1.2.2 反应热计算课件(共20张PPT) 章 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 1.2.2 反应热计算课件(共20张PPT) 章 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 424.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-18 22:22:48 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
章
一
第
化学反应的热效应
第2课时
反应热的计算
第二节 反应热的计算
还记得反应热吗？
1、反应热的定义？
2、如何计算反应热呢？
在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量
△H=生成物的总能量-反应物的总能量。
还有哪些计算反应热的方法呢？
回顾
△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和
计算依据一 根据键能计算反应热
二、反应热的计算
讲授新课
已知：CH3CH3→CH2＝CH2＋H2；
有关化学键的键能如下。
化学键 C－H C＝C C－C H－H
键能 414.4 615.3 347.4 435.3（kJ/mol）
试计算该反应的反应热。
ΔH =＋125.6 kJ/mol
随堂小练
计算依据二 热化学方程式
2H2(g)＋O2(g) ＝ 2H2O(g) H1＝－483.2kJ/mol
H2(g)＋1/2O2(g) ＝ H2O(g) H2＝
热化学方程式与数学上的代数方程式相似，可以移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括△H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。
反应热与各物质的物质的量成 。
正比
例如：
对于相同的反应，化学计量数增大n倍，反应热也相应增大n倍。
－241.6kJ/mol
讲授新课
已知：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1；
②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH2；
③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH3。
常温下取体积比4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为
－(0.4 mol×ΔH1＋0.05 mol×ΔH3)
随堂小练
解析 先算出甲烷和氢气各自的物质的量，再根据热化学方程式分别求算它们各自完全燃烧放出的热量，就可求出总热量。
n(气体)＝0.5 mol，
n(CH4)＝0.5 mol×4/5＝0.4 mol，
n(H2)＝0.5 mol×1/5＝0.1 mol。
燃烧后恢复至室温，H2O为液态，所以放出热量：
Q＝0.4 mol×(－ΔH1)＋0.1 mol×(－1/2ΔH3)
＝－(0.4 mol×ΔH1＋0.05 mol×ΔH3)。
随堂小练
计算依据三 燃烧热
方法二：
可燃物完全燃烧放出的热量＝n(可燃物) × |ΔH|(燃烧热的绝对值)
讲授新课
【例题1】黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2
的途径之一，反应的化学方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
在25℃和101kPa时，1mol FeS2 (s)完全燃烧生成Fe2O3 (s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用，大大降低了生产成本，对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。
（1）请与出FeS2燃烧的热化学方程式。
（2）计算理论上1kg黄铁矿（FeS 的含量为90%）完全燃烧放出的热量。
典例精析
【解】(1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为：
FeS2+O2Fe2O3+2SO2(g) H=-853 kJ/mol
(2)FeS2的摩尔质量为120g·mol-1。
1kg黄铁矿含FeS2的质量为：1000g×90%=900g
900gFeS的物质的量为：=7.5mol
理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为:7.5mol×853kJ/mol=6398kJ
答:(1)FeS2燃烧的热化学方程式:FeS2+O2Fe2O3+2SO2(g) H=-853 kJ/mol
(2)理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为6398kJ。
典例精析
已知3.0 g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98 kJ，则表示乙烷燃烧热的热化学方程式是( )
A.2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－3 119.6 kJ·mol－1
B.C2H6(g)＋O2(g)=2CO(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1
C.C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1
D.C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1
随堂小练
计算依据四 盖斯定律
方法三：根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其 H相加或相减，得到一个新的热化学方程式
数学本质——加和法
目的：始态和终态完全一致，消除中间产物。
讲授新课
【例题3】焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法。这两个反应的热化学方程式分别为：
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H1=+131.5kJ/mol
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205.9kJ/mol
试计算CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H。
【解】分析各化学方程式的关系可以得出，将反应①的逆反应与反应②相加，得到反应：CH4(g)=C(s)+2H2(g)
典例精析
即：CO(g)+H2(g) =C(s)+H2O(g) H3=- H1=-131.5kJ/mol
+） CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205.9kJ/mol
CH4(g)=C(s)+2H2(g) H=？
根据盖斯定律：
H= H3+ H2
= H2- H1
=+205.9kJ/mol-131.5kJ/mol
=+74.4kJ/mol
答： CH4(g)=C(s)+2H2(g) 的 H=+74.4kJ/mol。
典例精析
已知：
①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH1＝－566 kJ·mol－1；
②N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH2＝＋180 kJ·mol－1，
则2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)的ΔH是（ ）
解析 利用盖斯定律可知①－②即可得：
2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)，故该反应的
ΔH＝－566 kJ·mol－1－180 kJ·mol－1＝－746 kJ·mol－1。
－746 kJ·mol－1
随堂小练
计算依据五 图像
H=(E2-E1)kJ/mol
=(a-b) kJ/mol
=-ckJ/mol
H=(E2-E1)kJ/mol
=(a-b) kJ/mol
=+ckJ/mol
讲授新课
已知化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是( )
A.每生成2分子AB吸收b kJ热量
B.该反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，放出a kJ能量
B
解析 观察题给图像可以得到，上述反应的反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，其中反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。
随堂小练
反应热的计算方法
根据△H=生成物的总能量-反应物的总能量。
根据键能计算
根据热化学方程式计算
根据燃烧热计算
根据盖斯定律计算
根据图像信息计算
总结归纳
感谢您的观看
章
一
第
化学反应的热效应
第2课时
反应热的计算
第二节 反应热的计算
还记得反应热吗？
1、反应热的定义？
2、如何计算反应热呢？
在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量
△H=生成物的总能量-反应物的总能量。
还有哪些计算反应热的方法呢？
回顾
△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和
计算依据一 根据键能计算反应热
二、反应热的计算
讲授新课
已知：CH3CH3→CH2＝CH2＋H2；
有关化学键的键能如下。
化学键 C－H C＝C C－C H－H
键能 414.4 615.3 347.4 435.3（kJ/mol）
试计算该反应的反应热。
ΔH =＋125.6 kJ/mol
随堂小练
计算依据二 热化学方程式
2H2(g)＋O2(g) ＝ 2H2O(g) H1＝－483.2kJ/mol
H2(g)＋1/2O2(g) ＝ H2O(g) H2＝
热化学方程式与数学上的代数方程式相似，可以移项同时改变正负号，各项的化学计量数包括△H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。
反应热与各物质的物质的量成 。
正比
例如：
对于相同的反应，化学计量数增大n倍，反应热也相应增大n倍。
－241.6kJ/mol
讲授新课
已知：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1；
②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH2；
③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH3。
常温下取体积比4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为
－(0.4 mol×ΔH1＋0.05 mol×ΔH3)
随堂小练
解析 先算出甲烷和氢气各自的物质的量，再根据热化学方程式分别求算它们各自完全燃烧放出的热量，就可求出总热量。
n(气体)＝0.5 mol，
n(CH4)＝0.5 mol×4/5＝0.4 mol，
n(H2)＝0.5 mol×1/5＝0.1 mol。
燃烧后恢复至室温，H2O为液态，所以放出热量：
Q＝0.4 mol×(－ΔH1)＋0.1 mol×(－1/2ΔH3)
＝－(0.4 mol×ΔH1＋0.05 mol×ΔH3)。
随堂小练
计算依据三 燃烧热
方法二：
可燃物完全燃烧放出的热量＝n(可燃物) × |ΔH|(燃烧热的绝对值)
讲授新课
【例题1】黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2
的途径之一，反应的化学方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
在25℃和101kPa时，1mol FeS2 (s)完全燃烧生成Fe2O3 (s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用，大大降低了生产成本，对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。
（1）请与出FeS2燃烧的热化学方程式。
（2）计算理论上1kg黄铁矿（FeS 的含量为90%）完全燃烧放出的热量。
典例精析
【解】(1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为：
FeS2+O2Fe2O3+2SO2(g) H=-853 kJ/mol
(2)FeS2的摩尔质量为120g·mol-1。
1kg黄铁矿含FeS2的质量为：1000g×90%=900g
900gFeS的物质的量为：=7.5mol
理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为:7.5mol×853kJ/mol=6398kJ
答:(1)FeS2燃烧的热化学方程式:FeS2+O2Fe2O3+2SO2(g) H=-853 kJ/mol
(2)理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为6398kJ。
典例精析
已知3.0 g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98 kJ，则表示乙烷燃烧热的热化学方程式是( )
A.2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－3 119.6 kJ·mol－1
B.C2H6(g)＋O2(g)=2CO(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1
C.C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1
D.C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1
随堂小练
计算依据四 盖斯定律
方法三：根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其 H相加或相减，得到一个新的热化学方程式
数学本质——加和法
目的：始态和终态完全一致，消除中间产物。
讲授新课
【例题3】焦炭与水蒸气反应、甲烷与水蒸气反应均是工业上制取氢气的重要方法。这两个反应的热化学方程式分别为：
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H1=+131.5kJ/mol
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205.9kJ/mol
试计算CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H。
【解】分析各化学方程式的关系可以得出，将反应①的逆反应与反应②相加，得到反应：CH4(g)=C(s)+2H2(g)
典例精析
即：CO(g)+H2(g) =C(s)+H2O(g) H3=- H1=-131.5kJ/mol
+） CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205.9kJ/mol
CH4(g)=C(s)+2H2(g) H=？
根据盖斯定律：
H= H3+ H2
= H2- H1
=+205.9kJ/mol-131.5kJ/mol
=+74.4kJ/mol
答： CH4(g)=C(s)+2H2(g) 的 H=+74.4kJ/mol。
典例精析
已知：
①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH1＝－566 kJ·mol－1；
②N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH2＝＋180 kJ·mol－1，
则2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)的ΔH是（ ）
解析 利用盖斯定律可知①－②即可得：
2CO(g)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)，故该反应的
ΔH＝－566 kJ·mol－1－180 kJ·mol－1＝－746 kJ·mol－1。
－746 kJ·mol－1
随堂小练
计算依据五 图像
H=(E2-E1)kJ/mol
=(a-b) kJ/mol
=-ckJ/mol
H=(E2-E1)kJ/mol
=(a-b) kJ/mol
=+ckJ/mol
讲授新课
已知化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是( )
A.每生成2分子AB吸收b kJ热量
B.该反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，放出a kJ能量
B
解析 观察题给图像可以得到，上述反应的反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，其中反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。
随堂小练
反应热的计算方法
根据△H=生成物的总能量-反应物的总能量。
根据键能计算
根据热化学方程式计算
根据燃烧热计算
根据盖斯定律计算
根据图像信息计算
总结归纳
感谢您的观看