1.2反应热的计算 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦反应热的计算，核心涵盖盖斯定律及多种计算方法。课堂导入通过无法直接测定的C燃烧生成CO反应实例，衔接已学反应热测定知识，引出盖斯定律，搭建从问题到规律的学习支架。 其亮点在于以科学思维为导向，通过虚拟路径法、加和法等多样化计算方法，结合工业生产实例（如黄铁矿燃烧、甲烷制氢）培养学生证据推理与模型建构能力。课堂小结提炼“找唯一、同加异减、化系数”步骤，帮助学生形成结构化知识，既提升学生解题能力，也为教师提供系统教学资源。

第一章 化学反应的热效应 第二节 反应热的计算 盖斯定律 反应热的计算 人教版 高中化学 选择性必修一 目录 盖斯定律 一 反应热的计算 二 人教版 高中化学 选择性必修一 课堂导入 在科学研究和工业生产中，常常需要了解反应热。许多反应热可以通过实验直接测定。以下反应的反应热能不能直接测定？ 难以控制反应的程度，不能直接测定反应热，但这个反应热是冶金工业中非常有用的数据，应该如何获得呢？ C(s) + O2(g) = CO(g) 不能，C燃烧时不可能全部生成CO，总有一部分CO2生成。 一、盖斯定律 1840年俄国化学家盖斯为了解决这一问题依据能量守恒定律，通过大量的实验证明了化学反应的焓变与化学反应的过程没有关系，只与反应物和生成物的始末状态有关，这一定律称之为盖斯定律。 阅读课本P14-P16 ，思考以下几个问题 1.什么是盖斯定律？ 2.如何利用盖斯定律求未知反应的反应热？ 一、盖斯定律 一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成，其 是相同的。 反应热 1.盖斯定律 h=300 m 始态 终态 【概念类比】反应热研究的是化学反应前后能量的变化； 故反应热与途径无关，仅与始态和终态所具有的总焓有关。 一、盖斯定律 一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是一样的 ΔH = ΔH1 + ΔH2 = ΔH3 + ΔH4 + ΔH5 1.盖斯定律 一、盖斯定律 ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 C(s) + O2(g) = CO(g) ΔH3 ？ 无法直接测定： 但下列两个反应的反应热却可以直接测定： C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 =﹣393.5 kJ/mol CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH2 =﹣283.0 kJ/mol 根据盖斯定律 = -393.5 kJ/mol－( -283.0 kJ/mol ) = -110.5 kJ/mol ΔH3 = ΔH1 – ΔH2 一、盖斯定律 2.盖斯定律的意义 有些反应的反应热难以直接测定，如： （1）有些反应进行得很慢 （2）有些反应不容易直接发生 （3）有些反应的产品不纯（有副反应发生） 利用盖斯定律可以间接计算出来。 一、盖斯定律 【练习1】如何计算甲烷不完全燃烧的反应热呢？ CO(g) + 2H2O(l) + O2(g) CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) 始态 终态 ΔH2 ΔH1=−890.3 kJ/mol ΔH3= −283.0kJ/mol CH4 (g) + O2 (g) ＝ CO (g) + 2H2O(l) ΔH2= ？ ΔH2 = ΔH1 − ΔH3 = −890.3 kJ/mol − (−283.0kJ/mol) = −607.3kJ/mol 解法1: 虚拟路径法 ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 一、盖斯定律 【练习1】如何计算甲烷不完全燃烧的反应热呢？ ③ CO (g) + O2 (g) ＝ CO2 (g) ΔH3= −283.0 kJ/mol ①CH4 (g) + 2O2 (g) ＝ CO2 (g) + 2H2O(l) ΔH1= −890.3 kJ/mol ② CH4 (g) + O2 (g) ＝ CO (g) + 2H2O(l) ΔH2= ？ ΔH2 = ΔH1 − ΔH3 = −890.3 kJ/mol − (−283.0kJ/mol) = −607.3kJ/mol 解法2 : 加和法 即运用所给热化学方程式通过加减运算得到所求热化学方程式。 加和法步骤： 1.找唯一 2.同加异减 3.化系数 ②=①-③ 一、盖斯定律 1、找唯一 2、同加异减 3、化系数 目标方程式中的物质：在给出的各个已知方程式中只出现一次 目标方程式中的物质： 与已知方程式中物质在方程式的同侧，则相加； 与已知方程式中物质在方程式的异侧，则相减； 把已知方程式中的系数化成与目标方程式中物质的系数一致。 【加和法步骤总结】 △H必须带符号进行计算 一、盖斯定律 1、氧化亚铜常用于制船底防污漆，用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O。 已知反应： 2Cu（s）+O2（g）═2CuO（s） ΔH1＝﹣314kJ/mol 2Cu2O（s）+O2（g）═4CuO（s） ΔH2＝﹣292kJ/mol 则 CuO（s）+Cu（s）═ Cu2O（s）的 ΔH 等于（　　） A．﹣11kJ/mol B．+11kJ/mol C．+22kJ/mol D．﹣22kJ/mol A ΔH= ΔH1/2- ΔH2/2 一、盖斯定律 2、如图为HX转变为卤素单质（X2）和H2的过程，下列说法不正确的是（　　） A．△H3＝△H1+△H2 B．HX（g）＝H（g）+X（g） △H＞0 C．△H2＞△H3 D．△H1（HCl）＞△H1（HBr） C 二、反应热的计算 1.根据反应物和生成物的能量计算 ΔH=生成物的总能量−反应物的总能量 2.根据反应物和生成物的键能计算 ΔH=反应物的键能总和−生成物的键能总和 3.根据燃烧热计算反应热 Q放=n(可燃物）×|ΔH| 反应热的计算方法 4.根据盖斯定律计算：将热化学方程式进行适当的加和法。 5.根据图像信息计算 二、反应热的计算 △H=E2—E1 =a-b = + c（kJ/mol） △H=E2—E1 =a-b = - c（kJ/mol） 二、反应热的计算 【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,1molFeS2(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。 4FeS 2 +11O2 2Fe2O 3 +8SO 2 [解] (1) FeS2燃烧的热化学方程式为： FeS2 (s) + O2 (g) ＝ Fe2O3 (s) +2SO2 (g) 11 4 1 2 ΔH= −853 kJ/mol 二、反应热的计算 （2） m(FeS2)=1000g×90%＝900g n(FeS2)= m(FeS2) M(FeS2) 900g 120g•mol-1 = M(FeS2)= 120g•mol-1 = 7.5mol Q放= 7.5mol× 853 kJ/mol=6398kJ 答：（1） FeS2燃烧的热化学方程式为： FeS2 (s) + O2 (g) ＝ Fe2O3 (s) +2SO2 (g) 11 4 1 2 ΔH= −853 kJ/mol （2）理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为6398kJ。 二、反应热的计算 [例题2]葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一，设它在人体组织中完全氧化时的热化学方程式为： C6H12O6 (s) +6O2 (g)=6CO 2 (g) +6 H2O(l) ΔH=-2800kJ ·mol -1 计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。 [解] n(C6H12O6)= m(C6H12O6) M(C6H12O6) 100g 180g•mol-1 = M(C6H12O6)= 180g•mol-1 = 0.556mol Q放= 0.556mol× 2800 kJ/mol=1557kJ 答： 100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量为1557kJ。 二、反应热的计算 【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： ①C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g) △H1=+131.5 kJ/mol ②CH4(g)+H2O(g) = CO(g)+3H2(g) △H2=+205.9 kJ/mol 试计算CH4(g)=C(s)+2H2(g）的△H。 根据盖斯定律：△H = △H2-△H1 =+205.9 kJ/mol-131.5 kJ/mol =+74.4 kJ/mol 答：CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H=+74.4kJ/mol。 [解] 巩固练习 1.已知下列热化学方程式： ① CH3COOH（l）+ 2O2(g) ═2CO2（g）+2H2O（l） ΔH1＝﹣870.3 kJ/mol ② C (s) + O2（g）═CO2（g） ΔH2＝﹣393.5 kJ/mol ③ H2(g) + O2（g）═H2O（l） ΔH3＝﹣285.8 kJ/mol 则反应 2C(s) +2H2（g）+O2（g）＝CH3COOH（l）的焓变ΔH为（　　） A．244.15kJ•mol﹣1 B．﹣224.15kJ•mol﹣1 C．488.3kJ•mol﹣1 D．﹣488.3kJ•mol﹣1 D ΔH=ΔH2x2+ΔH3x2- ΔH1 巩固练习 2. 已知： ① C（s）+O2（g）═CO2（g）　 ΔH1 ② 2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）　 ΔH2 ③ TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（s）+O2（g）　ΔH3 则反应 TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）═TiCl4（s）+2CO（g） 的 ΔH为（　　） A．ΔH3+2ΔH1+2ΔH2 B．ΔH3+2ΔH1+ΔH2 C．ΔH3+2ΔH1﹣2ΔH2 D．ΔH3+2ΔH1﹣ΔH2 D ΔH=ΔH3 - ΔH1x2- ΔH2 巩固练习 3.在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： 2S（g）═ S2（g）ΔH4 ，则ΔH4的正确表达式为______________。 H2S（g）+ O2（g）═ SO2（g）+H2O（g） ΔH1 2H2S（g）+ SO2（g）═ S2（g）+2H2O（g） ΔH2 H2S（g）+ O2（g）═ S（g）+H2O（g） ΔH3 ΔH＝ ΔH1+ ΔH2﹣2ΔH3） 课堂小结 反应热的计算 盖斯定律 反应热的计算 含义：一个化学反应，不管是一步完成的 还是分几步完成，其反应热是相同的 一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关 1、目标方程中找唯一 2、同加异减 3、化系数 祝同学们 学习愉快，学有所获 人教版 高中化学 选择性必修一 $