人教版高中化學(xué)選擇性必修1第一章第二節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算基礎(chǔ)課課件

第二節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算(基礎(chǔ)課)第一章

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)素養(yǎng)目標(biāo)1．認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成并伴隨能量的轉(zhuǎn)化，并遵循蓋斯定律。2．構(gòu)建蓋斯定律模型，理解蓋斯定律的本質(zhì)，形成運(yùn)用模型進(jìn)行相關(guān)判斷或計(jì)算。3．通過分析、推理等方法，建立反應(yīng)熱大小比較的認(rèn)知模型，并能運(yùn)用模型解決有關(guān)問題。舊知回顧1．化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂，吸收能量；生成物的化學(xué)鍵生成，釋放能量，兩者的差值就是該反應(yīng)的反應(yīng)熱。2．熱化學(xué)方程式(1)熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)吸收或釋放熱量的化學(xué)方程式。(2)放熱反應(yīng)，ΔH<0；吸熱反應(yīng)，ΔH>0。(3)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子個(gè)數(shù)，可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。舊知回顧(4)根據(jù)焓的性質(zhì)，對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其ΔH也不同。若熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH的數(shù)值也加倍，即ΔH的數(shù)值必須與化學(xué)計(jì)量數(shù)對(duì)應(yīng)。知識(shí)點(diǎn)一蓋斯定律1．蓋斯定律的內(nèi)容一個(gè)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________。2．蓋斯定律的特點(diǎn)(1)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)的______無關(guān)。相同的途徑(2)反應(yīng)熱總值一定，如圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)熱。則ΔH＝__________＝_______________。ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5

上述三個(gè)反應(yīng)具有如下關(guān)系：ΔH3＝__________＝－110.5kJ·mol-1。ΔH1－ΔH24．應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算ΔH的方法(1)“虛擬路徑”法若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個(gè)途徑：①由A直接變成D，反應(yīng)熱為ΔH；②由A經(jīng)過B變成C，再由C變成D，每步的反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3。如圖所示：則：ΔH＝_______________。ΔH1＋ΔH2＋ΔH3(2)加和法依據(jù)目標(biāo)方程式中各物質(zhì)的位置和化學(xué)計(jì)量數(shù)，調(diào)整已知方程式，最終加和成目標(biāo)方程式，ΔH同時(shí)作出相應(yīng)的調(diào)整和運(yùn)算。如圖所示：

回答下列問題：(1)2HF(g)===H2(g)＋F2(g)的ΔH為多少？(2)H2O(g)===H2O(l)的ΔH為多少？(3)你能否依據(jù)蓋斯定律寫出肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式？(4)有人認(rèn)為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應(yīng)釋放的能量更大，試寫出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

則ΔH＝__________。ΔH1－4ΔH22．FeS2焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa時(shí)，①2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)

ΔH1＝－196.6kJ·mol-1；②H2O(g)===H2O(l)

ΔH2＝－44.0kJ·mol-1；③2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(aq)

ΔH3＝－545.0kJ·mol-1。則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)生成H2SO4(aq)的熱化學(xué)方程式是__________________________________________________________。SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(aq)

ΔH＝－130.2kJ·mol-1

題后歸納

利用蓋斯定律時(shí)注意以下三點(diǎn)(1)依據(jù)目標(biāo)方程式中只在已知方程式中出現(xiàn)一次的物質(zhì)調(diào)整已知方程式方向和化學(xué)計(jì)量數(shù)。(2)每個(gè)已知方程式只能調(diào)整一次。(3)ΔH與化學(xué)方程式一一對(duì)應(yīng)調(diào)整和運(yùn)算。

知識(shí)點(diǎn)二反應(yīng)熱的計(jì)算

例1

已知室溫下，一定量的C3H8(g)完全燃燒后生成1.8g液態(tài)水，放出55kJ的熱量。(1)寫出C3H8燃燒的熱化學(xué)方程式。(2)計(jì)算該條件下60gC3H8燃燒放出的熱量。

2．根據(jù)反應(yīng)物、生成物的鍵能計(jì)算ΔH＝E(反應(yīng)物的鍵能總和)－E(生成物的鍵能總和)。例2

鍵能是指氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。已知幾種化學(xué)鍵的鍵能如下：化學(xué)鍵Si—HSi—FF—HF—F鍵能/(kJ·mol-1)377552565159則SiH4(g)＋4F2(g)===SiF4(g)＋4HF(g)的ΔH等于(

)A．＋2324kJ·mol-1

B．－2324kJ·mol-1C．＋648kJ·mol-1 D．－648kJ·mol-1B

[反應(yīng)焓變等于反應(yīng)物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和，故焓變?yōu)?4×377＋4×159－4×552－4×565)kJ·mol-1＝－2324kJ·mol-1。]√3．根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值計(jì)算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃燒熱)。例3

已知C2H5OH(l)的燃燒熱ΔH＝－1366.8kJ·mol-1，若室溫下，一定量的C2H5OH完全燃燒后生成5.4g液態(tài)水，則放出的熱量為__________。[解析]

C2H5OH的分子式是C2H6O，燃燒熱為1366.8kJ·mol-1，且1molC2H5OH(l)完全燃燒會(huì)產(chǎn)生3mol水，放熱1366.8kJ，5.4g液態(tài)水的物質(zhì)的量為0.3mol，則消耗C2H5OH(l)的物質(zhì)的量為0.1mol，所以反應(yīng)放出的熱量為0.1mol×1366.8kJ·mol-1＝136.68kJ。136.68kJ4．根據(jù)圖像計(jì)算例4

紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示。試回答下列問題：(1)P(s)和Cl2(g)反應(yīng)生成PCl3(g)的熱化學(xué)方程式是___________________________________________________。(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)的ΔH為_________________。===PCl3(g)

ΔH＝－306kJ·mol-1

＋93kJ·mol-1

5．根據(jù)蓋斯定律計(jì)算將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其ΔH相加或相減，得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式及其ΔH。

√

知識(shí)點(diǎn)三ΔH的大小比較1．看ΔH正、負(fù)號(hào)吸熱反應(yīng)ΔH>0，放熱反應(yīng)ΔH<0，可判斷吸熱反應(yīng)的ΔH>放熱反應(yīng)的ΔH。

>

3．同一反應(yīng)，物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同S(g)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH1S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH2由物質(zhì)的能量(E)的大小知熱量：Q1____Q2，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則ΔH1＝－Q1kJ·mol-1，ΔH2＝－Q2kJ·mol-1，則ΔH1____ΔH2。>

<

>

1．氫氣和氧氣反應(yīng)生成水的能量關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是(

)√A．ΔH2<0B．ΔH5>0C．ΔH1<ΔH2＋ΔH3＋ΔH4D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0C

[A.化學(xué)鍵的斷裂吸收能量，ΔH2>0，錯(cuò)誤；B.氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放出能量，ΔH5<0，錯(cuò)誤；C.根據(jù)蓋斯定律可知ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，因?yàn)棣5<0，所以ΔH1<ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，正確；D.根據(jù)蓋斯定律可知ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5－ΔH1＝0，錯(cuò)誤。]

√B

[①中兩個(gè)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，后者生成液態(tài)水，放出的熱量大于前者，而放熱反應(yīng)ΔH小于0，放熱越多，焓變?cè)叫?，故ΔH1＞ΔH2。②中兩個(gè)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是酸堿中和，都是放熱反應(yīng)，兩個(gè)反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量相同，但是CH3COOH是弱電解質(zhì)，發(fā)生電離吸熱，所以后者放出的熱量少，故ΔH3＜ΔH4。]題后歸納

(1)ΔH的大小比較時(shí)包含“＋”“－”比較。(2)先畫出物質(zhì)的能量(E)的草圖，比較熱量的大小，再根據(jù)吸、放熱加上“＋”“－”進(jìn)行比較。(3)可逆反應(yīng)的ΔH為完全反應(yīng)時(shí)的值，因不能完全反應(yīng)，吸收或放出的能量一般小于|ΔH|。隨堂評(píng)估·知能落實(shí)1．運(yùn)用蓋斯定律分析碳及其氧化物的轉(zhuǎn)化有重要意義。下列說法錯(cuò)誤的是(

)√243題號(hào)1A．ΔH1>ΔH3B．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3C．實(shí)驗(yàn)中無法直接測(cè)定ΔH3D．化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)的途徑無關(guān)A

[A.C燃燒生成CO2放出的熱量大于生成CO時(shí)放出的熱量，即|ΔH1|>|ΔH3|，且ΔH1、ΔH3為負(fù)值，故ΔH1<ΔH3，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.根據(jù)圖中信息，由蓋斯定律得，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，選項(xiàng)B正確；C.ΔH3是C不完全燃燒只生成CO時(shí)的焓變，不能直接由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，選項(xiàng)C正確；D.反應(yīng)熱只與始、終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)的途徑無關(guān)，選項(xiàng)D正確。]243題號(hào)12．氮氧化物對(duì)環(huán)境及人類活動(dòng)影響日趨嚴(yán)重，H2或CO可以催化還原NO以達(dá)到消除污染的目的。已知在一定溫度下：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)

ΔH1＝＋180.5kJ·mol-1

①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH2＝－571.6kJ·mol-1

②2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l)

ΔH3 ③下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(

)A．反應(yīng)①屬于吸熱反應(yīng)B．反應(yīng)①中當(dāng)消耗28gN2(g)時(shí)，吸收180.5kJ的熱量C．反應(yīng)②中生成2molH2O(g)時(shí)，放出571.6kJ的熱量D．在該溫度下反應(yīng)③的ΔH3為－752.1kJ·mol-123題號(hào)14√23題號(hào)14C

[A.反應(yīng)①ΔH>0，說明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；B.28gN2(g)為1mol，1mol氮?dú)夂?mol氧氣反應(yīng)，生成2mol一氧化氮，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，吸收180.5kJ的熱量，B項(xiàng)正確；C.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH2＝－571.6kJ·mol-1表示2mol氫氣和1mol氧氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時(shí)放出571.6kJ的熱量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.根據(jù)蓋斯定律，②－①得2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l)

ΔH3＝－752.1kJ·mol-1，D項(xiàng)正確。]3．(2022·重慶卷)“千畦細(xì)浪舞晴空”，氮肥保障了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的豐收。為探究(NH4)2SO4的離子鍵強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)如圖所示的循環(huán)過程，可得ΔH4為(

)23題號(hào)41√A．＋533kJ·mol-1

B．＋686kJ·mol-1C．＋838kJ·mol-1 D．＋1143kJ·mol-1

23題號(hào)41

243題號(hào)1

243題號(hào)1物質(zhì)H2