1.1.3 反应焓变的计算 课件(共21张ppt)2024-2025学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

(共21张PPT)
反应焓变的计算
1.能根据盖斯定律求算反应焓变，认识热力学状态函数的变化与变化途径无关；
2.能从综合能量变化、物质变化角度解决燃料选择、利用等实际问题；
3.了解摩尔燃烧焓的概念。
每一个化学反应在不同的温度下的 H不尽相同，如果反应焓变都要通过实验测定，工作量之大可想而知。由于反应条件的限制，有些反应焓变很难测定。
例：2C+O2=2CO(总会伴随产生CO2)，那如何测得其 H呢。
一、盖斯定律
不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。
即：
化学反应的反应热只与始态和终态有关，与反应的途径无关。
即： H= H1+ H2 = H3 + H4+ H5
能量守恒角度
反应途径：A→D ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－(ΔH4＋ΔH5＋ΔH6)
思考：从反应途径角度、能量守恒角度可以写出哪些等式？
能量守恒：ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0
应用盖斯定律，可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热：
(1)有些反应进行得很慢/很快。
(2)有些反应不容易直接发生。
(3)有些反应往往有副反应发生。
意义
若目标方程式可由已知的几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变(ΔH)即为已知的几个化学反应焓变(ΔH)的代数和
热化学方程式颠倒时，ΔH的符号改变，数值不变。
注意：
热化学方程式同乘以某一个数时，ΔH也必须乘上该数。
利用盖斯定律计算焓变
C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH1=－393.5 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)==CO2(g) ΔH2=－283.0 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)==2H2O(g) ΔH3=－483.6 kJ·mol－1
求该反应 C(s)＋H2O (g)==CO(g)＋H2(g) ΔH= ？
例题讲解：
ΔH = +131.3 kJ·mol－1
找目标方程式中的且只在一个已知方程式中出现的“反应物或生成物”对原方程式进行四则运算(同侧符号不变，异侧符号相反)
利用盖斯定律书写热化学方程式的关键
1.判断正误
(1)对一个化学反应，在一定条件下，如果反应的途径不同，其焓变一定不同(　　)
(2)使用催化剂能够降低化学反应的反应热(　　)
(3)化学反应的焓变与方程式的书写方式无关(　　)
(4)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(　　)
(5)在 中,存在关系式:ΔH1=ΔH2+ΔH3。(　　)
2.按照盖斯定律，结合下述反应方程式回答问题,已知：
①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol
②NH3(g)+H2O(l)=NH3(aq) △H2=-35.1kJ/mol
③HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) △H3=-72.3kJ/mol
④NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol
⑤NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) △H5=？
则第⑤个方程式中的反应热△H是 。
根据盖斯定律和上述反应方程式得：⑤=④+③+②-①，
即△H5 = +16.3kJ/mol
+16.3kJ/mol
3.化学反应N2(g)＋3H2(g)=2NH3(l)的能量变化如图所示，该反应的ΔH为(　 )
A．＋2(a－b－c) kJ·mol－1 B．＋2(b－a) kJ·mol－1
C．＋(b＋c－a) kJ·mol－1 D．＋(a＋b) kJ·mol－1
A
二、能源　摩尔燃烧焓
柴草
煤
液化石油气
天然气
根据什么标准来选择燃料
物质的燃烧热
燃料的储量
燃料的开采、运输
燃料储存的条件、价格
燃料对生态环境的影响
… …
1.能源
(2)种类：包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能、化石燃料等。
(1)概念：能为人类提供能量的物质或物质运动。
(3)能源危机解决的办法 ：
开发新能源
节约现有能源，提高能源的利用率
2.摩尔燃烧焓
在一定反应温度和压强条件下，1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变。
C→CO2(g)　 H→H2O(l) S→SO2(g)　 N→N2(g)
例如：25 ℃、101 kPa时甲烷的摩尔燃烧焓为－890.3 kJ·mol－1
表示25 ℃、101 kPa时， 1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出890.3 kJ的热量
交流 · 研讨
交流 · 研讨
目前煤在我国依然是第一能源，煤的气化可以实现煤的综合利用，提高煤的利用价值。下表列举了几种常见物质的摩尔燃烧焓(298 K,101 kPa)，且298 K,101 kPa时，1 mol H2O(l)变为H2O(g)需要吸收44.0 kJ的热量。
计算煤气化反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的焓变，写出计算过程。
答案　根据摩尔燃烧焓的含义，可得热化学方程式：
①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1；
②CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1；
③H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1；
④H2O(l)===H2O(g)　ΔH4＝＋44.0 kJ·mol－1。所以根据盖斯定律，将①－②－③－④，整理可得：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，则ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3－ΔH4＝＋131.3 kJ·mol－1
思考：从物质和能量的角度说明将煤炭转化为水煤气的价值：
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可以增大可燃物与氧气的接触面积提高燃烧效率；可以减少二氧化硫和一氧化碳等污染气体的排放；气化后的燃料便于运输
1、根据热化学方程式计算
2、根据反应物和生成物的焓：
3、根据反应物和生成物的键能：
4、根据盖斯定律：
5、根据物质的燃烧热数值：
6、根据比热容公式：
反应热( H)的计算
H与热化学方程式中各物质的物质的量成正比
ΔH＝H生成物－H反应物
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能
热化学方程式叠加
Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|
H=cm t
反应焓变的计算
盖斯定律
能源
摩尔燃烧焓
定义
意义
计算