【高中化學(xué)】反應(yīng)熱的計(jì)算 課件 2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

高中化學(xué)

人教版(2019)選擇性必修1第一章

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第二節(jié)

反應(yīng)熱的計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)1．鞏固化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)與反應(yīng)的焓變之間的關(guān)系；2．能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。問(wèn)題導(dǎo)引

在化學(xué)科研中，經(jīng)常要測(cè)量化學(xué)反應(yīng)所放出或吸收的熱量，但是某些物質(zhì)的反應(yīng)熱，由于種種原因不能直接測(cè)得，那么如何獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)呢？

例：C燃燒生成CO，但卻很難控制C的氧化只生成CO而不繼續(xù)生成CO2，那么其反應(yīng)熱該如何獲得呢？C（g）+O2（g）＝CO（g）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幾步完成的，其反應(yīng)熱是相同的。蓋斯一、蓋斯定律

蓋斯定律表明，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)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無(wú)關(guān)。

例如C（s）+O2（g）=CO（g），因?yàn)镃燃燒時(shí)不可能完全生成CO，總有一部分CO2生成，因此這個(gè)反應(yīng)的ΔH無(wú)法直接測(cè)得。CO（g）+O2（g）＝CO2（g）C（s）+O2（g）=CO2（g）ΔH1=-393.5kJ／molΔH2=-283.0kJ／mol一、蓋斯定律∵ΔH1=ΔH2+ΔH3∴ΔH2=ΔH1－ΔH3=-393.5kJ/mol-（-283.0kJ/mol）=-110.5kJ／mol即：C（s）+O2（g）=CO（g）ΔH=-110.5kJ／mol一、蓋斯定律2.計(jì)算原則（1）若一個(gè)反應(yīng)的焓變△H=akJ·mol1，則其逆反應(yīng)的焓變△H=-akJ·mol1（2）若一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式可由另外幾個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的焓變亦可以由這幾個(gè)反應(yīng)的焓變相加減而得到。課堂檢測(cè)例1：

同素異形體相互轉(zhuǎn)化但反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率慢，有時(shí)還很不完全，測(cè)定反應(yīng)熱很困難?，F(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點(diǎn)“不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的”。已知：①P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH1=-2983.2kJ/mol②P(s,紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)ΔH2=-738.5kJ/mol試寫(xiě)出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式①-②×4得_________________________________。P4(s,白磷)=4P(s,紅磷)=-29.2kJ/molH課堂檢測(cè)例2：已知①CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol

試計(jì)算④2CO(g)＋4H2(g)====H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH

所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol①×2+②×4-③=④課堂檢測(cè)例3：

某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。已知：

①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/mol②

N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下，請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

②×2-①×2二、反應(yīng)熱的計(jì)算△H=E(生成物總能量)—E(反應(yīng)物總能量)△H=Σ(反應(yīng)物總鍵能)—Σ(生成物總鍵能)△H=E(反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量)—E(形成化學(xué)鍵放出的能量)二、反應(yīng)熱的計(jì)算例1.化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開(kāi))1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量。已知P4(白磷)、P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示?，F(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能（kJ·mol－1）：P—P198、P—O360、O＝O498，則反應(yīng)P4(s)＋3O2(g)＝P4O6(g)的反應(yīng)熱ΔH為(

)

A．1638kJ·mol－1 B．－1638kJ·mol－1

C．－126kJ·mol－1 D．126kJ·mol－1

二、反應(yīng)熱的計(jì)算例2.已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：

2H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1

C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝－2220.0kJ·mol－1實(shí)驗(yàn)測(cè)得氫氣和丙烷的混合氣體共5mol，完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則混合氣體中氫氣和丙烷的體積比約是____________

A．1∶3B．3∶1

C．1∶4

D．5∶13 課堂檢測(cè)C1.根據(jù)圖中的信息得出的結(jié)論正確的是（）A．2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H＝﹣110.0kJ/molB．C（s）+O2（g）═CO2（g）△H＝393.5kJ/molC．CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H＝﹣283.0kJ/molD．36g碳完全燃燒放出220.0kJ熱量課堂檢測(cè)A2.在25℃、101kPa時(shí)，已知：2H2O（g）═O2（g）+2H2（g）△H1Cl2（g）+H2（g）═2HCl（g）△H22Cl2（g）+2H2O（g）═4HCl（g）+O2（g）△H3則△H3與△H1和△H2間的關(guān)系正確的是（）A．△H3＝△H1+2△H2 B．△H3＝△H1+△H2C．△H3＝△H1﹣2△H2 D．△H3＝△H1﹣△H2課堂檢測(cè)D3.LiH可作飛船的燃料，已知下列反應(yīng)：①2Li（s）+H2（g）═2LiH（s）△H＝﹣182kJ?mol﹣1②2H2（g）+O2（g）═2H2O（1）△H＝﹣572kJ?mol﹣1③4Li（s）+O2（g）═2Li2O（s）△H＝﹣1196kJ?mol﹣1則反應(yīng)2LiH（s）+O2（g）═Li2O（s）+H2O（l）的焓變?yōu)椋ǎ〢．+351kJ?mol﹣1 B．﹣351kJ?mol﹣1 C．+702kJ?mol﹣1 D．﹣702kJ?mol﹣1課堂檢測(cè)A4．已知：（1）2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H1＝akJ/mol（2）4H2（g）+2O2（g）═4H2O（g）△H2＝bkJ/mol（3）2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H3＝ckJ/mol（4）4H2（g）+2O2（g）═4H2O（l）△H4＝dkJ/mol則a、b、c、d的關(guān)系正確的是（）A．2a＝b＜0 B．2c＝d＞0 C．a(chǎn)＜c＜0 D．b＞d＞0課堂檢測(cè)5.已知燃料丙烷(C3H8)完全燃燒后只有CO2和H2O不會(huì)造成環(huán)境污染，已知有以下四個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式：①C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－akJ/mol②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－bkJ/mol③2C3H8(g)＋9O2(g)===4CO2(g)＋2CO(g)＋8H2O(l)ΔH＝－ckJ/mol④2(1)C3H8(g)＋2(5)O2(g)===2(3)CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－dkJ/mol其中a、b、c、d最大的是()A．a(chǎn)

B．bC．c

D．d課堂檢測(cè)6.在25℃、101kPa時(shí)，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、870.3kJ·mol－1，則2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為()A．－488.3kJ·mol－1

B．＋488.3kJ·mol－1C．－191kJ·mol－1

D．＋191kJ·mol－1課堂檢測(cè)7.根據(jù)已知信息，按要求寫(xiě)出指定反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(1)LiH可作飛船的燃料，已知下列反應(yīng)：①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s)ΔH＝－182kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－1③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)ΔH＝－1196kJ·mol－1試寫(xiě)出LiH在O2中燃燒的熱化學(xué)方程式______________________________________。(2)工業(yè)上制取硝酸銨的流程圖如下所示：課堂檢測(cè)已知：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)===4N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1745.2kJ·mol－1；6NO(g)＋4NH3(g)==5N2(g)＋6H2