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

该高中化学课件聚焦盖斯定律及反应热计算，课堂通过讨论无法直接测定的反应热（如C不完全燃烧生成CO）导入，衔接反应热直接测定知识，搭建从实验到理论计算的学习支架。 其亮点是以实例（如碳不完全燃烧反应热计算）为载体，用虚拟路径法和加和法培养科学思维，课堂小结“目标方程找唯一、同加异减、化系数”结构化方法强化化学观念，助力学生提升计算与逻辑能力，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 人教版 高二年级 选择性必修一 1、理解盖斯定律的意义 2、能用盖斯定律、热化学方程式进行简单的反应热的计算，进一步提高化学计算的能力 3、掌握ΔH的大小比较方法 4、掌握热化学方程式书写方法 教学目标 反应热的测定装置 ∆H = ？ C(s) + O2(g) = CO(g) 1 2 例如： 能否利用一些已知反应的反应热来计算它的反应热呢？ 讨论：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，但是有些反应热是无法直接测定的，怎么解决这个问题呢？ 课堂引入 ΔH＝ _____________ ＝ ____________ 一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的 盖斯定律表明：在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关 ΔH1＋ΔH2　 ΔH’ -ΔH’ 盖斯定律 方程式 反应热间的关系 ΔH1＝2ΔH2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2 ＝-ΔH’ 2A⇌B ΔH1、A⇌B ΔH2 意义：应用盖斯定律可间接计算反应很慢或不易直接发生的或者伴有副反应发生的反应的反应热 重要关系式： 盖斯定律 【例1】计算碳不完全燃烧的反应热△H2 △H1＝ △H2 ＋ △H3 △H3 ＝△H1 － △H2 = −393.5 kJ/mol − (−283.0 kJ/mol) = −110.5 kJ/mol 思路1：虚拟路径法 C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 =﹣393.5 kJ/mol CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH2 =﹣283.0 kJ/mol ΔH2 ΔH3 ∆H3 C(s) + O2(g) = CO(g) 1 2 盖斯定律 C(s) + O2(g) ＝ CO2(g) △H1＝－393.5 kJ/mol C(s) + O2(g) ＝ CO(g) △H3＝？ CO(g)+ O2(g) ＝ CO2(g) △H2＝－283.0 kJ/mol C(s) + O2(g) ＝ CO(g) △H3＝ －110.5 kJ/mol 即运用所给热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式 思路2：加和法 △H3 ＝△H1 － △H2 ＝ －393.5 kJ/mol －(－283.0 kJ/mol＝ －110.5 kJ/mol △H1＝ △H2 ＋ △H3 盖斯定律 【例2】Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行： ①CuCl2(s) = CuCl(s)＋ Cl2(g)　 ΔH1＝83 kJ·mol－1 ②CuCl(s)＋ O2(g) = CuO(s)＋ Cl2(g) ΔH2＝－20 kJ·mol－1 ③CuO(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 ①2CuCl2(s) = 2CuCl(s)＋Cl2(g)　 2ΔH3 + 2ΔH2 + 2ΔH1 =－116 思考1：怎么凑2Cl2(g)？ 思考2：2H2O(g)还需要凑吗？ 讨论：如何快速用已有的化学方程式凑出要计算反应热的化学方程式？ ③2CuO(s)＋4HCl(g) = 2CuCl2(s)+2 H2O(g) ②2CuCl(s)＋ O2(g) = 2CuO(s)＋ Cl2(g) 找代表物质 盖斯定律 ① CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol ② H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol ③ C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3= －1370 kJ/mol 计算: ④2CO(g)＋ 4 H2(g)= H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH4 得 ④=①×2 + ②×4 - ③ 2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) 2ΔH1= －566.0 kJ/mol 4 H2(g) + 2O2(g) = 4 H2O(l) 4ΔH2= －1143.2kJ/mol 2CO2(g) + 3 H2O(l) = C2H5OH(l) + 3O2(g) －ΔH3 = + 1370 kJ/mol 得 ΔH4=ΔH1×2 + ΔH2×4 - ΔH3 2× 4× 2CO2(g) + 3 H2O(l) = C2H5OH(l) + 3 O2(g) ΔH4 ＝－339.2 kJ/mol 思考3：能否用H2O(l)为代表物分析反应加合情况？ 思考4：分析为什么反应①②都是“+”，而反应③是“-”？ 盖斯定律 1.目标方程中找唯一 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 课堂小结 1.某次发射火箭，用N2H4(肼)在NO2中燃烧，生成N2和液态H2O 已知： ①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1= +67.2kJ/mol ②N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2= -534kJ/mol 请写出发射火箭反应的热化学方程式③ 2N2H4(g)+ 2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l) △H3=-1135.2kJ/mol ③=②×2 - ① ③2N2H4(g)+ 2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l) △H3 得 △H3=2△H2- △H1 2× 课堂检测 2.已知25 ℃、101 kPa时： ①4Fe(s)＋3O2(g)==2Fe2O3(s) ΔH1＝－1 648 kJ·mol－1 ②C(s)＋O2(g)==CO2(g)　 ΔH2＝－393 kJ·mol－1　　　 ③2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)==2FeCO3(s) ΔH3＝－1 480 kJ·mol－1　 计算FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的焓变 = －1648 × +(-393)×2-(-1480) =－130 kJ·mol－1 ④2FeCO3(s)+ O2(g) = Fe2O3(s) + 2CO2(g)　 ④=①× + ②×2 - ③ ΔH＝ kJ·mol－1 得 △H4= △H1+ 2△H2 -△H3 －130 课堂检测 方法： 目标方程中找唯一、同加异减、化系数 途径： ①虚拟路径法； ②加和法 定义： 不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同 反应的热效应只与始终态有关，与反应途径无关 正、逆反应的反应热数值相等，符号相反 特点： 间接计算难以直接测定的反应热 应用： 盖斯定律 课堂小结 1.根据热化学方程式计算 2.根据物质的燃烧热数值计算 3.根据反应物、生成物键能计算 4.根据图像计算 5.根据盖斯定律计算 P17 例1 P17 例2 P18 例3 反应热的计算 1.根据热化学方程式计算 P17 例1 例1 黄铁矿燃烧的化学方程式为：4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2 在25和101kPa时，1mol FeS2(s)完全燃烧生成 Fe2O3(s)和 SO2(g)放出853kJ热量 (1) 请写出FeS2燃烧的热化学方程式 FeS2(s)＋O2 (g) = Fe2O3(s)＋2SO2(g) ΔH = –853 kJ·mol-1 (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 n(FeS2)= m(FeS2) M(FeS2) = 1000×90% 120 g·mol-1 =7.5mol Q=7.5mol×853kJ/mol=6398kJ 反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比 反应热的计算 2.根据物质的燃烧热数值计算 P17 例2 例2 葡萄糖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(l) Δ H = –2800 kJ/mol 计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量 n(C6H12O6)= m(C6H12O6) M(C6H12O6) = 100g 180 g·mol-1 =0.556mol Q=0.556 mol×2800 kJ/mol=1557kJ Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热的绝对值) 反应热的计算 例 白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2 = P4O10，已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为P-P a kJ·mol－1、P-O b kJ·mol－1、P=O c kJ·mol－1、O=O d kJ·mol－1，根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH ΔH=(6a＋5d－4c－12b) kJ·mol-1 3.根据反应物、生成物键能计算 ΔH＝E(反应物总键能)－E(生成物总键能) 反应热的计算 常见物质中的化学键数目 物质 CO2(C=O) CH4(C-H) P4(P-P) SiO2(Si－O) 键数 2 4 6 4 物质 石墨(C-C) 金刚石(C-C) S8(S-S) Si(Si-Si) 键数 1.5 2 8 2 反应热的计算 1.根据热化学方程式计算 2.根据物质的燃烧热数值计算 3.根据反应物、生成物键能计算 4.根据图像计算 5.根据盖斯定律计算 P17 例1 P17 例2 P18 例3 反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比 ΔH＝E(反应物总键能)－E(生成物总键能) Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热的绝对值) 反应热的计算 1.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 课堂检测 2.（2024·广西·高考真题）二氯亚砜(SOCl2)是重要的液态化工原料。回答下列问题：(1)合成SOCl2前先制备SCl2 。有关转化关系为： 则 S(s)＋Cl2(g) == SCl2 (l) 的ΔH3= kJ·mol-1 -50.0 ΔH3 = (ΔH1 + ΔH2 ) 课堂检测 3.试比较下列三组△H的大小 (1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)+B(g) = C(g) △H1<0 A(g)+B(g) = C(l) △H2<0 (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)+O2(g) = SO2(g) △H1<0 S(s)+O2(g) = SO2(g) △H2<0 (3)两个有联系的不同反应相比 C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1<0 C(s)+O2(g) = CO(g) △H2<0 △H1 △H2 △H1 △H2 △H1 △H2 > < < g l △H1 △H2 g s △H1 △H2 CO CO2 △H2 △H1 课堂检测 4. P4S3可用于制造安全火柴,相关物质的结构如图所示,有关化学键的键能如表所示 则反应S8(g)+P4(g) P4S3(g)的ΔH为 (3a+3b-6c) kJ·mol-1 课堂检测 5.硫酸可以在甲酸(HCOOH)分解制CO的反应历程中起催化作用。图1为未加入硫酸的反应进程,图2为加入硫酸的反应进程，下列说法正确的是 A.甲酸分解制CO的反应的ΔH<0 B.硫酸在该反应中起催化作用，降低了该反应的ΔH C.加入硫酸的反应历程中三步反应都是吸热反应 D.ΔE2=ΔE4 D 课堂检测 $