1.2.1-1.2.5反应热-课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件围绕反应热测定、燃烧热及盖斯定律展开，以中和反应热测定实验为导入，衔接反应热概念，通过实验原理、数据处理搭建学习支架，为燃烧热计算和盖斯定律应用奠定基础。 其亮点在于强化科学探究与实践，如详细的中和热测定步骤、误差分析及数据处理实例，结合科学思维培养，通过对比表格、虚拟路径法等提升证据推理能力。严谨的实验设计和规律总结，助力学生形成化学观念，教师可高效开展教学。

反应热（第二课时） 年 级：高二 学 科：化学（人教版） 主讲人： lrp 学 校：四川省华蓥中学 课时1.2 反应热的测定——中和反应的反应热及其测定 1 课时1.2 反应热的测定——中和反应的反应热及其测定 【学习目标】 1、正确认识中和热的概念。 2、掌握中和热的测定实验方法，会分析测定反应热时误差产生的原因，并能采取适当措施减小实验误差。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 一、中和热概念及其数值 1、概念：在 中，酸与碱发生中和反应生成 mol H2O( )时释放的热量称为中和热。 2、表示方法：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 【主干知识梳理】 稀溶液 1 l 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 【微点拨】中和反应的实质是H＋和OH－结合生成水，因而理解中和热时要注意以下几点： ①条件：稀溶液，因浓酸溶液或浓碱溶液稀释时会放出热量。 ②反应物：酸与碱 (在中学化学中，只讨论强酸和强碱反应的中和热)。 ③生成物及其物质的量：必须是形成1mol的H2O(l)。 ④表述：用文字叙述中和热时，不带“－”；用ΔH表示时，带上“－”如：强酸与强碱反应的中和热为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。 ⑤强酸、强碱发生中和反应时，中和热为一定值，与酸、碱的用量无关，与其中一种过量也无关，但酸和碱放出的热量与其用量有关。 ⑥浓的强酸和强碱在发生中和反应的同时还要发生溶解，溶解要放出热量，故放出热量大于57.3kJ。 ⑦弱酸和弱碱在发生中和反应的同时还要发生电离，电离要吸收热量，故放出热量小于57.3kJ。 ⑧中和反应的实质是H+和OH－化合反应生成H2O。若反应过程中有其它物质生成(生成不溶物质或难电离的物质等)，这部分热量不包含在中和热内。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 二、中和反应反应热的测定 1、实验装置 保温杯式量热计 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 测定原理 取一定量已知浓度的稀盐酸溶液置于保温瓶中，另一份已知浓度的稀氢氧化钠溶液于烧杯中。待酸与碱两份溶液温度恒定并相等时，将碱溶液迅速倒入保温瓶中盖紧瓶帽，并适度搅拌。由于盐酸和氢氧化钠中和反应放热而使溶液温度升高，记录此刻的温度变化。 中和反应反应热的测定 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 6 实验药品： 50 mL、0.50 mol/L的盐酸和 50 mL、0.55 mol/L氢氧化钠溶液 实验仪器： 简易量热计、量筒 （50 mL）两个、温度计、环形玻璃搅拌棒 实验原理： ΔH＝ － 　4.18 m△t×10－3 0.025 kJ/mol 中和反应反应热的实验测定 环形玻璃 搅拌棒 温度计 内筒 隔热层 杯盖 外壳 简易量热计示意图 ΔH＝ － 　Cm△t n kJ/mol △ 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 2、实验测量数据 (1)反应物温度的测量 ①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 ②用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。 (2)反应后体系温度测量 打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度不变化，将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。 (3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 思考：为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施？ 1. 使用比较精确的温度计读出温度变化； 2. 需要保温装置，保证反应过程中，不与外界发生热交换； 3. 搅拌器搅拌，保证溶液温度均匀； 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 9 3、数据处理 (1)取盐酸和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。计算温度差t2－t1)，将数据填入下表。 实验次数 反应物的温度t1/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差Δt 盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t2－t1)/℃ 1 2 3 (2)取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。 (3)根据温度差和比热容等计算反应热。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 （4）数据处理1 实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差 盐酸 NaOH溶液 t1/ ℃ t2/ ℃ （t2-t1）/ ℃ 1 29.5 29.5 29.5 32.5 3 2 30 29 29.5 32.5 3 3 29.5 29.5 29.5 32.5 3 三次测量所得数据的平均值，作为计算依据。 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差（t1-t2）/℃ 29.5 32.5 3 ΔH＝ － 　Cm△t n ＝ － 　4.18×100×3×10－3 0.025 ＝ 50.16kJ/mol 50 mL、0.50 mol/L的盐酸和50 mL、0.55 mol/L氢氧化钠溶液 ╳ 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 次数 起始温度t/℃ 终止温度 t3/℃ 温度差 △t/℃ 盐酸 t1 NaOH t2 平均值 1 24.5 25.0 26.5 2 22.0 22.4 25.4 3 25.0 25.4 28.2 24.75 22.2 25.2 1.75 3.2 3.0 ΔH＝ － 4.18×100×3.1×10－3 0.025 kJ/mol ≈－51.8 kJ/mol （4）数据处理2 理论上，在25℃和101kPa下，强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成1mol H2O时，放出57.3kJ热量。为何所测得的数据小于57.3 kJ，分析产生误差的原因。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 误差分析----可能的原因有： （1）仪器保温性能差。 （2）实验中忽略了量热计、温度计所吸收的热量，因此也使结果偏低。 （3）计算中假定溶液比热容为4.18 J/(g·℃) ，密度为 1g/cm3，实际上这是水的比热容和密度，酸碱溶液的比热容、密度均较此数大，所以也使结果偏低。 （4）测了酸的温度后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。 （5）实验过程中有液体洒在外面。 （6）混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 4、中和热的计算 (1)计算依据：Q＝cmΔt 式中：Q为中和反应放出的热量，c为反应混合液的比热容，m为反应混合液的质量，Δt为反应前后溶液温度的差值 测出温度的变化量Δt=（t2 －t1） Q ＝ c · m · （t2－t1） 比热容 质量 温度的变化量 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 (2)计算技巧：为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容。 ①50 mL 0.50 mol·L－1盐酸的质量m1＝50 g，50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液的质量m2＝50g。 ②反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J·(g·℃)－1，50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为Q＝c·m·Δt＝c·(m1+m2)·(t2－t1)＝0.418(t2－t1) kJ。 ③生成1molH2O时放出的热量为(0.418(t2－t1)/0.025 kJ则中和热 ΔH＝－(0.418(t2－t1)/0.025 kJ·mol－1 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 (3)中和热ΔH 计算： [c＝4.18 J·(g·℃)－1] ΔH ＝－(4.18×100×(t2－t1)/0.025 J·mol－1 ＝－(4.18×100×(t2－t1)/1000×0.025 KJ·mol－1 ＝－(0.418×(t2－t1)/0.025 KJ·mol－1 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 5、中和热测定实验中应注意的事项 (1)测量盐酸的温度后，要将温度计上的酸冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度，避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。 (2)实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1∽0.5 mol·L－1)。 (3)测定中和热不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低。 (4)中和热的数值是57.3 kJ·mol－1，测定时与强酸、强碱的用量无关。 (5)加过量碱液使酸完全反应，碱过量对中和热测定没有影响。 (6)数据处理时，相差较大的数据可能是偶然误差引起的，应舍去。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 6、实验讨论 (1)装置中的环形玻璃搅拌棒能否用金属(不与酸、碱反应)质环形搅拌棒代替？为什么？ 不能。原因是金属质环形搅拌棒易导热，造成实验过程中热量损失 (2)实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？ 碱过量的目的是保证盐酸完全反应。若使盐酸过量，也是可以的 (3)能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？ 不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测ΔH偏小，即ΔH<－57.3 kJ·mol－1 (4)能否用醋酸代替盐酸或用氨水代替KOH溶液？对结果会产生什么影响？ 不能。弱酸、弱碱电离吸热，所测ΔH偏大，即ΔH>－57.3 kJ·mol－1 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 (5)温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差 (6)酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？ 因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大 (7)若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)？ 否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同 (8)怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，不能用铜丝搅拌棒代替的理由是什么？ 环形玻璃搅拌棒应上下移动；铜传热快，热量损失大，因此不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 偏大 引起误差的实验操作 温度差 |ΔH| ΔH 保温措施不好 偏小 偏小 搅拌不充分 偏小 偏小 所用酸、碱浓度过大 偏大 偏大 用同浓度的氨水代替NaOH溶液 偏小 偏小 用同浓度的醋酸代替盐酸 偏小 偏小 偏大 偏大 偏大 偏小 7、误差分析——以50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH反应为例 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 【学习目标】 1、正确认识燃烧热的概念，学会利用燃烧热进行相关的计算 2、掌握反应热、燃烧热和中和热之间的关系和联系 课时1.3 燃烧热 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 一、燃烧热 1、概念：在 ℃、 kPa时， 纯物质完全燃烧生成 的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 2、单位： 。 3、意义：甲烷的燃烧热为890.31 kJ·mol－1，或ΔH＝－890.31 kJ·mol－1，它表示25 ℃、101 kPa时， 甲烷完全燃烧生成 和 时 890.31 kJ的热量。 【主干知识梳理】 CO(g) + O2(g) CO2(g) ∆H＝−283 kJ/mol 1 2 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) ∆H＝−566 kJ/mol 25 101 1 mol 稳定 kJ·mol－1 1 mol CO2 液态H2O 放出 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 【微点拨】 ①对物质的量的限制：燃烧的物质一定为1mol。 ②1mol纯物质：是指1mol纯净物(单质或化合物)。 ③“完全燃烧”：指可燃物在O2中充分燃烧。 ④生成物必须为“稳定氧化物”：碳的稳定氧化物是CO2而不是CO；氢的稳定氧化物是液态水而不是气态水；硫的稳定氧化物是SO2而不是SO3、氮元素变为N2(g)等。 ⑤物质的燃烧都是放热反应，所以表示物质的燃烧热的△H均为负值，即△H<0。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 4、表示燃烧热的热化学方程式 燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数例如： C8H18(l)＋25/2 O2(g) = 8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5518kJ·mol－1， 即C8H18的燃烧热为5518kJ·mol－1。 CO(g)＋ O2(g) = CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ·mol－1 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 5、燃烧热的计算 由燃烧热定义可知：25 ℃、101 kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热。即：Q放＝n(可燃物)×|ΔH |；或变换一下求物质的燃烧热： 。此公式中的ΔH 是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 6、反应热、燃烧热和中和热的比较 反应热 燃烧热 中和热 概念 化学反应过程中放出或吸收的热量 25 ℃、101 kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol液态水时所放出的热量 能量的变化 放热或吸热 放热 放热 ΔH 的大小 放热时，ΔH＜0 吸热时，ΔH＞0 ΔH＜0 ΔH＜0 反应条件 一定压强下 25 ℃、101 kPa 稀溶液 反应物的量 不限 1 mol纯物质 不一定是1 mol 生成物的量 不限 不限 1 mol液态水 表示方法 ΔH＝－akJ·mol－1或ΔH＝+akJ·mol－1 燃烧热为akJ·mol－1或 ΔH＝－akJ·mol－1 中和热为57．3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 【微点拨】 (1)用“焓变(ΔH)”表示反应热时，ΔH>0表示吸热，ΔH<0表示放热，因而，ΔH后所跟数值需要带“＋”、“－”符号。 (2)描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值需要带“＋”、“－”符号。 (3)用文字描述中和热和燃烧热时，不带“－”号，但用ΔH表示时必须带“－”符号 如：CH4的燃烧热为890.3KJ/mol、甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3KJ/mol。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 课时1.4 化学反应热的计算 【学习目标】 1、知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 2、学会有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 【主干知识梳理】 一、盖斯定律 1、内容：1836年，化学家盖斯从大量实验中总结出一条规律：一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成的，其反应热是相同的。这就是盖斯定律。 2、特点：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。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 3、多角度理解盖斯定律 (1)从反应途径角度理解盖斯定律 如同山的高度与上山的途径无关一样，A点相当于反应体系的始态，B点相当于反应体系的终态，山的高度相当于化学反应的反应热 (2)从能量守恒定律的角度理解盖斯定律 从S→L，ΔH1<0，体系放出热量从L→S，ΔH2>0，体系吸收热量根据能量守恒，ΔH1＋ΔH2＝0 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 (3)实例 从反应途径角度 A→D：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－(ΔH4＋ΔH5＋ΔH6 ) 从能量守恒角度 ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0 3、盖斯定律的意义：有的反应进行得很慢，有些反应不直接发生，有些反应产品不纯(有副反应发生)，这给测定反应热造成了困难，若应用盖斯定律可间接地把它们的反应热计算出来。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 4、盖斯定律的应用 根据如下两个反应： Ⅰ、C(s)＋O2(g)==CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅱ、CO(g)＋O2(g)==CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 选用两种方法，计算出C(s)＋O2(g)= CO(g)的反应热ΔH (1)虚拟路径法 反应 C(s)＋O2(g)=CO2(g)的途径可设计如右 则ΔH＝－110.5kJ·mol－1 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 (2)加合法 ①写出目标反应的热化学方程式，确定各物质在各反应中的位置， C(s)＋1/2 O2(g)==CO(g)。 ②将已知热化学方程式Ⅱ变形，得反应Ⅲ： CO2(g)==CO(g)＋1/2 O2(g)　ΔH3＝＋283.0 kJ·mol－1。 ③将热化学方程式相加，ΔH 也相加：Ⅰ＋Ⅲ得， Ⅰ、C(s)＋O2(g) = CO2(g)　 ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 Ⅲ、CO2(g) = CO(g)＋1/2 O2(g)　ΔH3＝＋283.0 kJ·mol－1。 C(s)＋1/2 O2(g)==CO(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH3，则ΔH＝－110.5 kJ/mol。 ＋ 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 大量实验测得，25℃和101kpa,强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol水时，放出57.3kJ的热量。 33 二、反应热的计算 1、根据盖斯定律将热化学方程式进行适当的“加”“减”等计算反应热 (1)分析目标反应和已知反应的差异，明确①目标反应物和生成物；②需要约掉的物质。 (2)将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该物质的化学计量数一致，同时约掉目标反应中没有的物质，热化学方程式的反应热也进行相应的换算。 (3)将已知热化学方程式进行叠加，相应的热化学方程式中的反应热也进行叠加。以上步骤可以概括为找目标，看来源，变方向，调系数，相叠加，得答案。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 例1、由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为： TiO2→TiCl4 Ti 已知：①C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol-1 ②2CO(g)＋O2(g)==2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol-1 ③TiO2(s)＋2Cl2(g)==TiCl4(s)＋O2(g) ΔH＝+141 kJ·mol-1 则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)==TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝____________ 由③+②+①×2） 即可得到需要的热方程式。 ③TiO2(s)＋2Cl2(g)==TiCl4(s)＋O2(g) ΔH＝+141 kJ·mol-1 ②2CO2(g)==2CO(g)＋O2(g) ΔH＝ + 566 kJ·mol-1 ①C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol-1 TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)==TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝-80kJ·mol-1 ①① ＋ 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 5、在25℃、101kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)==CH3COOH(l)的反应热为______________ 先写出各物质的燃烧热方程式，再根据目标方程由已知方程式通过加减而得到。①C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol-1 ②H2(g)+1/2 O2(g)==H2O(l) ΔH2＝－285.8 kJ·mol-1 ③CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3＝－870.3 kJ·mol-1 如我们通过已知方程由①×2+②×2-③而得到我们的热方程式： 2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)==CH3COOH(l) ΔH＝－488.3 kJ·mol-1 ΔH＝ΔH1×2+ΔH2×2-ΔH3=(－393.5)×2+(－285.8)×2-(－870.3) =-488.3kJ·mol-1 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 提示：运用盖斯定律写热方程式时的三个注意事项 (1)热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。 (2)热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。 (3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH 的“＋”“－”随之改变，但数值不变。 C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol-1 CO2(g) = C(s)+O2(g) ΔH1＝＋393.5 kJ·mol-1 2C(s)+2O2(g) = 2CO2(g) ΔH1＝－787 kJ·mol-1 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 2、根据反应物和生成物的键能计算： ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 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) 石墨 金刚石 S8(S－S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 工业上高纯硅可通过下列反应制取： SiCl4(g)＋2H2(g) Si(s)＋4HCl(g)，该反应的ΔH 为(　　) 化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－1 460 360 436 431 176 347 ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 ＝360×4+436×2－(176×2+431×4) ＝+236 SiCl4(g)＋2H2(g)==Si(s)＋4HCl(g) ΔH = +236 kJ·mol-1 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 3、根据热化学方程式计算： 反应热与反应方程式中各物质的物质的量成正比 1、依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。 (1)在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热 22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 . (2)若适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。其热化学方程式为 . (3)用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。其热化学方程式为 . N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH＝＋67.8 kJ·mol－1 C2H2(g)＋2(5)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJ·mol－1 CH3OH(l)＋ O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1 3- 2 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 三、反应热的大小比较 1、与“符号”相关的反应热比较：对于放热反应来说，ΔH＝－Q kJ·mol－1，虽然“—”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即：放热越多，ΔH反而越小。 2、与“化学计量数”相关的反应热比较 如：H2(g)＋ O2(g)==H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1， 2H2(g)＋ O2 (g)==2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1， 大小关系为：a <b，ΔH1>ΔH2。 1- 2 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 3、与“物质聚集状态”相关的反应热比较 (1)同一反应，生成物状态不同时 ①A(g)＋B(g)=C(g)　ΔH1<0， ②A(g)＋B(g)=C(l) ΔH2<0， 因为C(g)=C(l)　ΔH3<0， 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0， 所以ΔH2<ΔH1 图示 ①-②→0=C(g)-C(l) →C(l)=C(g) ΔH3=ΔH1－ΔH2>0 →ΔH1>ΔH2 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 (2)同一反应，反应物状态不同时 ①S(g)＋O2(g)==SO2(g)　ΔH1<0 ②S(s)＋O2(g)==SO2(g)　ΔH2<0 ΔH2＋ΔH3＝ΔH1， 则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0， 所以ΔH1<ΔH2 图示 ①-②→S(g)-S(s)=0 →S(g)=S(s) ΔH3=ΔH1－ΔH2<0 →ΔH1<ΔH2 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 4、与“同素异形体”相关的反应热比较 ①C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1 ②C(金刚石，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2 ①-②得到C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH >0 所以：ΔH =ΔH1-ΔH2 >0 即：ΔH1>ΔH2 图示 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 测定原理：将待测物质放在一个充满氧气的密封金属容器（称为氧弹）内，再将此容器置于盛有一定量水的量热计内筒中，通过点火装置使氧弹中物质燃烧，反应放出的热量会使氧弹外面的水温升高。用温度计测量水温的变化，即可计算出此反应放出的热量。 燃烧热的测量 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 45 名称 化学式 ΔH/kJ/mol 名称 化学式 ΔH/kJ/mol 石墨 C(s) 393.5 乙烷 C2H6(g) 1559.8 金刚石 C(s) 395.0 乙烯 C2H4(g) 1411.0 氢气 H2(g) 285.8 乙炔 C2H2(g) 1299.6 一氧化碳 CO(g) 283.0 乙醇 C2H5OH(l) 1366.8 甲烷 CH4(g) 890.31 丙烷 C3H8(g) 2219.9 甲醇 CH3OH(l) 726.51 苯 C6H6(l) 3267.5 某些物质的燃烧热（25 oC，101 kPa） H2(g) + O2(g) H2O(l) ∆H＝−285.8 kJ/mol 1 2 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 名称 化学式 ΔH/kJ/mol 名称 化学式 ΔH/kJ/mol 石墨 C(s) 393.5 乙烷 C2H6(g) 1559.8 金刚石 C(s) 395.0 乙烯 C2H4(g) 1411.0 氢气 H2(g) 285.8 乙炔 C2H2(g) 1299.6 一氧化碳 CO(g) 283.0 乙醇 C2H5OH(l) 1366.8 甲烷 CH4(g) 890.31 丙烷 C3H8(g) 2219.9 甲醇 CH3OH(l) 726.51 苯 C6H6(l) 3267.5 某些物质的燃烧热（25 oC，101 kPa） 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 47 单位质量产生热量： ≈ 13.2 kJ/g 237.5 kJ 2 g＋16 g 单位质量产生热量： ≈ 6.4 kJ/g 283 kJ 28 g＋16 g 火箭推进剂燃料的选择 1 2 H2(l) + O2(l)= H2O(g) ∆H＝−237.5 kJ/mol CO(g) + O2(g) = CO2 (g) ∆H＝−283 kJ/mol 1 2 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 优点：绿色、高能、推力大 缺点：低温贮存技术难度大；液氢密度小，燃料箱体积大 液氢-液氧推进剂 资料 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 49 火箭推进剂的选择 火箭推进剂的发展主要着眼于能量高、排烟少、污染轻三个方面。 高能推进剂是将来推进剂研究的首选； 无烟推进剂的开发、 应用更是势在必行； 污染少的推进剂将大有发展前途。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 50 小 结 热化学 方程式 物质变化 能量变化 质量守恒定律 能量守恒定律 反应体系是 吸热还是放热 反应体系吸收或 放出热量的多少 表示 遵循 定性 定量 遵循 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 51 课时1.5 微专题1　 利用盖斯定律推测并书写热化学方程式 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 【规律和方法】 1、盖斯定律的内容：对于一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，即：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。 2、运用盖斯定律的技巧——“三调一加” (1)一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。 (2)二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。 (3)三调：调整中间物质的化学计量数。 (4)一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 3、运用盖斯定律的三个注意事项 (1)热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。 (2)热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。 (3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 4、常用关系式 热化学方程式 焓变之间的关系 aA==B　ΔH1 ； A==B　ΔH2 ΔH2＝ΔH1或ΔH1＝aΔH2 aA==B　ΔH1 ； B==aA　ΔH2 ΔH1＝－ΔH2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 5、ΔH的二种计算式 (1)ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和。 (2)ΔH＝生成物总能量－反应物总能量。 (3)ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。 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) 石墨 金刚石 S8(S－S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 【题组集训】 1、已知：H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热(ΔH)分别为－285.8 kJ·mol－1和－726.5 kJ·mol－1 CH3OH (l) ＝ CH3OH (g)　ΔH＝＋35.2 kJ·mol－1； H2O(l) ＝ H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1 则CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝________kJ·mol－1 ①H2(g)＋ O2(g)＝H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 ②CH3OH(l)＋ O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726.5 kJ·mol－1 ③CH3OH(l)＝CH3OH(g)　ΔH＝＋35.2 kJ·mol－1； ④H2O(l)＝H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1。 将得①×3－②＋③＋④，得 CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)的ΔH＝－51.7 kJ·mol－1。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 2、用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气时，涉及如下转化，由下图关系可得：ΔH4＝ 。 ΔH1＋ΔH2－ΔH3 解析：根据盖斯定律分析，反应的能量变化取决于反应物和生成物，与过程无关，所以根据图分析，有ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4，可以计算 ΔH4＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 3、CH4催化还原NO 、NO2的热化学方程式如下： 序号 热化学方程式 ① 4NO2(g)＋CH4(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O (g)　ΔH＝－574 kJ·mol－1 ② 4NO(g)＋CH4(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O (g)　ΔH＝－1160 kJ·mol－1 则4NO(g) N2(g)＋2NO2(g)的ΔH＝ 。 －293 kJ·mol －1 解析：根据盖斯定律由 ×(②－①)可得4NO(g)N2(g) ＋2NO2(g)，则ΔH＝ ×[－1160 kJ·mol－1－(－574 kJ·mol－1)]＝－293 kJ·mol－1。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 4、TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下： 氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行 已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g)　ΔH1=＋175.4 kJ·mol-1 2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH2＝－220.9 kJ·mol-1 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式： . TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=-45.5 kJ/mol 【解析】①生成TiCl4和CO的反应方程式为TiO2＋2Cl2＋2C=TiCl4＋2CO，根据盖斯定律，两式相加，得到TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=ΔH1+ΔH2=（-220.9 kJ·mol-1）+（+175.4 kJ·mol-1）=-45.5kJ·mol－1。 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 化 学 反 应 的 热 效 应 1.如何解释？ 2.如何表达？ 3.如何计算？ 4.有何应用？ 热化学方程式 焓的变化示意图 键能数据 盖斯定律 设计路径算焓变 用焓变选择反应 宏观 微观 小结： 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 课堂检测 1.下列热化学方程式中，ΔH 能正确表示物质的燃烧热的是(　) A. CH4(g)＋O2(g) = CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－607.3 kJ·mol－1 B. H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·mol－1 C．CO(g)＋ O2(g) = CO2(g)ΔH＝－283.0 kJ·mol－1 D．2C8H18(l)＋25O2(g) = 16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－11036 kJ·mol－1 C 产物应为CO2(g) H2的燃烧热是指生成液态H2O的燃烧反应所放出的热量 燃烧热的热化学方程式 燃料C8H18应为1 mol 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 2.下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( ) A．乙烷的燃烧热为1559 kJ/mo1，则乙烷燃烧热的热化学方程式为： 2C2H6(g) + 7O2(g) = 4CO2(g) + 6H2O(1) △H =– 3118 kJ/mo1 B．1mol甲醇(l)完全燃烧生成CO2和H2O(1)时放出726 kJ热量，则其燃烧的热化学方程式为： 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(1) △H=– 1452 kJ/mol C．已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=－221kJ·mol-1，则C的燃烧热为110.5kJ/mo1 D．稀醋酸与NaOH溶液反应：H+(aq) + OH—(aq) = H2O(1) △H= – 57.3kJ／mol B 高中化学选必1 高中化学高二上册 四川省华蓥中学lrp 第一章 化学反应与能量 $