第1章 第1节 第3课时 反应焓变的计算-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步课件(人教版·不定项)
2026-09-10
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教辅
摘要:
该高中化学课件聚焦反应焓变的计算,核心知识点包括盖斯定律及其应用、能源与摩尔燃烧焓。课堂通过自主预习中高山高度差类比始态终态导入,衔接前期反应热概念,以虚拟途径法、加和法搭建学习支架,帮助学生理解反应热与途径无关。
其亮点在于融合科学思维与化学观念,盖斯定律借助能量守恒图示和虚拟途径法培养证据推理能力,能源部分结合新能源开发渗透科学态度与责任。摩尔燃烧焓通过“三个限制条件”归纳强化概念辨析,对点演练选用高考真题提升应用能力。学生能深化理解,教师可高效开展教学。
内容正文:
第3课时 反应焓变的计算
学习目标
1.理解并能简单应用盖斯定律,知道同一个化学反应的反应热与反应进行的途径无关。
2.能运用反应焓变合理选择和利用化学反应,感受变量研究的意义。
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内
容
索
引
知识点一
1
1
知识点二
2
课堂检测 巩固落实
3
知识点一 盖斯定律
第一部分
4
自主预习
1.盖斯定律的内容
一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,__________都是一样的。
反应热
2.盖斯定律的特点
(1)从反应途径角度理解
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(2)从能量守恒角度理解
下图表示从始态通过不同途径到达终态的焓变,则ΔH=__________=________________。
ΔH1+ΔH2
ΔH3+ΔH4+ΔH5
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3.盖斯定律的应用方法
(1)虚拟途径法
反应物A变为反应产物D,可以有两种途径:①由A直接变成D,反应热为ΔH;②由A变成B,再由B变成C,最后由C变成D,每一步反应的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,如下图所示:
ΔH1+ΔH2+ΔH3
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(2)加和法
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对点演练
D
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2.(2026·潍坊高二统考)工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol;S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol;则该条件下2CO(g)+SO2(g)===S(s)+2CO2(g)的ΔH等于( )
A.-270 kJ/mol B.+26 kJ/mol
C.-582 kJ/mol D.+270 kJ/mol
解析:已知:①2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol;②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol,根据盖斯定律,由①-②可得2CO(g)+SO2(g)===S(s)+2CO2(g) ΔH=-270 kJ/mol。
A
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3.(1)已知:①Al2O3(s)+3C(s)===2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1 344.1 kJ·mol-1
②2AlCl3(g)===2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1 169.2 kJ·mol-1
由Al2O3(s)、C(s)和Cl2(g)反应生成AlCl3(g)的热化学方程式为________________________________________________________________。
解析:根据盖斯定律,由①-②可得Al2O3(s)、C(s)和Cl2(g)反应生成AlCl3(g)的热化学方程式。
Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9 kJ·mol-1
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(2)黑火药是中国古代的四大发明之一,爆炸反应为S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH。
已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1;
②S(s)+2K(s)===K2S(s) ΔH2;
③2K(s)+N2(g)+3O2(g)===2KNO3(s) ΔH3。
则 ΔH为_____________________。
解析:根据盖斯定律,由3×①+②-③可得S(s)+2KNO3(s)+3C(s)===K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=3ΔH1+ΔH2-ΔH3。
3ΔH1+ΔH2-ΔH3
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(3)已知:①C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1
③2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2 599 kJ·mol-1
则反应2C(s,石墨)+H2(g)===C2H2(g)的ΔH=________________。
+226.7 kJ·mol-1
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知识点二 能源 摩尔燃烧焓
第二部分
15
自主预习
1.能源
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2.摩尔燃烧焓
(1)定义:在一定______________条件下,1 mol__________完全氧化为同温下的指定产物时的__________,并指定物质中所含有的氮元素氧化为__________、氢元素氧化为__________、碳元素氧化为__________。
(2)意义:甲烷的摩尔燃烧焓ΔH=-890.3 kJ·mol-1,它表示298 K、101 kPa时,_________甲烷完全燃烧生成__________和__________时放出890.3 kJ的热量。
(3)计算:由摩尔燃烧焓的定义可知,298 K、101 kPa时,可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×摩尔燃烧焓。
反应温度和压强
纯物质
焓变
N2(g)
H2O(l)
CO2(g)
1mol
CO2(g)
H2O(l)
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自我诊断
(1)我国目前使用的主要能源是化石燃料( )
(2)提高燃料的燃烧效率对于节约能源并不重要( )
(3)科学家正在研究开发太阳能、风能、潮汐能等新能源,并取得了一定进展( )
(4)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的摩尔燃烧焓( )
(5)摩尔燃烧焓的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比( )
×
√
√
×
×
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对点演练
B
1.(2026·琼海高二月考)能源是当今世界各国发展的重要核心。下列说法正确的是( )
A.太阳能、风能、地热能、天然气和生物质能属于新能源
B.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
C.CO2、SO2、甲烷都属于温室气体
D.用玉米生产的燃料乙醇属于可再生能源,而乙醇燃烧产生的气体可造成光化学烟雾
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解析:天然气是传统化石能源,不属于新能源,A错误;
太阳能电池通过光伏效应将太阳能直接转化为电能,B正确;
SO2是导致酸雨的主要气体,不属于温室气体,C错误;
用玉米生产的燃料乙醇属于可再生能源,但乙醇燃烧主要产生CO2和H2O,不会造成光化学烟雾,光化学烟雾主要由氮氧化物和挥发性有机化合物引起,D错误。
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2.下列对摩尔燃烧焓的理解正确的是( )
A.可燃物燃烧放出的热量就是其摩尔燃烧焓
B.1 mol可燃物燃烧放出的热量就是其摩尔燃烧焓
C.298 K、101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水时的焓变就是其摩尔燃烧焓
D.摩尔燃烧焓随热化学方程式中各物质化学式前的系数的改变而改变
C
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D
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解析:燃烧反应为放热反应,ΔH应为负值,A错误;
摩尔燃烧焓的定义是1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变,H2对应产物应该为液态水,B错误;
1 mol H2完全燃烧生成液态水放热285.8 kJ,1 g H2的物质的量为0.5 mol,完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ×0.5=142.9 kJ热量,C错误;
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归纳总结
摩尔燃烧焓概念中的“三个”限制条件
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第三部分
课堂检测 巩固落实
B
1.能源是现代社会正常运转的基础。下列有关能源的认识错误的是( )
A.煤的气化、液化可提高能源的利用效率
B.天然气的主要成分是CH4,属于可再生能源
C.开源节流、提高能源的利用效率是解决能源危机的措施
D.核能、风能、太阳能均属于新能源
解析:天然气为化石燃料,属于不可再生能源,B项错误。
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A
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解析:摩尔燃烧焓是指1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物的焓变。1 mol C生成CO2(指定氧化物),A正确;
NH3物质的量应为1 mol,B错误;
甲烷燃烧产物应该是液态水,C错误;
S的燃烧产物应为SO2,D错误。
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D
3.Li-Li2O体系的能量循环如下图所示。ΔH4等于( )
A.ΔH2+ΔH3
B.ΔH1+ΔH2
C.-ΔH3
D.ΔH1+ΔH2+ΔH3
解析:由盖斯定律可知,ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4。
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4.(双选)(2026·日照高二月考)一定条件下,几种物质转化时的能量变化如下图所示,下列说法错误的是( )
A.该条件下,C(s)的摩尔燃烧焓ΔH=-110.5 kJ·mol-1
B.在一定条件下,化学反应的反应热与反应的途径无关
C.ΔH3=+787.0 kJ·mol-1
D.反应1中,反应物的总能量小于反应产物的总能量
AD
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根据盖斯定律,化学反应的反应热只与始态和终态有关,与反应途径无关,故B正确;
ΔH3=-(ΔH1+ΔH2)=-(-221.0-566.0) kJ·mol-1=+787.0 kJ·mol-1,故C正确;
反应1的ΔH1=-221.0 kJ·mol-1<0,为放热反应,反应物的总能量大于反应产物的总能量,故D错误。
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(2)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排以及高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。一种用CO2生产甲醇燃料的方法如下。
已知:①CO2(g)+3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-a kJ·mol-1;
②CH3OH(g)===CH3OH(l) ΔH=-b kJ·mol-1;
③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-c kJ·mol-1;
④H2O(g)===H2O(l) ΔH=-d kJ·mol-1。
表示CH3OH(l)摩尔燃烧焓的热化学方程式为__________________________
______________________________________________________。
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(3)实现反应CH4(g)+CO2(g)⥫⥬2CO(g)+2H2(g) ΔH0对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。
已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH1=-566 kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2=-484 kJ·mol-1;
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-802 kJ·mol-1。
则ΔH0=________ kJ·mol-1。
+248
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5.(1)碳氧化物的转化有重大用途,请回答下列关于CO和CO2的问题。已知:
①C(s)+H2O(g)⥫⥬CO(g)+H2(g) ΔH1;
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2;
③H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH3。
C(s)+O2(g)===CO2(g)的ΔH=_______________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。
$
相关资源
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