第二節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算（課件）高二化學(xué)教學(xué)課件講義（人教版2019選擇性必修1）

第二節(jié)反應(yīng)熱的計(jì)算第一章化學(xué)反應(yīng)與能量人教版（2019）高中化學(xué)選擇性必修1學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、從能量守恒角度理解蓋斯定律的內(nèi)容，了解其在科學(xué)研究中的意義。2、能正確運(yùn)用蓋斯定律解決具體問題，說明蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要作用。3、能進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。新課導(dǎo)入

在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要了解反應(yīng)熱。許多反應(yīng)熱可以通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定。C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH1＝?393.5kJ/molCO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)

ΔH2＝

?283.0kJ/molC(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)

ΔH3＝？難以控制反應(yīng)的程度不能直接測(cè)定反應(yīng)熱思考：那如何獲得其反應(yīng)熱呢？反應(yīng)熱的測(cè)定裝置教學(xué)過程一、蓋斯定律1、定義：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)熱是相同的。2、特點(diǎn)：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)的途徑無關(guān)。（ΔH為狀態(tài)函數(shù)）教學(xué)過程3、認(rèn)識(shí)理解蓋斯定律(1)從反應(yīng)途徑角度理解蓋斯定律某人從山下的A點(diǎn)到達(dá)山頂B點(diǎn)，他從A點(diǎn)出發(fā)，無論是翻山越嶺，還是做纜車直奔山頂，當(dāng)最終到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，位移是相同的。即人的登山高度與上山的途徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的相對(duì)高度有關(guān)。即：?H=?H1+?H2=?H3+?H4+?H5教學(xué)過程(2)從能量守恒定律的角度理解蓋斯定律先從始態(tài)

S變化到終態(tài)

L

體系放出熱量(?H1<0)

同一個(gè)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(hào)相反，即：?H1=–?H2，ΔH1＋ΔH2＝0教學(xué)過程4、蓋斯定律的意義蓋斯定律的提出要早于能量守恒定律的確認(rèn)，是熱化學(xué)領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)定律，也是自然科學(xué)上首先得出的能量守恒和轉(zhuǎn)化的規(guī)律性結(jié)論。蓋斯定律是化學(xué)熱力學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。利用蓋斯定律間接求算反應(yīng)熱速率很慢的反應(yīng)不容易直接發(fā)生的反應(yīng)伴隨副反應(yīng)的反應(yīng)教學(xué)過程5、蓋斯定律的應(yīng)用（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△H;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△H1、△H2、△H3則△H=△H1+△H2+△H3

教學(xué)過程（2）加合法運(yùn)用所給熱化學(xué)方程式通過加減乘除的方法得到所求的熱化學(xué)方程式。即：①熱化學(xué)方程式同乘以某一個(gè)數(shù)時(shí)，反應(yīng)熱數(shù)值也必須乘上該數(shù)。②熱化學(xué)方程式相加減時(shí)，同種物質(zhì)之間可相加減，反應(yīng)熱也隨之相加減。例：已知：(1)C(s)＋O2(g)=CO2(g)

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

(2)CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)

ΔH2＝－283.0kJ·mol－1

若C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱為ΔH＝

kJ/mol－110.5C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH1＝?393.5kJ/molCO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH2＝?283.0kJ/molCO2(g)＝CO(g)＋1/2O2(g)

ΔH4＝＋283.0kJ/mol＋C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)

ΔH3＝ΔH1＋ΔH4＝?110.5kJ/mol教學(xué)過程（1）書寫目標(biāo)反應(yīng)方程式

未給出產(chǎn)物的，可從已知方程式中推出產(chǎn)物二、反應(yīng)熱的計(jì)算（2）從所給方程中選出所需要的方程式：

找出目標(biāo)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式中的位置(先找出現(xiàn)物質(zhì)在所給方程中只出現(xiàn)1次的方程式)；1、利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱------解題模型教學(xué)過程（3）乘系數(shù)：

根據(jù)目標(biāo)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)，通過乘除，將所選方程式中同種物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量系數(shù)調(diào)整一致，消去中間產(chǎn)物。注意：物質(zhì)在同側(cè)乘以正數(shù)、異側(cè)乘負(fù)數(shù)；ΔH的變化與之相同（4）將調(diào)整系數(shù)的方程式，相加。（5）將得到的ΔH相加得到目標(biāo)方程式的ΔH。課堂練習(xí)1、寫出肼(N2H4，液態(tài))與NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式資料：火箭發(fā)射時(shí)用肼做燃料，NO2做氧化劑，二者反應(yīng)可生成N2和水蒸氣。已知：①N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g)ΔH1＝＋66.4kJ/mol②N2H4(l)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝?534kJ/mol2N2H4(l)＋2NO2(g)＝3N2(g)＋4H2O(g)

ΔH＝_____kJ/mol分析：

②×2－①得：ΔH＝2ΔH2?ΔH1＝?1134.4kJ/mol課堂練習(xí)答案：H2O(l)===H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋286kJ·mol－1H2S(g)===H2(g)＋S(s)ΔH＝＋20kJ·mol－1系統(tǒng)（Ⅱ）將①＋②＋③可得系統(tǒng)(Ⅰ)中的熱化學(xué)方程式：H2O(l)===H2(g)＋2(1)O2(g)

ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，將②＋③＋④可得系統(tǒng)(Ⅱ)中的熱化學(xué)方程式：H2S(g)===H2(g)＋S(s)

ΔH＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4課堂練習(xí)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備。正丁烷(C4H10）脫氫制1-丁烯(C4H8）的熱化學(xué)方程式如下①=②-③則△H1=△H2-△H3

=(—119kJ·mol－1)－(－242kJ·mol－1)=+123kJ·mol－1反應(yīng)①的ΔH為

。

課堂練習(xí)在298K、101kPa時(shí)，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)

ΔH1

Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)

ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)

ΔH3則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是(）

A、ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2A

課堂練習(xí)A教學(xué)過程2、根據(jù)其他方法計(jì)算反應(yīng)熱（1）ΔH=E(生成物總能量)—E(反應(yīng)物總能量)反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和教學(xué)過程2、根據(jù)其他方法計(jì)算反應(yīng)熱（2）ΔH=ΔH=E(反應(yīng)物的鍵能總和)-E(生成物鍵能總和)

化學(xué)鍵

<m<

<m<

<>>

<m>

鍵能/193391497463①氮氮三鍵的鍵能為______________。

教學(xué)過程（3）用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算如，中和熱的測(cè)定如，燃燒熱的計(jì)算課堂練習(xí)①Q(mào)放＝n(可燃物)×|ΔH|H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1C3H8（g）+5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝

2219.9kJ·mol－1通過計(jì)算：每1gH2燃燒產(chǎn)生142.9kJ熱量，每1gC3H8燃燒產(chǎn)生50.5

kJ熱量。例：C3H8（g）和H2（g）都作為北京奧運(yùn)火炬的燃料，若從等質(zhì)量燃料燃燒放出熱量的角度考慮，誰更有優(yōu)勢(shì)呢？教學(xué)過程三、反應(yīng)熱大小的比較1、與“符號(hào)”相關(guān)的反應(yīng)熱比較：

對(duì)于放熱反應(yīng)來說，ΔH＝－QkJ·mol－1，雖然“—”僅表示放熱的意思，但在比較大小時(shí)要將其看成真正意義上的“負(fù)號(hào)”，即：放熱越多，ΔH反而越小。教學(xué)過程2、與“化學(xué)計(jì)量數(shù)”相關(guān)的反應(yīng)熱比較則a

b，ΔH1

ΔH2。<>教學(xué)過程3、與“物質(zhì)聚集狀態(tài)”相關(guān)的反應(yīng)熱比較(1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時(shí)因?yàn)镃(g)===C(l)

ΔH3<0，則ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0，所以ΔH2<ΔH1教學(xué)過程(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，則ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2比較：ΔH1和ΔH2教學(xué)過程4、與“同素異形體”相關(guān)的反應(yīng)熱比較因?yàn)镃(石墨，s)===C(金剛石，s)

ΔH>0，所以ΔH1>ΔH2教學(xué)過程5、注意可逆反應(yīng)的ΔH

將2molSO2、1molO2充入一密閉容器中充分反應(yīng)后，放熱98.3kJ；2SO2(g)＋O2(g)?2S