第一章化学反应的热效应 单元复习 课件 -2026-2027学年高二上学期化学沪科版选择性必修1

化学反应的热效应复习课 1 中国长征家族系列运载火箭部分成员 CZ-2F CZ-5 CZ-8 问题一：化学反应中为何会存在热效应？ 化学变化 宏观 微观 内能的变化 化学反应的热效应 吸热效应 放热效应 化学键的断裂与形成 Qp=ΔH 断键：吸热 成键：放热 估算 5 已知25℃，100 kPa 时，偏二甲肼的燃烧热ΔH＝-2000 kJ·mol-1 。写出能体现上述焓变的热化学方程式。 任务一 燃烧产物有CO2、H2O、N2 偏二甲肼 化学式：C2H8N2 密度：0.793g/cm3 熔点：-58℃ 沸点：63.9℃ C2H8N2(l)+4O2(g) 2CO2(g)+N2(g)+4H2O(g)     ΔH = -2000 kJ·mol-1 C2H8N2(l)+6O2(g) 2CO2(g)+2NO2(g)+4H2O(l)     ΔH = -2000 kJ·mol-1 C2H8N2(l)+4O2(g) 2CO2(g)+N2(g)+ 4H2O (l)     ΔH = -2000 kJ·mol-1 正确答案： H→H2O(l) C→CO2(g) S→SO2(g) N→N2(g) 燃烧热：指定温度和100kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量。 焓 C2H8N2(l)+O2(g) CO2(g)+N2(g)+H2O(l)     ΔH= -2000kJ·mol-1 反应物 生成物 C2H8N2(l)+4O2(g) CO2(g)+N2(g)+4H2O(l)     放热 问题二：如何正确表示化学反应的热效应？ 热化学方程式 焓变示意图 共 同 点 1、物质状态的标注：固体(s) 、 液体(l) 、 气体(g) 、水溶液(aq)。 2、焓变的标注：包括其符号、数值和单位。 3、反应条件：若在298 K，100 kPa时可不注明。 4、化学计量数的意义：表示反应物和生成物的物质的量，可以为分数。焓变的数值与热化学方程式中化学计量数存在对应关系。 不同点 结合化学方程式体现体系焓的变化 利用图示体现体系焓的变化 9 问题三：如何获得化学反应的焓变？ 实验法——热量计 键能（Bond Energy） 100kPa、298K条件下，1mol气态AB分子分解成气态A原子和气态B原子所需要的能量，用“EA-B”表示 ，单位为 kJ·mol-1 。 键 H－H O=O H－O 键能（kJ·mol-1 ） 436 495 463 任务二 用键能的数据估算 ΔH = －∑E(生成物) + ∑E(反应物) = -2 E H－O + E H－H + E O=O = -2×463kJ·mol-1 + 436kJ·mol-1 + ×495kJ·mol-1 = -242.5kJ·mol-1 H2(g) + O2(g) H2O(g) ΔH = ？ 键 H－H O=O H－O 键能（kJ·mol-1） 436 495 463 2020年12月22日，我国 自主研制的新一代中型 运载火箭长征八号首次 飞行试验，该火箭采用 无毒无污染推进剂，以 液氢、液氧为推进剂。 液氢和液氧 问题三：如何获得化学反应的焓变？ 任务二 如何用键能的数据估算 H2(g) + O2(g) H2O(g) ΔH = ？ 1mol H2(g)+ mol O2(g) 2mol H(g)+ 1mol O(g) 1mol H2O(g) 能量 ΔE= E H－H + E O=O ΔE= -2E H－O ΔH= -2E H－O + E H－H + E O=O 盖斯定律 化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间步骤无关。 计算：C2H8N2(l)+2N2O4(l) 3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l) 的 ΔH 已知如下热化学方程式： ①C2H8N2(l)+4O2(g) 2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l)   ΔH1 =－2000 kJ·mol-1 ②N2(g)+2O2(g) N2O4(l) ΔH2 =－19.5 kJ·mol-1 任务三 注：②是由单质化合生成物质的理想反应，便于计算焓变，不代表真实反应 1、C2H8N2(l)+4O2(g) 2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l)     ΔH1 =－2000 kJ·mol-1 2、N2(g)+2O2(g) N2O4(l) ΔH2 =－19.5 kJ·mol-1 计算：C2H8N2(l)+2N2O4(l) 3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l) 的 ΔH C2H8N2(l)+4O2(g) 2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l)    ΔH1 =－2000 kJ·mol-1 N2O4(l) N2(g)+2O2(g) －ΔH2 = +19.5kJ·mol-1 2N2O4(l) 2N2(g)+4O2(g) －ΔH2×2= 19.5×2 kJ·mol-1 + 1、始态—终态直接计算法 ΔH = =－2000 kJ·mol-1 + 19.5×2 kJ·mol-1 = －1961 kJ·mol-1 ΔH1 +(－ΔH2×2) C2H8N2(l)+2N2O4(l) 3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l) 15 C2H8N2 (l)+2N2O4 (l) 3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l) C2H8N2(l)+2N2(g)+4O2(g) ΔH －2ΔH2 ΔH1 2、始态—终态设计路径计算 ΔH =－2 ΔH2+ΔH1 = －2×(－19.5 kJ·mol-1) +(－2000 kJ·mol-1) = －1961 kJ·mol-1 C2H8N2(l)+2N2O4(l) 3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l) 问题四：火箭如何选用优质的推进剂？ 物质 沸点（℃） 偏二甲肼 63.9 四氧化二氮 21 氧气 -183 火箭为何多选用偏二甲肼和四氧化二氮组合，与偏二甲肼和氧气组合相比有何优势？ 根据左图的沸点数据：思考 设备 环保 成本 状态 条件 火箭推进剂选择的原则 ······ 燃烧 效率 17 CZ-2F CZ-5 CZ-8 课堂小结 作业： 1、根据以下条件，写出液氢和液氧推进剂反应生成气态水的热化学方程式。 ①H2(l)===H2(g)　 ΔH＝＋0.92 kJ·mol－1 ②O2(l)===O2(g) ΔH＝＋6.84 kJ·mol－1 ③H2O(l)===H2O(g)　 ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1 ④H2(g)＋ 1/2 O2(g)===H2O(l)　 ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 2、查阅资料，如何提高火箭推进剂的燃烧效率？ Lavf58.20.100 $