1.2 反应热的计算 课件 高中化学人教版(2019)选择性必修一(共28张PPT)
文档属性
| 名称 | 1.2 反应热的计算 课件 高中化学人教版(2019)选择性必修一(共28张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-07-25 17:48:56 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
第一章化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
课程目标
1、从能量守恒角度理解盖斯定律的内容，了解其在科学
研究中的意义。
2、能正确运用盖斯定律解决具体问题，说明盖斯定律在
科学研究中的重要作用。
3、能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
“异曲同工”是指不同的曲调演奏得同样好。比喻话的说法不一而用
意相同，或一件事情的做法不同而都巧妙地达到同样的目的。在化学反应 中，也有一种类似的现象，如C 和O 的反应：一种是C 和O 直接反应生成
CO , 另一种是C 和O 反应先生成CO,CO 再和O 反应生成CO 。 那么上述 两种生成CO 的反应途径所释放出的热量一样多吗
【情境 ·导入】
提示：在化学科研中，经常要测量化学反应的反应
热，但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接
测得，只能通过化学计算的方式间接结出一条规律：
化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应
热是相同的。也就是说，化学反应的反应热只与反
应的始态(各反应物和终态(各生成物)有关，而与具 体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几
步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步
完成时的反应热是相同的，这就是盖斯定律。
用这一定律可以从已精确测定的反应的热效应来
计算难于测量或不能测量的反应的热效应。
瑞士化学家盖斯
一、盖斯定律
1、内容：不管化学反应是一步或分几步完成，其反
应热是 相 同 (填“相同”或“不同”)的。
2、特点：
化学反应的热效应只与反应体系的 始态和 终 态
有关，而与反应的路径 无关
一、盖斯定律
3.解释
能量的释放或吸收是以 的物质为基础的，二
者密不可分，但以 为主。
4.应用
对于进行得 的反应，不容易 的反应，
(即有_ )的反应， 这些反应的反应
热有困难，如果应用 ,就可以 地把它们的反
应热计算出来。
【思考 ·交流】
1.你能否从能量守恒的角度解释化学反应的热效
应只与反应体系的始态和终态有关
提示：在指定状态下，各种物质的焓值都是唯一确定的， 故无论经过哪些步骤从反应物变成生成物，它们的差值
是不会改变的，即反应的焓变是一样的。
△H=△H +△H = △H +△H +△H 。
【思考 ·交流】
2.能直接测出反应C(g)+2O (g)==C0(g) 的
反应热△H吗 为什么
提示：不能直接测出，在氧气供应不足时，虽
可生成C0, 但同时还有部分C0可继续被氧化生 成CO 。
5、应用盖斯定律解题的常用方法。
(1)虚拟路径法
若反应物A变为生成物D, 可以有两个途径：
①由A直接变成D, 反应热为△H;
②由A经过B变成C, 再由C变成D,
△H 、△H3,如图所示： △H
A
每步的反应热分别为△H
B △H2 C △H
△H
则有：△H= AH +△H +AH
【回扣释疑】
1、已知下列反应的反应热：
①C0(g)+1/20 (g)=CO (g)△H =-283.0kJ/mol
②C(s)+0 (g)=CO (g) △H =-393.5kJ/mol 试运用盖斯定律来计算反应③的反应热
③C(s)+1/20 (g)=CO(g) △H =
(2)加和法
①确定待求反应的热化学方程式。
②找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式 中的位置(是同侧还是异侧)。
③利用同侧相加、异侧相减进行处理。
④根据待求方程式中各物质的化学计量数通过乘除来 调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。
⑤实施叠加并确定反应热的变化。
【演练获得】
2、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率 慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据 盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完 成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：
P (s、白磷)+5O (g)=P O 0(s);△H =-2983.2 kJ/mol P(s、红磷)+5/4O (g)=1/4P O (s);△H =-738.5 kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式
P (s、白磷)=4 P(s、红磷);△H =-29.2 kJ/mol。
6、应用盖斯定律计算反应热的解题流程
第一步：先确定待求反应的化学方程式
第二步：找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置， 若在“同侧”,计算△H时用”+",若在“异侧",计算△H 时用“一",即“同侧相加、异侧相减”
第三步：根据待求方程式中各物质的化学计量数确定对已知 方程式的乘数，即“化学计量数定乘数”
第四步：依据第二步、第三步的结论，计算待求反应的△H
【拓展提升】
3、某次发射火箭，用N H (肼)在NO 中燃烧，生成N 、液态
H O 。已知：
N (g)+2O (g)==2NO (g) △H =+67.2kJ/mol
N H (g)+O (g)=N (g)+2H O(1)△H =-534kJ/mol
假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程
2N H (g)+2NO (g)
==3N (g)+4H O(1)
△H=-1135.2kJ/mol
式。
③C H OH(1)+30 (g)==2CO 8( ).8 kJ/mol
试计算 △H ==—1370 kJ/mol
④2CO(g)+4H (g)=H O(1)+C H OH(1)的△H
①×2+②×4-③=④
所以，△H=△H ×2+△H ×4 —△H =—283.2×2—285.8×4+1370
=—339.2 kJ/mol
1
5
O
—2
(g
△
【拓展提升】
4、已知①CO(g)+1/2 O (g)==CO (g)
②H (g)+1/2 O (g)==H O(1
△H ==—283.0 kJ/mol
二、反应热的计算
1、反应热的计算方法和类型。
(1)根据热化学方程式计算：
反应热与反应物各物质的物质的量成正比。 (2)根据反应物和生成物的能量计算：
△H= 生成物的能量和一反应物的能量和。
(3)根据反应物和生成物的键能计算：
△H= 反应物的键能和一生成物的键能和。
(4)根据盖斯定律计算：将热化学方程式进行适当的“加
”“减”等变形后，由过程的热效应进行计算、比较。
(5)根据物质燃烧放热数值计算：
Q( 放 ) = n (可燃物)×△H。
(6)根据公式进行计算：Q=cm△t。
【活学活用】
1、已知下列信息：
△H=-411 kJ·mol-1
②乙醇的燃烧热△H=-1366.8 kJ·mol-1
③已知下列反应的反应热
CH COOH(1)+2O (g)===2CO (g)+2H O(1
△H =—870.3 kJ·mol-1 C(s)+O (g)===CO (g) △H =—393.5 kJ·mol-1 H (g)+2O (g)===H O(1)△H =-285.8 kJ·mol-1
(1)根据信息①,求生成2 mol NaCl的反应热。
提示：△H′=2△H=—411 kJ·mol- ×2
(2)根据信息②,求1 kg乙醇充分燃烧后放出多少热量
提示：Q=n×1366.8 kJ·mol-1
~29713.0 kJ=2.97×10 kJ
=—822 kJ mol-1
(3)根据信息③,计算反应2C(s)+2H (g)+O (g)==CH COOH(1) 的
反应热。
提示：将已知中的后2个方程式分别乘以2,然后相加，最后 减去第一个方程式即得要求的方程式，△H 也进行相应计算 处理。
即△H'=-393.5 kJ·mol-1×2+(-285.8 kJ·mol-1×2)
一(-870.3 kJ·mol-1)
=-488.3 kJ·mol-1
2、反应热的计算常用的解题方法：
(1)列方程法：思路是先写出热化学方程式，再根据热化学 方程式所体现的物质与反应热间的关系直接求算反应热。
(2)估算法：根据热化学方程式所表示反应的热效应与混合 物燃烧放出热量，大致估算各成分的比例。此法主要应用于 解答选择题，根据题给信息找出大致范围，便可以此为依据 找出答案，此法解题快速、简便。
(3)十字交叉法：混合物燃烧放热求比例问题，既可以采用 常规的列方程组法，又可以采用十字交叉法。
(4)将热化学方程式看做数学中的代数方程，扩大或缩小一 定倍数后，直接加减或移项变形，得到需要的热化学反应，再 以此为依据计算求解或比较反应热大小等。
【活学活用】
2、实验中不能直接测出由石墨与氢气反应生成甲烷的△H, 但可测出下面几个反应的热效应：
CH (g)+2O (g)=CO (g)+2H O(I)
△H =—890.3 kJ·mol-1①
C(石墨)+O (g)=CO (g)
△H =—393.5 kJ.mol-1②
H (g)+O (g)=H O(I)
△H =—285.8 kJ·mol-1③
根据盖斯定律求反应C(石墨)+2 H (g)=CH (g)④ 的△H 。
解析：
方法一：因为反应式①②③和④之间有以下关系：
②+③×2—①=④。
所以△H =△H +2△H 一△H =—393.5+2× (一285.8)一(一
方法二：也可以设计一个途径，使反应物经过一些中间步 骤最后回到产物：
可见，△H =△H +2△H 一△H =—74.8 kJ·mol-1
答案：△H =—74.8 kJ·mol-1
890.3)=—74.8(kJ mol-1)
3、反应热的计算应注意的问题。
(1)运用热化学方程式进行反应热的计算，可以从反应 式中各物质的物质的量、质量、标准状况下气体体积、反 应热等对应关系，列式进行简单计算。
(2)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、 气三态的相互转化，物质的状态由“固→液→气”变 化时，会吸热；反之会放热。
(3)注意热化学方程式中化学计量数只表示物质的物质的 量，必须与△H 相对应，如果化学计量数加倍，则△H 也 要 加倍。尤其是利用盖斯定律计算反应热时，热化学方程式可 以直接相加减，化学计量数必须与△H 相对应。
(4)热化学方程式中的反应热是指按所给形式反应完全时的 反应热。
(5)正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。
【活学活用】
3 、 已知：①CH (g)+2O (g)—CO (g)+2H O(1)△H ;② 2H (g)+O (g)— 2H O(g)△H ;③2H (g)+O (g)—2H O(1)
△H 。室温下取体积比为4:1的甲烷和氢气11.2 L(标准状况),经完 全燃烧后恢复至室温，放出的热量为( )
A.-(0.4 mol×△H +0.05 mol×△H )
B.-(0.4 mol×△H +0.05 mol×△H )
C.-(0.4 mol×△H +0.1 mol×△H )
D.-(0.4 mol×△H +0.1 mol×△H )
6 总 执 旦
点拨：
进行有关反应热的计算时，只要把反应热看作类似于产物 之一即可，在实际计算时与化学方程式的化学计量数(或质量等) 列比例计算。根据热化学方程式进行热量计算时，要注意△H 正、 负号的使用。
解析：先算出甲烷和氢气各自的体积，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。也可以求出甲 烷和氢气按体积比4:1燃烧的热化学方程式，列比例来求反应放出
答案：A
第一章化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
课程目标
1、从能量守恒角度理解盖斯定律的内容，了解其在科学
研究中的意义。
2、能正确运用盖斯定律解决具体问题，说明盖斯定律在
科学研究中的重要作用。
3、能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
“异曲同工”是指不同的曲调演奏得同样好。比喻话的说法不一而用
意相同，或一件事情的做法不同而都巧妙地达到同样的目的。在化学反应 中，也有一种类似的现象，如C 和O 的反应：一种是C 和O 直接反应生成
CO , 另一种是C 和O 反应先生成CO,CO 再和O 反应生成CO 。 那么上述 两种生成CO 的反应途径所释放出的热量一样多吗
【情境 ·导入】
提示：在化学科研中，经常要测量化学反应的反应
热，但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接
测得，只能通过化学计算的方式间接结出一条规律：
化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应
热是相同的。也就是说，化学反应的反应热只与反
应的始态(各反应物和终态(各生成物)有关，而与具 体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几
步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步
完成时的反应热是相同的，这就是盖斯定律。
用这一定律可以从已精确测定的反应的热效应来
计算难于测量或不能测量的反应的热效应。
瑞士化学家盖斯
一、盖斯定律
1、内容：不管化学反应是一步或分几步完成，其反
应热是 相 同 (填“相同”或“不同”)的。
2、特点：
化学反应的热效应只与反应体系的 始态和 终 态
有关，而与反应的路径 无关
一、盖斯定律
3.解释
能量的释放或吸收是以 的物质为基础的，二
者密不可分，但以 为主。
4.应用
对于进行得 的反应，不容易 的反应，
(即有_ )的反应， 这些反应的反应
热有困难，如果应用 ,就可以 地把它们的反
应热计算出来。
【思考 ·交流】
1.你能否从能量守恒的角度解释化学反应的热效
应只与反应体系的始态和终态有关
提示：在指定状态下，各种物质的焓值都是唯一确定的， 故无论经过哪些步骤从反应物变成生成物，它们的差值
是不会改变的，即反应的焓变是一样的。
△H=△H +△H = △H +△H +△H 。
【思考 ·交流】
2.能直接测出反应C(g)+2O (g)==C0(g) 的
反应热△H吗 为什么
提示：不能直接测出，在氧气供应不足时，虽
可生成C0, 但同时还有部分C0可继续被氧化生 成CO 。
5、应用盖斯定律解题的常用方法。
(1)虚拟路径法
若反应物A变为生成物D, 可以有两个途径：
①由A直接变成D, 反应热为△H;
②由A经过B变成C, 再由C变成D,
△H 、△H3,如图所示： △H
A
每步的反应热分别为△H
B △H2 C △H
△H
则有：△H= AH +△H +AH
【回扣释疑】
1、已知下列反应的反应热：
①C0(g)+1/20 (g)=CO (g)△H =-283.0kJ/mol
②C(s)+0 (g)=CO (g) △H =-393.5kJ/mol 试运用盖斯定律来计算反应③的反应热
③C(s)+1/20 (g)=CO(g) △H =
(2)加和法
①确定待求反应的热化学方程式。
②找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式 中的位置(是同侧还是异侧)。
③利用同侧相加、异侧相减进行处理。
④根据待求方程式中各物质的化学计量数通过乘除来 调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。
⑤实施叠加并确定反应热的变化。
【演练获得】
2、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率 慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据 盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完 成，这个总过程的热效应是相同的”。已知：
P (s、白磷)+5O (g)=P O 0(s);△H =-2983.2 kJ/mol P(s、红磷)+5/4O (g)=1/4P O (s);△H =-738.5 kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式
P (s、白磷)=4 P(s、红磷);△H =-29.2 kJ/mol。
6、应用盖斯定律计算反应热的解题流程
第一步：先确定待求反应的化学方程式
第二步：找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置， 若在“同侧”,计算△H时用”+",若在“异侧",计算△H 时用“一",即“同侧相加、异侧相减”
第三步：根据待求方程式中各物质的化学计量数确定对已知 方程式的乘数，即“化学计量数定乘数”
第四步：依据第二步、第三步的结论，计算待求反应的△H
【拓展提升】
3、某次发射火箭，用N H (肼)在NO 中燃烧，生成N 、液态
H O 。已知：
N (g)+2O (g)==2NO (g) △H =+67.2kJ/mol
N H (g)+O (g)=N (g)+2H O(1)△H =-534kJ/mol
假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程
2N H (g)+2NO (g)
==3N (g)+4H O(1)
△H=-1135.2kJ/mol
式。
③C H OH(1)+30 (g)==2CO 8( ).8 kJ/mol
试计算 △H ==—1370 kJ/mol
④2CO(g)+4H (g)=H O(1)+C H OH(1)的△H
①×2+②×4-③=④
所以，△H=△H ×2+△H ×4 —△H =—283.2×2—285.8×4+1370
=—339.2 kJ/mol
1
5
O
—2
(g
△
【拓展提升】
4、已知①CO(g)+1/2 O (g)==CO (g)
②H (g)+1/2 O (g)==H O(1
△H ==—283.0 kJ/mol
二、反应热的计算
1、反应热的计算方法和类型。
(1)根据热化学方程式计算：
反应热与反应物各物质的物质的量成正比。 (2)根据反应物和生成物的能量计算：
△H= 生成物的能量和一反应物的能量和。
(3)根据反应物和生成物的键能计算：
△H= 反应物的键能和一生成物的键能和。
(4)根据盖斯定律计算：将热化学方程式进行适当的“加
”“减”等变形后，由过程的热效应进行计算、比较。
(5)根据物质燃烧放热数值计算：
Q( 放 ) = n (可燃物)×△H。
(6)根据公式进行计算：Q=cm△t。
【活学活用】
1、已知下列信息：
△H=-411 kJ·mol-1
②乙醇的燃烧热△H=-1366.8 kJ·mol-1
③已知下列反应的反应热
CH COOH(1)+2O (g)===2CO (g)+2H O(1
△H =—870.3 kJ·mol-1 C(s)+O (g)===CO (g) △H =—393.5 kJ·mol-1 H (g)+2O (g)===H O(1)△H =-285.8 kJ·mol-1
(1)根据信息①,求生成2 mol NaCl的反应热。
提示：△H′=2△H=—411 kJ·mol- ×2
(2)根据信息②,求1 kg乙醇充分燃烧后放出多少热量
提示：Q=n×1366.8 kJ·mol-1
~29713.0 kJ=2.97×10 kJ
=—822 kJ mol-1
(3)根据信息③,计算反应2C(s)+2H (g)+O (g)==CH COOH(1) 的
反应热。
提示：将已知中的后2个方程式分别乘以2,然后相加，最后 减去第一个方程式即得要求的方程式，△H 也进行相应计算 处理。
即△H'=-393.5 kJ·mol-1×2+(-285.8 kJ·mol-1×2)
一(-870.3 kJ·mol-1)
=-488.3 kJ·mol-1
2、反应热的计算常用的解题方法：
(1)列方程法：思路是先写出热化学方程式，再根据热化学 方程式所体现的物质与反应热间的关系直接求算反应热。
(2)估算法：根据热化学方程式所表示反应的热效应与混合 物燃烧放出热量，大致估算各成分的比例。此法主要应用于 解答选择题，根据题给信息找出大致范围，便可以此为依据 找出答案，此法解题快速、简便。
(3)十字交叉法：混合物燃烧放热求比例问题，既可以采用 常规的列方程组法，又可以采用十字交叉法。
(4)将热化学方程式看做数学中的代数方程，扩大或缩小一 定倍数后，直接加减或移项变形，得到需要的热化学反应，再 以此为依据计算求解或比较反应热大小等。
【活学活用】
2、实验中不能直接测出由石墨与氢气反应生成甲烷的△H, 但可测出下面几个反应的热效应：
CH (g)+2O (g)=CO (g)+2H O(I)
△H =—890.3 kJ·mol-1①
C(石墨)+O (g)=CO (g)
△H =—393.5 kJ.mol-1②
H (g)+O (g)=H O(I)
△H =—285.8 kJ·mol-1③
根据盖斯定律求反应C(石墨)+2 H (g)=CH (g)④ 的△H 。
解析：
方法一：因为反应式①②③和④之间有以下关系：
②+③×2—①=④。
所以△H =△H +2△H 一△H =—393.5+2× (一285.8)一(一
方法二：也可以设计一个途径，使反应物经过一些中间步 骤最后回到产物：
可见，△H =△H +2△H 一△H =—74.8 kJ·mol-1
答案：△H =—74.8 kJ·mol-1
890.3)=—74.8(kJ mol-1)
3、反应热的计算应注意的问题。
(1)运用热化学方程式进行反应热的计算，可以从反应 式中各物质的物质的量、质量、标准状况下气体体积、反 应热等对应关系，列式进行简单计算。
(2)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、 气三态的相互转化，物质的状态由“固→液→气”变 化时，会吸热；反之会放热。
(3)注意热化学方程式中化学计量数只表示物质的物质的 量，必须与△H 相对应，如果化学计量数加倍，则△H 也 要 加倍。尤其是利用盖斯定律计算反应热时，热化学方程式可 以直接相加减，化学计量数必须与△H 相对应。
(4)热化学方程式中的反应热是指按所给形式反应完全时的 反应热。
(5)正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。
【活学活用】
3 、 已知：①CH (g)+2O (g)—CO (g)+2H O(1)△H ;② 2H (g)+O (g)— 2H O(g)△H ;③2H (g)+O (g)—2H O(1)
△H 。室温下取体积比为4:1的甲烷和氢气11.2 L(标准状况),经完 全燃烧后恢复至室温，放出的热量为( )
A.-(0.4 mol×△H +0.05 mol×△H )
B.-(0.4 mol×△H +0.05 mol×△H )
C.-(0.4 mol×△H +0.1 mol×△H )
D.-(0.4 mol×△H +0.1 mol×△H )
6 总 执 旦
点拨：
进行有关反应热的计算时，只要把反应热看作类似于产物 之一即可，在实际计算时与化学方程式的化学计量数(或质量等) 列比例计算。根据热化学方程式进行热量计算时，要注意△H 正、 负号的使用。
解析：先算出甲烷和氢气各自的体积，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。也可以求出甲 烷和氢气按体积比4:1燃烧的热化学方程式，列比例来求反应放出
答案：A