1.2 反應(yīng)熱的計(jì)算 課件高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

反應(yīng)熱的計(jì)算冊別：選擇性必修1學(xué)科：高中化學(xué)（人教版）情境思考長征五號

科學(xué)家為什么選擇液氫-液氧作為長征五號火箭的推進(jìn)劑？推進(jìn)劑的選擇和反應(yīng)熱有什么關(guān)系？“長征”系列火箭燃料氧化劑長征一號(CH3)2NNH2HNO3長征二號N2H4N2O4長征三號、長征四號(CH3)2NNH2N2O4長征五號液氫液氧長征六號、長征七號煤油液氧問題1：火箭推進(jìn)劑產(chǎn)生的熱效應(yīng)是衡量推進(jìn)劑效能的重要指標(biāo)，如何獲得推進(jìn)劑燃燒時的反應(yīng)熱呢？保溫杯式量熱計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)1：發(fā)現(xiàn)蓋斯定律學(xué)習(xí)任務(wù)1：發(fā)現(xiàn)蓋斯定律問題2：是否所有化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱都可以通過實(shí)驗(yàn)測定？

常溫下石墨變成金剛石需要幾萬年碳的燃燒需要幾個小時不能直接進(jìn)行的反應(yīng)或進(jìn)行得很慢的反應(yīng)反應(yīng)熱不能通過實(shí)驗(yàn)測定問題3：碳燃燒生成CO:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱ΔH，能否通過實(shí)驗(yàn)測定？請說明理由？

不能，有副反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)的反應(yīng)熱是無法直接測定的。物質(zhì)燃燒熱ΔH(kJ/mol)C(s)?393.5CO(g)?283.0問題4：已知C(s)和CO(g)的燃燒熱，如表，請寫出C(s)和CO(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ/molC(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ/mol學(xué)習(xí)任務(wù)1：發(fā)現(xiàn)蓋斯定律學(xué)習(xí)任務(wù)1：發(fā)現(xiàn)蓋斯定律CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ/molC(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ/molC(s)+1/2O2(g)＝CO(g)ΔH3＝－110.5kJ/mol查閱資料：第一組H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH4=－241.8kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH6=－285.8kJ/molH2O(g)=H2O(l)ΔH5=－44.0kJ/mol第二組問題5：分析數(shù)據(jù)，尋找三個反應(yīng)的反應(yīng)熱的關(guān)系、三個方程式之間的關(guān)系反應(yīng)熱關(guān)系：ΔH1＝ΔH2+ΔH3ΔH6＝ΔH4+ΔH5⑥＝④+⑤①②③④⑤⑥方程式關(guān)系：①＝②+③問題6：請畫出第一組熱化學(xué)方程式中焓的變化示意圖C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=－393.5kJ/mol

ΔH3=－110.5kJ/mol

CO(g)+1/2O2(g)ΔH2=－283.0kJ/mol學(xué)習(xí)任務(wù)1：發(fā)現(xiàn)蓋斯定律CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ/molC(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ/molC(s)+1/2O2(g)＝CO(g)ΔH3＝－110.5kJ/mol第一組C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1=－393.5kJ/mol

ΔH3=－110.5kJ/mol

CO(g)+1/2O2(g)ΔH2=－283.0kJ/mol學(xué)習(xí)任務(wù)1：發(fā)現(xiàn)蓋斯定律CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH2＝－283.0kJ/molC(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ/molC(s)+1/2O2(g)＝CO(g)ΔH3＝－110.5kJ/mol第一組問題7：請根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)系和焓的變化示意圖總結(jié)你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律

反應(yīng)物與生成物確定,反應(yīng)熱就確定,與反應(yīng)途徑無關(guān)！學(xué)習(xí)任務(wù)1：發(fā)現(xiàn)蓋斯定律

H2SO4H2SO4·H2OH2SO4·2H2OH2SO4·3H2OΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3ΔH1ΔH2ΔH3

化學(xué)家蓋斯改進(jìn)了拉瓦錫和拉普拉斯的冰量熱計(jì)，從而較為準(zhǔn)確地測量了許多化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。通過大量實(shí)驗(yàn)，蓋斯發(fā)現(xiàn)：ΔH

一個化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應(yīng)熱是相同的。即：在一定條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)。蓋斯定律ΔH

ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5=途徑一途徑三途徑二學(xué)習(xí)任務(wù)1：發(fā)現(xiàn)蓋斯定律蓋斯定律模型始態(tài)終態(tài)始態(tài)終態(tài)學(xué)習(xí)任務(wù)2：理解蓋斯定律途徑角度理解蓋斯定律學(xué)習(xí)任務(wù)2：理解蓋斯定律體系能量角度理解蓋斯定律反應(yīng)A(g)＋B(g)→C(g)(ΔH＜0)

其一步和多步完成的能量示意圖如圖學(xué)習(xí)任務(wù)2：理解蓋斯定律能量守恒角度理解蓋斯定律始態(tài)(S)終態(tài)(L)

同一個熱化學(xué)反應(yīng)方程式，正向反應(yīng)?H1與逆向反應(yīng)?H2大小相等，符號相反，即?H1=–?H2

已知H2(g)的燃燒熱ΔH=?285.8kJ/mol，設(shè)計(jì)計(jì)算長征五號四遙火箭液氫-液氧推進(jìn)劑反應(yīng)生成氣態(tài)水的反應(yīng)熱ΔH?已知：H2(l)=H2(g)ΔH1=+0.92kJ/molO2(l)=O2(g)ΔH2=+6.84kJ/molH2O(l)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ/mol已知反應(yīng)：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH4=－285.8kJ/mol未知反應(yīng)：H2(l)+1/2O2(l)=H2O(g)ΔH5=？

H2(l)+1/2O2(l)H2O(g)

H2O(l)

H2(g)+1/2O2(g)△H=？-△H1-1/2ΔH2△H4H2(l)+1/2O2(l)=H2O(g)ΔH=-237.46kJ/mol-△H3-△H1-1/2ΔH2+△H-△H3=△H4△H=△H4+△H1+1/2ΔH2+△H3學(xué)習(xí)任務(wù)3：應(yīng)用蓋斯定律虛擬路徑法H2(l)+1/2O2(l)=H2O(g)ΔH=-237.46kJ/mol△H5=△H4+△H1+1/2ΔH2+△H3⑤=④+①+1/2②+③

①:H2(l)=H2(g)ΔH1=+0.92kJ/mol

②:

O2(l)=O2(g)

ΔH2=+

6.84kJ/mol

③:H2O(l)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ/mol

④:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH4=－285.8kJ/mol

⑤:H2(l)+1/2O2(l)=H2O(g)ΔH5=？

+1/21/21/21/2*=3.42kJ/mol1/2學(xué)習(xí)任務(wù)3：應(yīng)用蓋斯定律

已知H2(g)的燃燒熱ΔH=?285.8kJ/mol，設(shè)計(jì)計(jì)算長征五號遙四火箭液氫-液氧推進(jìn)劑反應(yīng)生成氣態(tài)水的反應(yīng)熱ΔH?加和法

長征二號捆綁式火箭，以N2H4(肼)作為燃料，NO2作氧化劑，生成N2、液態(tài)H2O。請寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

已知：①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/mol②N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol③

2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)③=2×②－①ΔH=2ΔH2—ΔH1

=-1135.2kJ/mol2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)ΔH=-1135.2kJ/mol學(xué)習(xí)任務(wù)3：應(yīng)用蓋斯定律我們的收獲ΔH=H終態(tài)-H始態(tài)==

ΔH1+ΔH2ΔH3+ΔH4+ΔH5蓋斯定律內(nèi)容特點(diǎn)計(jì)算方法虛擬路徑法加合法