1.2 化学反应热的计算 课件- 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修一

化学反应热的计算 盖斯定律 热化学方程式练习 1、1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应，生成CO(气态)和H2(气态)，吸收131.3kJ的热量，写出热化学方程。 2、101kPa时，2mol H2完全燃烧生成液态水，放出571.6kJ的热量，写出氢气燃烧热的热化学方程。 3、101kPa时，0.5 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出445.15kJ的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程。 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol 1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l) △H=-445.15 kJ/mol 类型1：基于总能量的计算 化学反应的反应热可以通过实验测定，也可通过理论进行推算。 ∆H=(E2-E1)kJ/mol = -c kJ/mol 计算依据：△H=生成物的总能量-反应物的总能量 【例1】试计算该反应的反应热 　 类型2：基于键能的计算 计算依据：△H=反应物的总键能-生成物的总键能 【例2】已知：CH3CH3→CH2＝CH2＋H2；有关化学键的键能如下。试计算该反应的反应热。 　 ΔH =(347.4+6×414.4) – (615.3+4×414.4 +435.3) =＋125.6 kJ/mol 化学键 C－H C＝C C－C H－H 键能 （kJ/mol） 414.4 615.3 347.4 435.3 类型3：基于热化学方程式的计算 【例3】实验测得，8g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出181.45 kJ热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为？ 依据：反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比 aA　＋　bB　　=　cC　＋　dD　　ΔH n(A)　　n(B)　 　  n(C)　 n(D)　  |Q| 则 a/n(A)＝b/n(B)＝c/n(C)＝d/n(D)＝|ΔH|/|Q| CH3OH(l)＋O2(g) = CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH=-725.8 kJ/mol 类型4：基于盖斯定律的计算 能直接测出反应C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热ΔH吗?说明理由 能否设计路径使其反应热可测定？ 【自主探究】 一.盖斯定律 1.内容：不管一个化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热相同。(化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关) A B C 2.原因：质量守恒和能量守恒。 ΔH1+ΔH2=0 【例1】 ①C(石墨,s)+O2(g)= CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol ②C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-395.4 kJ/mol 由　　　　　得: C(石墨,s)= C(金刚石,s) ΔH=　　　　　　　。  【例2】 ①2Na(s)+1/2O2(g)＝Na2O(s) ΔH1= -414kJ·mol-1 ②2Na(s)+O2(g)＝Na2O2(s)　 ΔH2= -511 kJ·mol-1 则Na2O2(s)+2Na(s)＝2Na2O(s)　 ΔH= 3.应用：通过已知热化学方程，利用加减乘除运算计算反应热。 = -317 kJ·mol-1 2ΔH1-ΔH2 +1.9 kJ·mol-1 ΔH1-ΔH2 快速解法：抓特征、先系数、再方向、删余项 【例3】 计算1 mol肼和二氧化氮完全反应生成氮气和水蒸气时放出的热量为 ,写出该反应的热化学方程式:  567.85 kJ N2H4(g)+NO2(g) = N2(g)+2H2O(g) ΔH=- 567.85 kJ·mol-1 【例4】已知 C2H2(g)的燃烧热是1301 kJ·mol-1 C(s)的燃烧热是393.5 kJ·mol-1 H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol-1 反应 2C(s)+H2(g)= C2H2(g)的ΔH= = +228.2 kJ·mol-1 ΔH=2ΔH2+ΔH3-ΔH1 ΔH=ΔH2- ΔH1 SO2(g) ＋1/2O2(g) SO3(g) ∆H= -98.5 kJ/mol 2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH = + 92.4 kJ/mol ②298K时，2 mol气态SO2与1 mol气态O2反应生成2 mol气态SO3，放出197kJ的热量，写出反应生成1 mol气态SO3的热化学方程。 ③298K时， 0.2 mol气态NH₃完全反应，生成0.1 mol气态N₂和0.3 mol气态H₂时，吸收 9.24kJ的热量。 热化学方程式练习 ①101kPa时，0.5 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出445.15kJ的热量，写出甲烷燃烧热的热化学方程。 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol 根据上述的几道例题，如何利用盖斯定律快速计算出目标方程ΔH呢? 【例5】 4Fe(s)+3O2(g)= 2Fe2O3(s) ΔH1 ① C(s)+O2(g) =CO2(g) ΔH2 ② 2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)= 2FeCO3(s) ΔH3 ③ 4FeCO3(s)+O2(g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g)　ΔH= ΔH＝ΔH2 ×2＋ΔH3 ×2＋ΔH1 ×2＝+83×2＋(-20)×2＋(-121)×2＝－116 kJ·mol－1 4ΔH2 -2ΔH3＋ΔH1 2a＋b＋2c N2(g)＋3H2(g)＋CO2(g)=CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH＝－179.3 kJ·mol－1 ①＋②×2＋③ 拓展1：物质稳定性的比较 【类型1】——同素异形体间的能量比较 在一定相同条件下，金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。由图示可知，1mol C(石墨)的完全燃烧的热化学反应方程式为 __________________________________ ，金刚石的稳定性 石墨(填“＞”、“=”或“＜”)。 C(石墨，s)+O2(g) =CO2(g) ΔH-393.5 kJ·mol－1 < 热稳定性：MgF2>MgCl2>MgBr2>MgI2 镁和卤素单质(X2)反应的相对能量变化如图所示。比较MgX热稳定性大小 【类型2】——控制变量，框定始态或终态的相对能量 298K，101kPa下，由最稳定的单质生成1mol某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓(ΔfHmθ)。 已知：①最稳定单质的标准摩尔生成焓为0 kJ/mol，298K时，几种气态物质标准摩尔生成焓如表。 ②△H=ΣΔfHmθ(生成物) −ΣΔfHmθ(反应物)。 已知反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=−164.7kJ∙mol−1，求x 物质 CO2(g) H2O(g) CH4(g) H2(g) ΔfHmθ/kJ∙mol−1 −393.5 −241.5 x 0 拓展2：标准摩尔生成焓 △H=x+2×(−241.5)−（−393.5）−4×0= −164.7 x=−75.2 C ＞0 断键吸热 ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6 ＞0 ＞0 ＞0 ＞0 ＞0 ＜0 ＜0 拓展3：焓变与图像 B ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7＝ΔH1 K半径大，失电子更容易，吸热少 【例6】Deacon直接氧化法可按下列过程进行： CuCl2(s)=CuCl(s)＋eq \f(1,2)Cl2(g)　 ΔH1＝＋83 kJ·mol－1 CuCl(s)＋eq \f(1,2)O2(g)=CuO(s)＋eq \f(1,2)Cl2(g) ΔH2＝－20 kJ·mol－1 CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH3＝－121 kJ·mol－1 则4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。 【例7】随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成： SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(g)=2HI(g)＋H2SO4(l) ΔH1＝a kJ·mol－1 2H2SO4(l)=2H2O(g)＋2SO2(g)＋O2(g) ΔH2＝b kJ·mol－1 2HI(g)=H2(g)＋I2(g) ΔH3＝c kJ·mol－1 则：2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g) ΔH＝ _______kJ·mol－1。 【例8】以H2合成尿素CO(NH2)2的有关热化学方程式有： ①N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH1＝－92.4 kJ·mol－1 ②NH3(g)＋eq \f(1,2)CO2(g)===eq \f(1,2)NH2CO2NH4(s)　ΔH2＝－79.7 kJ·mol－1 ③NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH3＝＋72.5 kJ·mol－1 则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为_____________________________________________________________。 Li/Li2O体系的能量循环如图，下列说法正确的是(　　) A．ΔH3＜0 B．ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6 C．ΔH6＞ΔH5 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0 2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．ΔH2＞0 B．ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1 C．在相同条件下，2K(g)→2K＋(g)的ΔH3′＜ΔH3 D．ΔH6＋ΔH7＝ΔH8 $