1.2.1 反应热的计算和比较 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，涵盖热化学方程式、键能、燃烧热、盖斯定律及能量图像五种方法，以盖斯定律“明确目标方程→找关系→计算ΔH”思路导入，衔接化学反应热效应，通过步骤梳理搭建学习支架。 其亮点是系统整合计算方法并结合高考真题，如键能计算中ΔH=反应物总键能-生成物总键能的推导，培养科学思维与证据推理能力。学生能掌握解题规律，教师可借助实例提升教学效率。

第二节 反应热的计算 第1课时 盖斯定律 第一章　化学反应的热效应 1 应用盖斯定律 应用思路： 明确目标方程 找到方程关系 计算ΔH 1、找唯一 3、同加异减 【方法步骤】 2、定系数 目标方程式中的物质：在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 当方程较为陌生复杂时，我们优先找到方程之间的关系，再依据方程关系计算焓变。如何正确、快速的找到方程关系？注意：1、热化学方程式同乘以一个数时，反应热数值也同乘该数值；2、热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减；3、将一个热化学方程式颠倒， △H的符号也要随之改变 反应热的计算 方法一：根据热化学方程式计算 甲烷气体燃烧的热化学方程式为 CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则 32g 甲烷气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为__________。 2mol CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol-1 成正比 1780.6 kJ 1 mol (放出的热量) 890.3 kJ 2 mol ? kJ 热化学方程式中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 方法二：根据物质的键能计算 ΔH＝E(反应物总键能)－E(生成物总键能) 根据键能数据计算 CH4(g)＋2O2(g) == CO2(g)＋2H2O(g) 的反应热ΔH 化学键 C—H O=O C=O H—O 键能/(kJ·mol-1) 413 493 803 463 ΔH = E(反应物总键能)－E(生成物总键能) = (413×4 + 493×2)－(803×2 + 463×4) = –820 kJ/mol 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 金刚石 S8(S－S) Si 键数 1.5 2 8 2 反应热的计算 方法二：根据物质的键能计算 反应热的计算 方法三：根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热的绝对值) 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 课本第17页 可燃物完全燃烧放出的热量＝n(可燃物) × |ΔH|(燃烧热的绝对值) 反应热的计算 方法四：通过盖斯定律计算 ΔH＝ ΔH1 ＋ ΔH2 ＋ ΔH3 盖斯定律的表达： 例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： 试计算 CH4(g) == C(s) + 2H2(g) 的ΔH ① C(s) + H2O(g) == CO(g) + H2 (g) ΔH1 = +131.5 kJ/mol ② CH4(g) + H2O(g) == CO(g) + 3H2(g) ΔH2 = +205.9 kJ/mol ΔH = ΔH2 – ΔH1= +74.4 kJ/mol 反应热的计算 方法五：根据能量图像计算 ΔH＝(a－b) kJ/mol＝－c kJ/mol ΔH＝(a－b) kJ/mol＝＋c kJ/mol 放热反应 吸热反应 ΔH ＝E反－E生 (1)在卤化钠中，最稳定的是 (填化学式，下同)，最不稳定的是 。 (2)2Na(s)＋H2(g)=== 2NaH(s)　ΔH＝ kJ·mol-1。 (3)F2(g)＋2NaCl(s)=== 2NaF(s)＋Cl2(g)　ΔH＝ kJ·mol-1。 NaF NaI －112 －326 2．已知，在101 kPa和一定温度下，由最稳定单质生成1 mol纯物质的热效应，称为该物质的标准生成热(ΔfH，kJ·mol-1)。最稳定单质的标准生成热为0。几种物质的标准生成热数据如下表所示。 物质 NaF(s) NaCl(s) NaBr(s) NaI(s) NaH(s) ΔfH －574 －411 －361 －288 －56 练习册17页对点训练 3．已知H—H的键能(断裂时吸收或生成时放出的能量)为436 kJ·mol-1，H—N的键能为391 kJ·mol-1，根据N2(g)＋3H2(g)⥫⥬ 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol-1，则N≡N的键能为 (　　　　) A．431 kJ·mol-1 B．945.6 kJ·mol-1 C．649 kJ·mol-1 D．869 kJ·mol-1 B 5．化学反应过程中的热量变化在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用。 (1)已知几种燃料的燃烧热(ΔH)如下表所示： 燃料 乙烯(g) 己烷(C6H14，l) 氢气(g) 燃烧热(ΔH)/(kJ·mol-1) －1 411 －4 163 －285.8 己烷(l)裂解生成乙烯和氢气的热化学方程式为 。 C6H14(l)=== 3C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝＋355.8 kJ·mol-1 (2)在用CO、H2合成甲醇和甲醚的过程中主要发生如下反应： 反应①：CO(g)＋2H2(g)⥫⥬ CH3OH(g) ΔH1＝m kJ·mol-1 反应②：2CO(g)＋4H2(g)=== CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2＝n kJ·mol-1 反应③：2CH3OH(g)⥫⥬ CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH3 则ΔH3＝ (用含m，n的代数式表示) kJ·mol-1。 n－2m 的热化学方程式为 。 CH4(g)＋H2O(g)=== CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋161.1 kJ·mol-1 (3)以甲为原料可制得氢气：CH4(g)＋H2O(g)⥫⥬ CO(g)＋3H2(g)。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g) (4)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层破坏的主要气体。 已知：①CO(g)＋NO2(g)=== NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－a kJ·mol-1(a>0) ②2CO(g)＋2NO(g)=== N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol-1(b>0) 用33.6 L(标准状况)CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的数目为 NA， 3 (5)合成氨反应中一些化学键的键能如下表所示： 化学键 键能/(kJ·mol-1) 化学键 键能/(kJ·mol-1) N≡N 946 H—O 462.8 N—H 390.8 H—H 436 由表中数据可知物质稳定性：N2 (填“>”或“<”)H2。写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式： 。 > N2(g)＋3H2(g)⥫⥬ 2NH3(g) ΔH＝ －90.8 kJ·mol-1 练习册21页 例1] (2023·海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表所示。下列热化学方程式正确的是(　　　　) 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) ΔH/(kJ·mol-1) －1 559.8 －1 411 －285.8 D [例2] (2025·江苏卷，节选)合成气(CO和H2)制备甲醇：CO(g)＋2H2(g)=== CH3OH(g)。CO的结构式为C≡O，估算该反应的ΔH需要 (填数字)种化学键的键能数据。 5 [例3] (2024·甘肃卷)SiHCl3是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。 由SiCl4制备SiHCl3：①SiCl4(g)＋H2(g)=== SiHCl3(g)＋HCl(g) ΔH1＝＋74.22 kJ·mol-1(298 K) 已知②SiHCl3(g)＋H2(g)=== Si(s)＋3HCl(g) ΔH2＝＋219.29 kJ·mol-1(298 K) 298 K时，由SiCl4(g)＋2H2(g)=== Si(s)＋4HCl(g)制备56 g硅 (填“吸”或“放”)热 kJ。 吸 587.02 B 练习册22页 若找不到唯一怎么办？先找到唯一部分，（用已经找到的唯一固定系数，然后找没有在目标方程式中出现的物质，利用系数消除） [例7] (1)(2025·全国新课标卷，节选)乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学物，可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。 回答下列问题： 乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为－874 kJ·mol-1、－1 367 kJ·mol-1和－2 238 kJ·mol-1，则酯化反应CH3COOH(l)＋C2H5OH(l)=== CH3COOC2H5(l)＋H2O(l)的ΔH＝ kJ·mol-1。 (2)(2025·湖南卷，节选)在温和条件下，将CO转化为C4烃类具有重要意义。采用电化学化学串联催化策略可将CO高选择性合成C4H10。 在反应器中，发生如下反应： －3 反应 ⅰ：2C2H4(g)⥫⥬ C4H8(g) ΔH1＝－104.7 kJ·mol-1 反应ⅱ：2C2H4(g)＋H2(g)⥫⥬ C4H10(g) ΔH2＝－230.7 kJ·mol-1 计算反应C4H8(g)＋H2(g)⥫⥬ C4H10(g)的ΔH＝ kJ·mol-1。 (3)(2025·湖北卷，节选)CaH2(s)粉末可在较低温度下还原Fe2O3(s)。回答下列问题： 已知一定温度下： －126 CaH2(s)＋6Fe2O3(s)=== Ca(OH)2(s)＋4Fe3O4(s)　ΔH1＝m kJ·mol-1 2CaH2(s)＋Fe3O4(s)=== 2Ca(OH)2(s)＋3Fe(s)　ΔH2＝n kJ·mol-1 由H2S制SO2的热化学方程式为 。 2H2S(g)＋3O2(g)=== 2SO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 036 kJ·mol-1 5)(2025·陕晋宁青卷，节选)MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下： Ⅰ .MgCO3(s)=== MgO(s)＋CO2(g) ΔH1＝＋101 kJ·mol-1 Ⅱ .CO2(g)＋4H2(g)=== CH4(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－166 kJ·mol-1 Ⅲ .CO2(g)＋H2(g)=== H2O(g)＋CO(g) ΔH3＝＋41 kJ· mol-1 计算MgCO3(s)＋4H2(g)=== MgO(s)＋2H2O(g)＋CH4(g)　ΔH4＝ kJ·mol-1。 －65 ②HCOOH(g)=== CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－14.9 kJ·mol-1 反应CO(g)＋H2O(g)=== CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝ kJ·mol-1。 (7)(2025·甘肃卷，节选)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应： 反应1：C2H2(g)＋H2(g)=== C2H4(g) ΔH1＝－175 kJ·mol-1(25 ℃，101 kPa) 反应2：C2H2(g)＋2H2(g)=== C2H6(g) ΔH2＝－312 kJ·mol-1(25 ℃，101 kPa) －41.2 (6)(2025·安徽卷，节选)通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应： ①HCOOH(g)=== CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝＋26.3 kJ·mol-1 25 ℃，101 kPa时，反应C2H4(g)＋H2(g)=== C2H6(g)　ΔH＝ kJ·mol-1。 (8)(2025·黑吉辽蒙卷，节选)乙二醇是一种重要化工原料，以合成气(CO、H2)为原料合成乙二醇具有重要意义。 直接合成法：2CO(g)＋3H2(g) HOCH2CH2OH(g)。已知CO(g)、H2(g)、HOCH2CH2OH(g)的燃烧热(ΔH)分别为－a kJ·mol-1、－b kJ·mol-1、－c kJ·mol-1，则上述合成反应的ΔH＝ (用a、b和c表示)kJ·mol-1。 －137 －2a－3b＋c(或c－2a－3b) (9)(2025·山东卷，节选)利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO2转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ .CaS(s)＋2SO2(g)⥫⥬ CaSO4(s)＋S2(g)ΔH1 Ⅱ .CaSO4(s)＋4H2(g)⥫⥬ CaS(s)＋4H2O(g)ΔH2 Ⅲ .SO2(g)＋3H2(g)⥫⥬ H2S(g) ＋2H2O(g)ΔH3 反应4H2(g)＋2SO2(g)⥫⥬ 4H2O(g)＋S2(g)的焓变ΔH＝ (用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。 ΔH1＋ΔH2 放出的热量为 (用含有a和b的代数式表示)kJ。 A.C2H4(g)＋3O2(g)=== 2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 411 kJ·mol-1 B．C2H6(g)=== C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝－137 kJ·mol-1 C．H2O(l)=== O2(g)＋H2(g) ΔH＝＋285.8 kJ·mol-1 D．C2H6(g)＋O2(g)=== 2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol-1 [例6] (2025·重庆卷)肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应，释放大量的热，可作火箭燃料。已知存在下列反应： ①2NH3(g)＋3N2O(g)=== 4N2(g)＋3H2O(l) ΔH1＝a kJ·mol-1 ②N2O(g)＋3H2(g)=== N2H4(l)＋H2O(l) ΔH2＝b kJ·mol-1 ③N2H4(l)＋9H2(g)＋4O2(g)=== 2NH3(g)＋8H2O(l) ΔH3＝c kJ·mol-1 则反应N2H4(l)＋O2(g)=== N2(g)＋2H2O(l)的ΔH(kJ·mol-1)为 (　　　　) A．(a＋3b－c) B．(a－3b＋c) C．(a－3b＋c) D．(a＋3b－c) 则3CaH2(s)＋2Fe2O3(s)=== 3Ca(OH)2(s)＋4Fe(s)的ΔH3＝ (用m和n表示)kJ·mol-1。 (4)(2025·北京卷，节选)已知： H2S(g)＋O2(g)=== S(s)＋H2O(g) ΔH＝－221.2 kJ·mol-1 S(s)＋O2(g)=== SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ·mol-1 $