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 反应热的计算 知道化学反应的能量转化遵循能量守恒定律，理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。 依据生活中的常识，构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。 学习目标 在科学研究和工业生产中，常常需要知道反应热的具体数据。许多反应热可以 通过实验直接测定，但是有些反应热是无法直接测定的。例如： C(s) + 1/2O2(g) = CO (g) 无法直接测定的反应热应该如何获得呢? 能否利用一些已知反应的反应热来计算其他反应的反应热呢? 一、盖斯定律的理解 1.内容 一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的， 其反应热是_____的。 2.特点 盖斯定律遵循能量守恒定律，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的 和 有关，而与反应的 无关。 相同 始态 终态 途径 一、盖斯定律的理解 3.意义 应用盖斯定律，可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热： (1)有些反应进行得很慢； (2)有些反应不容易直接发生； (3)有些反应往往伴有副反应发生。 思考 1.一定条件下，某反应始态和终态相同，反应的途径有如图所示(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三种。 ΔH＝ ＝ 。 ΔH1＋ΔH2 ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 思考 2.C不完全燃烧反应C(s)＋ O2(g)===CO(g)的ΔH无法直接测得，可利用C(s)和CO(g)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1计算，写出分析过程。 第一步：写出二者燃烧热的热化学方程式： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝ －283.0 kJ·mol－1 思考 2.C不完全燃烧反应C(s)＋ O2(g)===CO(g)的ΔH无法直接测得，可利用C(s)和CO(g)的燃烧热分别为393.5 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1计算。 第二步：设计虚拟路径 反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的物质 转化与能量变化表示如右： 则C(s)＋ O2(g)===CO(g)的ΔH＝ __________________________。 ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1 思考 3.镁和氯气反应生成氯化镁的能量关系如图所示。 则ΔH6＝________________________ ____(用ΔH1～ΔH5表示)。 ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4－ΔH5 二、反应热的计算 1.计算依据：反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比。 2.关系式 (1)依据热化学方程式计算 aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH a b c d |ΔH| n(A) n(B) n(C) n(D) Q 则 ＝ (2)依据燃料的燃烧热计算：Q＝n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。 二、反应热的计算 3. 几种常见反应热的计算类型 （1）已知键能或燃烧热计算型 已知反应：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)中相关化学键的键能数据如下： 化学键 C—H C==O H—H C≡O(CO) 键能/ (kJ·mol－1) 413 745 436 1 075 该反应的ΔH＝_____kJ·mol－1。 ＋120 ΔH＝(413 kJ·mol－1×4＋745 kJ·mol－1×2)－(2×1 075 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1)＝＋120 kJ·mol－1。 二、反应热的计算 3. 几种常见反应热的计算类型 （1）已知键能或燃烧热计算型 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下表所示： 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) 燃烧热ΔH/( kJ·mol－1) －1 560 －1 411 －286 ΔH1＝______ kJ·mol－1。 ＋137 ΔH1＝－1 560 kJ·mol－1－(－1 411 kJ·mol－1)－(－286 kJ·mol－1)＝＋137 kJ·mol－1 二、反应热的计算 3. 几种常见反应热的计算类型 （2）多步方程式叠加 则反应④2C(s)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH为 A.＋228.2 kJ·mol－1 B.－228.2 kJ·mol－1 C.＋1 301.0 kJ·mol－1 D.＋621.7 kJ·mol－1 √ 2×②＋③－①＝④。所以根据盖斯定律，得ΔH4＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1＝2×(－393.5 kJ·mol－1) －285.8 kJ·mol－1＋1 301.0 kJ·mol－1＝＋228.2 kJ·mol－1。 15 二、反应热的计算 3. 几种常见反应热的计算类型 （3）反应进程图型 在微生物作用的条件下， 两步反应的能量变化示意图如图。 (1)第一步反应是______ (填“放热”或“吸热”) 反应，判断依据是_____ _____________________ _______________。 的热化学方程式是__________ ___________________________________________________。 放热 ΔH<0 (或反应物的总能量大于 生成物的总能量) ＝＝＝ 已知热化学方程式： ①C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH1＝－1 301.0 kJ·mol－1 ②C(s)＋O2(g)===CO2(g) 　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) 　ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1 (2)1 mol NH(aq)全部被氧化成NO(aq) NH(aq)＋ 2O2(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346 kJ·mol－1 NH经过两步反应被氧化成NO。 $