔH3＞ΔH1＞ΔH2 D．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 A 5.葡萄糖(摩尔质量为180 g·mol-1)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。 本节课到此结束 【例1】已知：CH3CH3→CH2＝CH2＋H2； 有关化学键的键能如下。 化学键 C－H C＝C C－C H－H 键能(kJ/mol) 414.4 615.3 347.4 435.3 试计算该反应的反应热。 ΔH =＋125.6 kJ/mol 利用键能计算反应热 2.1 ΔH = ∑E吸 - ∑E放=∑(反应物的键能)-∑(生成物的键能) 【例2】已知：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1； ②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH2； ③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH3。 常温下取体积比4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状 况)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为 －(0.4 mol×ΔH1＋0.05 mol×ΔH3) 利用热化学方程式直接求算 2.2 5．根据图像计算 例4　碳燃烧的过程如图所示： 则下列说法正确的是 A.1 mol C(s)与0.5 mol O2(g)的总能量小于1 mol CO(g)的能量 B.CO2(g)===C(g)＋O2(g)　ΔH＝﹢393.5 kJ·mol－1 C.2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1 D.等量的碳燃烧C(s)―→CO2(g)过程比C(s)―→CO(g)―→CO2(g)过程释放的能量多 放热反应 总能量反应物大于生成物的 √ 根据盖斯定律可知，反应的反应热只与始态和终态有关，与过程无关 主题1:反应热的计算 [例9]已知下列反应的反应热为： (1)CH3COOH(l)+2O2(g)＝2CO2(g)+2H2O(l) △H1＝－870.3KJ/mol (2) C(s)+O2(g)＝CO2(g) △H2＝－393.5KJ/mol (3) H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l) △H3＝－285.8KJ/mol 试计算下列反应的反应热： (4) 2C(s)＋2H2(g)＋O2(g) ＝CH3COOH(l) △H4＝？ 【解】(4)＝(2)×2＋(3)×2－(1) △H4＝△H2×2＋△H3×2－△H1 ＝－787kJ/mol－571.6kJ/mol＋870.3kJ/mol ＝－488.3kJ/mol 2C(s)＋2H2(g)＋O2(g) ＝CH3COOH(l) △H4＝－488.3kJ/mol [例10]已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－846.3 kJ·mol－1 CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝＋2.8 kJ·mol－1 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝－566.0 kJ·mol－1 反应CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH4＝______________。 ＋291.3 kJ·mol－1 [例11]通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是(　　) ①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 ②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 ③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　 ΔH4＝d kJ·mol－1 A．反应①、②为反应③提供原料气 B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C．反应CH3OH(g)===1/2CH3OCH3(g)＋1/2H2O(l)的ΔH＝d/2kJ·mol－1 D．反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝(2b＋2c＋d) kJ·mol－1 C 4、根据化学键的变化 8.已知：1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。工业上可通过下列反应制取高纯硅：SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)，根据下表列举的化学键的键能数据，判断该反应的反应热(ΔH)为(　　) C 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－1 460 360 436 431 176 347 A.＋412 kJ·mol－1 B.－412 kJ·mol－1 C.＋236 kJ·mol－1 D.－236 kJ·mol－1 【解析】ΔH＝4×360 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1－(2×176 kJ·mol－1＋4×431 kJ·mol－1)＝＋236 kJ·mol－1。 主题1:反应热的计算 $$