1.2反應(yīng)熱的計算（共2課時）課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

新人教化學(xué)選擇性必修一《化學(xué)反應(yīng)原理》第一章

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

第二節(jié)

反應(yīng)熱的計算第1課時

蓋斯定律

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)熱可以通過實驗直接測定，但是有些反應(yīng)熱是無法直接測定的。例如，對于化學(xué)反應(yīng)：

C

燃燒時不可能全部生成CO，總有一部分CO2生成，因此該反應(yīng)的反應(yīng)熱是無法直接測定的。但這個反應(yīng)熱是冶金工業(yè)中非常有用的數(shù)據(jù)，應(yīng)該如何獲得呢？能否利用一些已知反應(yīng)的反應(yīng)熱來計算其他反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？【情境引入】C(s)+1/2O2(g)=CO(g)1836年，俄國化學(xué)家蓋斯，提出了蓋斯定律為我們解決了這個問題。【任務(wù)一】蓋斯定律h=300m終態(tài)始態(tài)上升的高度和勢能的變化只與始態(tài)和終態(tài)的海拔差有關(guān)說說你的體會！游覽一座山峰你喜歡徒步呢還是坐纜車？【任務(wù)一】蓋斯定律始態(tài)終態(tài)反應(yīng)熱研究的是化學(xué)反應(yīng)前后能量的變化，與途徑無關(guān)

蓋斯定律:一個化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的?；瘜W(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)?！救蝿?wù)一】蓋斯定律ΔH、ΔH1、ΔH2之間有何關(guān)系？BΔHAΔH1ΔH2CΔH=ΔH1+ΔH2你的年輕，并不是你走彎路的資本【典例1】很難直接測得C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱，但我們可通過蓋斯定律獲得它的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。已知①C(s)＋O2(g)=CO2(g)

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

②CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)

ΔH2＝－283.0kJ·mol－1

應(yīng)用蓋斯定律求解：ΔH1=ΔH2

+

ΔH3

ΔH3

=

ΔH1

–

ΔH2

=

––(–)

=–三者的關(guān)系如圖【任務(wù)二】蓋斯定律應(yīng)用【任務(wù)二】蓋斯定律應(yīng)用ΔH3=？除了利用路徑法進行圖解，還有其他計算方法嗎？C(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH1=?393.5kJ/mol+)C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)ΔH3=？CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH2=?283.0kJ/molC(s)+1/2O2(g)＝CO(g)ΔH3=

?110.5kJ/molCO可以消去，視為中間產(chǎn)物。若一個化學(xué)方程式可由另外幾個化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的焓變即為這幾個化學(xué)反應(yīng)焓變的代數(shù)和

ΔH3=ΔH1

?

ΔH2

=

?393.5kJ/mol?(?283.0kJ/mol）=

?110.5kJ/mol1、（1）已知：①2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)△H1＝－221.0kJ·mol－1

②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)

△H2＝－483.6kJ·mol－1

則制備水煤氣的反應(yīng)③C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)的△H等于______________________________________________________________________________________________________（2）已知反應(yīng)：

①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

ΔH1

②2N2(g)+O2(g)=2NO2(g)

ΔH2

③N2(g)+3

H2(g)=2NH3(g)

ΔH3則反應(yīng)2NH3(g)+

O2(g)=2NO2(g)+3H2O(g)的ΔH=_____________________＋131.3kJ·mol－1【當堂檢測】確定目標方程式找出目標方程式中各物質(zhì)在已知方程式中的位置將調(diào)整好的ΔH加和物質(zhì)變化能量變化思維模型

根據(jù)目標方程式對已知方程式進行處理寫出目標方程式2、已知:①CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)

ΔH1＝－283.0kJ·mol－1②H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)

ΔH2＝－285.8kJ·mol－1③C2H5OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l)

ΔH3＝－1370kJ·mol－1試計算④2CO(g)＋4H2(g)＝H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH【解析】①×2＋②×4－③＝④ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2kJ·mol－1×2－285.8kJ·mol－1×4＋1370kJ·mol－1

＝－339.6kJ·mol－1【當堂檢測】【任務(wù)三】蓋斯定律意義二、蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的意義有些反應(yīng)，因為某些原因，導(dǎo)致反應(yīng)熱難以直接測定，如：（1）有些反應(yīng)進行得很慢（2）有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生（3）有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生）但可以用蓋斯定律間接求得。研究人員提出利用含硫物質(zhì)的熱化學(xué)循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與儲存，過程如圖所示：圖：太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲過程示意圖（1）寫出反應(yīng)II的熱化學(xué)方程式：

電能太陽能熱能H2SO4分解H2SO4SO2催化反應(yīng)SO2+H2OS燃燒SO2S熱能O2O2反應(yīng)I反應(yīng)III反應(yīng)II反應(yīng)I：2H2SO4(1)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)H1=+551

kJ/mol反應(yīng)II：S(s)+O2(g)=SO2(g)H3=-296

kJ/mol（2）若將反應(yīng)I、II和III相加，會得到什么結(jié)果？說明什么？【大展身手】【2019新課標2】環(huán)戊二烯（

）是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：已知：

①

(g)=

(g)+H2(g)

ΔH1=+100.3kJ·mol?1

②

H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH2=

?11.0kJ·mol?1

對于反應(yīng)：

③

(g)+I2(g)=

(g)+2HI(g

ΔH3=___________kJ·mol?1。焦炭與水蒸氣反應(yīng)、甲烷與水蒸氣反應(yīng)均是工業(yè)上制取氫氣的重要方法。這兩個反應(yīng)的熱化學(xué)方程式分別為:

①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),△H2=+205.9kJ/mol試計算CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H-①+②=目標方程式甲醇是重要的化工原料，又可稱為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應(yīng)如下：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H1=

。-99kJ/mol天然氣的主要成分為CH4，一般還含有C2H6等烴類，是重要的燃料和化工原料。乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示：物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol?1)-1560-1411-286ΔH=_________kJ·mol?1+137已知下列熱化學(xué)方程式：

①CH3COOH（l）+2O2(g)═2CO2（g）+2H2O（l）ΔH1＝﹣870.3kJ/mol②C(s)+O2（g）═CO2（g）ΔH2＝﹣393.5kJ/mol③H2(g)+1/2O2（g）═H2O（l）ΔH3＝﹣285.8kJ/mol則反