1.1.2 反应焓变的计算-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一（鲁科版）

该高中化学课件聚焦反应焓变的计算，涵盖盖斯定律应用、化学键能与能量关系等核心知识点，通过天然气转化制H₂等实际反应导入，衔接热化学方程式书写，以题组形式构建从基础计算到综合应用的学习支架。 其亮点在于结合真实工业情境（如制二甲醚、汽车尾气处理）设计问题，通过盖斯定律五步计算法、键能与能量差对比等科学思维方法，强化证据推理与模型建构，易错分析和方法点津帮助学生系统掌握计算规律，教师可利用分层题组提升教学针对性，助力学生形成化学能量观念与解决实际问题的能力。

第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 基础过关练 第1节　化学反应的热效应 第2课时　反应焓变的计算 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　盖斯定律 1.[2026北京怀柔二中月考]天然气水蒸气转化法是目前获取H2的主要方法,CH4经过两步反应完全转化 为H2和CO2,其能量变化如图: 第1讲　描述运动的基本概念   则总反应 CH4(g)+H2O(g)   CO2(g)+2H2(g)的ΔH等于 (　　　) A.+82.7 kJ·mol-1　　　　B.+165.4 kJ·mol-1 C.-82.7 kJ·mol-1　　　　D.-165.4 kJ·mol-1 　A     第1讲　描述运动的基本概念 解析　由题图可知,第一步反应的热化学方程式为①CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2(g)    ΔH1=+206.4 kJ ·mol-1,第二步反应的热化学方程式为②CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)    ΔH2=-41.0 kJ·mol-1。由盖斯 定律可知, ×(①+②)可得总反应 CH4(g)+H2O(g)   CO2(g)+2H2(g)    ΔH= ×(+206.4-41.0) kJ·mol-1= +82.7 kJ·mol-1,A正确。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026河南禹州三中月考]几种物质转化时的能量变化如图所示,下列说法正确的是 (　　　)   A.在一定条件下,化学反应的焓变与反应的途径有关 B.28 g CO(g)在O2(g)中完全燃烧,放出的能量为566.0 kJ C.ΔH3=+787.0 kJ·mol-1 D.反应1中,反应物的总能量小于生成物的总能量 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析     A 化学反应的焓变与反应途径无关,错误 B 反应2的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)  2CO2 (g)    ΔH2=-566.0 kJ·mol-1,28 g CO的物质的量为1 mol,2 mol CO(g)完全燃烧放出566.0 kJ能量,则1 mol CO(g)完全燃烧放出283.0 kJ能量,错误 C 反应1:2C(s)+O2(g)  2CO(g)    ΔH1=-221.0 kJ· mol-1,反应2:2CO(g)+O2(g)  2CO2(g)    ΔH2=-56 6.0 kJ·mol-1,反应3=-(反应1+反应2),反应3为2CO2 (g)  2C(s)+2O2(g)    ΔH3=-(ΔH1+ΔH2)=-(-221.0- 566.0) kJ·mol-1=+787.0 kJ·mol-1,正确 第1讲　描述运动的基本概念 D ΔH1=-221.0 kJ·mol-1<0,为放热反应,说明反应物的 总能量大于生成物的总能量,错误 第1讲　描述运动的基本概念 方法点津 　　根据盖斯定律计算反应热常采用以下五个步骤: (1)写:写出目标方程式(题目中要求书写的热化学方程式),配平。 (2)比:将已知方程式和目标方程式做比较。 (3)倒:为了将已知方程式相加得到目标方程式,可将已知方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但符号要 相反。 (4)乘:为了将方程式相加得到目标方程式,可将已知方程式中的各化学计量数乘以某个数(可以是分数), 反应热也要进行相应的运算。 (5)加:倒、乘两个方面做好了,只要将方程式相加即可得目标方程式,反应热也相加即可。注意:ΔH要带 着“+”“-”进行运算。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　利用相对能量或化学键计算反应热 3.[2026山东泰安市直联盟联考]标准状态下,下列物质气态时的相对能量如表: 物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O 能量/(kJ· mol-1) 249 218 39 10 0 0 -136 -242 第1讲　描述运动的基本概念 可根据HO(g)+HO(g)  H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确的是  (　　　) A.H2的键能为436 kJ·mol-1 B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍 C.解离氧氧单键所需能量:HOO<H2O2 D.H2O(g)+O(g)  H2O2(g)    ΔH=-143 kJ·mol-1 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　H(g)+H(g)  H2(g)的ΔH=(0-218×2)kJ·mol-1=-436 kJ·mol-1,即H2的键能为436 kJ·mol-1,A正确;O (g)+O(g) O2(g)的ΔH=(0-249×2)kJ·mol-1=-498 kJ·mol-1,即O2的键能为498 kJ·mol-1,H2O2中氧氧单键的 键能为214 kJ·mol-1,故O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍,B正确;HO(g)+O(g)  HOO(g)的Δ H=(10-39-249)kJ·mol-1=-278 kJ·mol-1,即HOO中氧氧单键的键能为278 kJ·mol-1,H2O2中氧氧单键的键能为 214 kJ·mol-1,故解离氧氧单键所需能量:HOO>H2O2,C错误;H2O(g)+O(g)  H2O2(g)的ΔH=[-136-(-242+2 49)]kJ·mol-1=-143 kJ·mol-1,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 解题关键 　　利用好焓变和微粒能量的关系式(即ΔH=生成物总能量-反应物总能量)是解答本题的关键。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[2026福建龙岩武平一中月考]C2H4(g)和H2(g)反应生成C2H6(g)过程中能量变化的情况如图所示,下列 说法错误的是 (　　　) A.2 mol氢原子结合生成1 mol H2(g)时放出436 kJ能量 B.该反应的热化学方程式为C2H4(g)+H2(g)  C2H6(g)    ΔH=-113 kJ·mol-1 C.1 mol C2H4(g)的总能量为2 267 kJ D.若C—H键的键能为414 kJ·mol-1,则碳碳双键的键能比碳碳单键的键能大279 kJ·mol-1 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　由题图知断裂1 mol H—H键吸收436 kJ能量,故2 mol H原子结合生成1 mol H2(g)时放出436 kJ能 量,A正确;根据题图写出该反应的热化学方程式为C2H4(g)+H2(g)  C2H6(g)    ΔH=226 7 kJ·mol-1+436 kJ·mol-1-2 816 kJ·mol-1=-113 kJ·mol-1,B正确;1 mol C2H4中所有化学键断裂吸收的总能量为2 267 kJ,而非1 mol C2H4的总能量为2 267 kJ,C错误;E(C—C)=2 816 kJ·mol-1-6×414 kJ·mol-1=332 kJ·mol-1,E(C C)=2 26 7 kJ·mol-1-4×414 kJ·mol-1=611 kJ·mol-1,则E(C C)-E(C—C)=611 kJ·mol-1-332 kJ·mol-1=279 kJ·mol-1,故D正 确。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[易错题][2026河南安阳阶段练习]下表是断裂1 mol指定化学键所需的能量数据。 化学键 P—P P—O O O P O 所需能量/kJ 198 360 498 x (1)已知1 mol白磷完全燃烧生成固态P4O10的反应热ΔH=-2 982 kJ·mol-1,白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图 所示,则上表中x=________。             (2)0.5 mol白磷(P4)与O2反应生成固态P4O6,放出的热量为________kJ。 　819     　585     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)由题意可知,白磷完全燃烧生成P4O10的热化学方程式为P4(s)+5O2(g)  P4O10(s)    ΔH=-2 982 kJ·mol-1,由题给结构可知,1 mol白磷(P4)分子中有6 mol P—P,1 mol P4O10分子中有12 mol P—O、4 mol P  O,根据ΔH=断裂反应物的化学键吸收的总能量-形成生成物的化学键放出的总能量可得:(198×6+498 ×5) kJ·mol-1-(12×360+4x) kJ·mol-1=-2 982 kJ·mol-1,解得x=585。 (2)由题给结构可知,1 mol P4O6分子中有12 mol P—O,白磷燃烧生成P4O6的热化学方程式为P4(s)+3O2(g)   P4O6(s)    ΔH=(198×6+498×3) kJ·mol-1-12×360 kJ·mol-1=-1 638 kJ·mol-1,则0.5 mol白磷与氧气反应生 成固态P4O6放出的热量为0.5 mol×1 638 kJ·mol-1=819 kJ。 第1讲　描述运动的基本概念 易错分析 　　在计算焓变时,需要判断化学键数目,如本题中的白磷(P4)、P4O6、P4O10,根据题给结构可确定1 mol 物质中所含各化学键的物质的量。 第1讲　描述运动的基本概念 能力提升练 第1节　化学反应的热效应 第2课时　反应焓变的计算 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　利用盖斯定律计算焓变或确定焓变关系 1.[2026山东济南三中月考]向Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的 是 (　　　) A.反应HC (aq)+H+(aq)  CO2(g)+H2O(l)为放热反应 B.C (aq)+2H+(aq)  CO2(g)+H2O(l)    ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 C.ΔH1>ΔH2;ΔH2<ΔH3 D.H2CO3(aq)  H+(aq)+HC (aq)    ΔH'<0 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　由题图可知,HC (aq)与H+(aq)反应生成CO2(g)和H2O(l),反应物总能量小于生成物总能量,为吸 热反应,A错误;由题图可得①C (aq)+H+(aq)  HC (aq)    ΔH1,②HC (aq)+H+(aq)  H2CO3(aq)     ΔH2,③H2CO3(aq)  CO2(g)+H2O(l)    ΔH3,根据盖斯定律,①+②+③可得C (aq)+2H+(aq)  CO2 (g)+H2O(l)    ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,B正确;由题图可知,ΔH1、ΔH2均小于0且|ΔH1|>|ΔH2|,故ΔH1<ΔH2,C错误; H2CO3(aq)  HC (aq)+H+(aq)与HC (aq)+H+(aq)  H2CO3(aq)互为逆过程,两个过程的焓变符号相 反,ΔH2<0,故ΔH'>0,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2025浙江丽水月考]MgCO3和CaCO3的能量关系如下图所示(M=Ca、Mg):   已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法正确的是 (　　　) A.ΔH2(CaCO3)>ΔH2(MgCO3) B.ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3) C.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 D.ΔH3(CaCO3)>ΔH3(MgCO3)>0 　B     第1讲　描述运动的基本概念 ΔH2表示C 离解成O2-和CO2过程的焓变,与阳离子无关,即ΔH2(CaCO3)=ΔH2(MgCO3),A错误;离子半径: Ca2+>Mg2+,故MgCO3中离子键更强,即断裂MgCO3中的离子键需要吸收更多的能量,则ΔH1(MgCO3)>ΔH1 (CaCO3),B正确;根据盖斯定律和题图中的箭头方向,可得ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3,C错误;ΔH3表示氧化物离解 成金属阳离子和O2-所吸收的热量,由于离子半径:Ca2+>Mg2+,则断裂MgO中的离子键需要吸收更多的能 量,即ΔH3(MgCO3)>ΔH3(CaCO3)>0,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2026山东菏泽月考](1)工业上制二甲醚(CH3OCH3)是在一定温度、压强和催化剂作用下进行的。 反应器中发生了下列反应: ①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)    ΔH1=-90.7 kJ·mol-1 ②2CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+H2O(g)    ΔH2=-23.5 kJ·mol-1 ③CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)    ΔH3=-41.2 kJ·mol-1 反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g)  CH3OCH3(g)+CO2(g),则该反应的ΔH=______________。 (2)乙烷在一定条件下可发生如下反应:C2H6(g)  C2H4(g)+H2(g)    ΔH,相关物质的摩尔燃烧焓如表所 示: 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) 摩尔燃烧焓/(kJ·mol-1) -1 560 -1 411 -286 ΔH=_________kJ·mol-1。 　-246.1 kJ·mol-1   　+137     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)第1步:快速分析目标方程式的反应物和生成物,判断是已知方程式的反应物还是生成物,同侧 相加,异侧相减。 第2步:看目标方程式中没有出现而已知方程式中出现的物质,需要乘以适当的系数消去。   第3步:应用盖斯定律将①×2+②+③可得3CO(g)+3H2(g)  CH3OCH3(g)+CO2(g)    ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3 =-246.1 kJ·mol-1。 第1讲　描述运动的基本概念 (2)第1步:分析所求的ΔH,需根据已知摩尔燃烧焓数据书写对应的热化学方程式。 (ⅰ)C2H6(g)+ O2(g)  2CO2(g)+3H2O(l)    ΔH1=-1 560 kJ·mol-1 (ⅱ)C2H4(g)+3O2(g)  2CO2(g)+2H2O(l)    ΔH2=-1 411 kJ·mol-1 (ⅲ)H2(g)+ O2(g)  H2O(l)    ΔH3=-286 kJ·mol-1 第2步:根据目标方程式联立已知方程式。 由(ⅰ)-(ⅱ)-(ⅲ)得C2H6(g)  C2H4(g)+H2(g)    ΔH=+137 kJ·mol-1。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　反应热的综合计算 4.[2026安徽县中联盟联考]已知:N2(g)+O2(g)  2NO(g)    ΔH=+180.5 kJ·mol-1; 2CO(g)+O2(g)  2CO2(g)    ΔH=-566.0 kJ·mol-1。 回答下列问题: (1)①已知C的燃烧热为393.5 kJ·mol-1,则C在O2(g)中燃烧生成1 mol CO(g)放热__________kJ。 ②若1 mol C在一定量的O2中完全燃烧,放热280.3 kJ,则生成CO与CO2的物质的量之比为________。 (2)为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大 气循环,写出该反应的热化学方程式:_______________________________________________________。 (3)某些常见化学键的键能数据如下: 　2CO(g)+2NO(g)  N2(g)+2CO2(g)    ΔH=-746.5 kJ·mol-1     　2∶3     　110.5     第1讲　描述运动的基本概念 化学键   O O N—N 键能/(kJ·mol-1) 942.0 497.3 160.0 ①由气态原子形成1 mol NO(g)中的共价键________(填“吸收”或“放出”)__________kJ的能量。 ②N4的结构如图所示,其与N2互为______________。N4(g)  2N2(g)    ΔH___________kJ·mol-1,N2和N4 更稳定的是_______(填化学式)。 　629.4     　放出     　N2     　-924.0     　同素异形体     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)①根据题给信息得: ⅰ.C(s)+O2(g)  CO2(g)    ΔH=-393.5 kJ·mol-1, ⅱ.CO(g)+ O2(g)  CO2(g)    ΔH=-283.0 kJ·mol-1 根据盖斯定律,ⅰ-ⅱ得:ⅲ.C(s)+ O2(g)  CO(g)    ΔH=-110.5 kJ·mol-1。 ②根据碳元素守恒得产物中n(CO)+n(CO2)=1 mol, 1 mol C在一定量O2中完全燃烧放热280.3 kJ,再结合ⅰ和ⅲ列关系式:110.5 kJ·mol-1×n(CO)+393.5 kJ·mol -1×n(CO2)=280.3 kJ,解得n(CO)=0.4 mol、n(CO2)=0.6 mol,即n(CO)∶n(CO2)=0.4∶0.6=2∶3。 (2)根据题给信息可知,N2(g)+O2(g)  2NO(g)    ΔH=+180.5 kJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)  2CO2(g)    ΔH=- 566.0 kJ·mol-1,根据盖斯定律联立两式得:2CO(g)+2NO(g)  2CO2(g)+N2(g)    ΔH=-566.0 kJ·mol-1-180.5 kJ·mol-1=-746.5 kJ·mol-1。 第1讲　描述运动的基本概念 (3)①设NO中的化学键键能为x,则由N2(g)+O2(g)  2NO(g)    ΔH=+180.5 kJ·mol-1可知:E( )+E (O O)-2x=180.5 kJ·mol-1,则x=629.4 kJ·mol-1,成键过程放热,则由气态原子形成1 mol NO中的共价键放 出629.4 kJ的能量。 ②N2与N4互为同素异形体;由题给结构可知,1 mol N4分子中有6 mol N—N,N4(g)  2N2(g)    ΔH=6×16 0.0 kJ·mol-1-2×942.0 kJ·mol-1=-924.0 kJ·mol-1,N4转化为N2是放热反应,说明N2的能量更低,更稳定。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2026安徽阜阳田家炳实验中学月考]常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严 峻课题。 (1)LiBH4是常用的储氢材料。LiBH4/MgH2体系放氢的相对能量示意图如下,则Mg(s)+H2(g)  MgH2 (s)    ΔH=_________________。   (2)已知CO2经催化加氢可合成低碳有机物。在500 ℃、a MPa下,2 mol H2和1 mol CO2在某密闭容器中 　-76 kJ·mol-1     第1讲　描述运动的基本概念 反应生成水和气态二甲醚(CH3OCH3),达到平衡时CO2的转化率为60%,此过程中放出0.3Q kJ的热量,此 反应的热化学方程式为_________________________________________________________。 (3)利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图所示。   已知:①CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)    ΔH1=-41 kJ·mol-1 ②CH3CH2OH(g)+3H2O(g)  2CO2(g)+6H2(g)    ΔH2=+174.1 kJ·mol-1 写出反应Ⅰ的热化学方程式:____________________________________________________________。 　CH3CH2OH(g)+H2O(g)  2CO(g)+4H2(g)    ΔH=+256.1 kJ·mol-1     　2CO2(g)+6H2(g)  CH3OCH3(g)+3H2O(g)    ΔH=-Q kJ·mol-1     第1讲　描述运动的基本概念 (4)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ的热 量,其热化学方程式为__________________________________________________________。 (5)用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气可以减少空气污染,转化关系如图所示。则ΔH4= ___________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)。     ΔH1+ΔH2-ΔH3     　B2H6(g)+3O2(g)  B2O3(s)+3H2O(l)    ΔH=-2 165 kJ·mol-1     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)根据题图可知,Mg(s)+H2(g)  MgH2(s)    ΔH=-76 kJ·mol-1。 (2)发生的反应为2CO2(g)+6H2(g)  CH3OCH3(g)+3H2O(g),充入2 mol H2和1 mol CO2,平衡时CO2的转 化率为60%,说明0.6 mol CO2转化为0.3 mol气态二甲醚放出0.3Q kJ热量,则该反应生成1 mol气态二甲 醚放出Q kJ热量,所以在a MPa、500 ℃下,H2和CO2反应的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)  CH3 OCH3(g)+3H2O(g)    ΔH=-Q kJ·mol-1。 (3)根据盖斯定律,②-①×2得反应Ⅰ的热化学方程式:CH3CH2OH(g)+H2O(g)  2CO(g)+4H2(g)    ΔH= (+174.1 kJ·mol-1)-(-41 kJ·mol-1)×2=+256.1 kJ·mol-1。 (4)B2H6(g)在O2中燃烧生成B2O3(s)和H2O(l),0.3 mol B2H6(g)完全转化为B2O3(s)时放出649.5 kJ的热量,该 反应的热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)  B2O3(s)+3H2O(l)    ΔH= =-2 165 kJ·mol-1。 (5)根据题图转化关系及盖斯定律得ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4,则ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH3。 第1讲　描述运动的基本概念 创新题型 创新点　盖斯定律的逆向思维应用 6.[2025北京东城月考]25 ℃、101 kPa下,磷与氯气反应时各状态间的能量(单位为kJ·mol-1)变化如图所 示。已知:E1=E2-274.4 kJ·mol-1=E3-495.2 kJ·mol-1=E4-626 kJ·mol-1=E5-1 703.6 kJ·mol-1=E6-1 774 kJ·mol-1。   第1讲　描述运动的基本概念 回答下列问题: (1)依据图示写出下列反应的焓变: 6Cl2(g)+P4(白磷,s)  4PCl3(g)    ΔH1=____________________; 5Cl2(g)+2P(红磷,s)  2PCl5(g)    ΔH2=____________________; Cl2(g)+PCl3(l)  PCl5(s)    ΔH3=____________________。 (2)已知25 ℃、101 kPa下: ①P4(白磷,s)+5O2(g)  2P2O5(s)    ΔH4 ②4P(红磷,s)+5O2(g)  2P2O5(s)    ΔH5 则ΔH4______(填“>”“=”或“<”)ΔH5。 (3)黑磷是磷的一种同素异形体,已知P4(白磷,s)  4P(黑磷,s)    ΔH6=-157.2 kJ·mol-1,则红磷、白磷、黑 磷的稳定性从高到低的顺序为__________________(填名称)。 　黑磷>红磷>白磷     　<     　-123.8 kJ·mol-1     　-714.6 kJ·mol-1     　-1 148 kJ·mol-1     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)由题图可知,ΔH1=E4-E6=(E1+626 kJ·mol-1)-(E1+1 774 kJ·mol-1)=-1 148 kJ·mol-1;ΔH2= =  =-714.6 kJ·mol-1;ΔH3= = =-123.8 kJ·mol-1。(2)由题图可知,白磷转化为红磷的反应为P4(白磷,s)  4P(红磷,s)    ΔH=E5-E6=(E1+1 703.6 kJ ·mol-1)-(E1+1 774 kJ·mol-1)=-70.4 kJ·mol-1,由盖斯定律可知,①-②得P4(白磷,s)  4P(红磷,s)    ΔH=ΔH4-Δ H5<0,ΔH4<ΔH5。(3)根据(2)可知P4(白磷,s)  4P(红磷,s)    ΔH=-70.4 kJ·mol-1　ⅰ,则等质量时具有的 能量:白磷>红磷;P4(白磷,s)  4P(黑磷,s)    ΔH6=-157.2 kJ·mol-1　ⅱ,则等质量时具有的能量:白磷>黑 磷;根据盖斯定律,ⅰ-ⅱ可得4P(黑磷,s)  4P(红磷,s)    ΔH7=+86.8 kJ·mol-1,则等质量时具有的能量:红 磷>黑磷,物质的能量越高稳定性越差,故物质的稳定性:黑磷>红磷>白磷。 第1讲　描述运动的基本概念 $