人教版 (2019)选择性必修1第二节 反应热的计算完整版课件ppt

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第1课时　反应热的计算
1.变化观念与平衡思想：能认识化学变化的本质是有新物质生成并伴随能量的 转化，并遵循盖斯定律。2.证据推理与模型认知：构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，能运用模 型进行相关判断或计算。
核心素养 发展目标
1.内容一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是____的。2.理解与特点(1)从反应途径角度理解
(2)从能量守恒角度理解如下图路径(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)的反应热是相同的。
(3)特点盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的____和_____有关，而与反应的_____无关。
3.意义应用盖斯定律可以间接计算出反应很慢的或不容易直接发生的或者伴有副反应发生的反应的反应热。
1.从能量守恒的角度思考并填空(填“＞”“＜”或“＝”)：假定反应体系的始态为S，终态为L，它们之间的变化为：若ΔH1＜0，则ΔH2_______0，ΔH1＋ΔH2_____0。
2.(1)能直接测出反应C(s)＋ O2(g)===CO(g)的反应热ΔH吗？为什么？
提示　不能直接测出。在氧气供应不足时，虽可生成CO，但同时还有部分CO可继续被氧化生成CO2。
(2)已知：Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1Ⅱ.CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·ml－1如何根据上述两个反应，计算C(s)＋ O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。
提示　①虚拟路径法反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的途径可设计如下：
则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·ml－1。②加合法分析：找唯一：C、CO分别在Ⅰ、Ⅱ中出现一次同侧加：C是Ⅰ中反应物，为同侧，则“＋Ⅰ”异侧减：CO是Ⅱ中反应物，为异侧，则“－Ⅱ”调化学计量数：化学计量数相同，不用调整，则Ⅰ－Ⅱ即为运算式。所以ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·ml－1。
应用盖斯定律计算ΔH的方法(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ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。如图所示：
则：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。(2)加合法依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知方程式，最终加合成目标方程式，ΔH同时作出相应的调整和运算。
1.已知：P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH1
设计成如下转化路径，请填空：
则ΔH＝____________。
2.已知25 ℃、101 kPa下，1 ml水蒸发为水蒸气需要吸热44.01 kJ，2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.66 kJ·ml－1C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ·ml－1(1)1 ml水蒸发为水蒸气的热化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝
＋44.01 kJ·ml－1
(2)计算出反应C(s)＋ O2(g)===CO(g)的反应热(写出计算过程)。
答案　由①H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.01 kJ·ml－1，②2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.66 kJ·ml－1，③C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.29 kJ·ml－1，
利用盖斯定律计算ΔH的四步骤(1)定：确定待求反应的热化学方程式。(2)找：找出待求热化学方程式中只在已知化学方程式中出现一次的物质。(3)调：依据该物质调整已知化学方程式的方向(同侧相加，异侧相减)和化学计量数，每个已知化学方程式只能调整一次。(4)算：ΔH与化学方程式一一对应调整和运算。
1.根据热化学方程式计算热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如，aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH　a　　　b　　　c　　　d　　|ΔH|n(A)　　n(B)　　n(C)　　n(D)　Q
蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3 kJ·ml－1，则320 g“可燃冰”(分子式为CH4·8H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为_________。
2.根据物质的燃烧热数值计算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。
家用液化气的主要成分之一是丁烷(C4H10)。常温常压下，丁烷的燃烧热ΔH＝－2 900 kJ·ml－1，则1 g丁烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出的热量为_______。
3.根据反应物、生成物的键能计算ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)。
我国是世界上第二大乙烯生产国，乙烯可由乙烷裂解得到：C2H6(g) C2H4(g)＋H2(g)，相关化学键的键能数据如下表所示，则上述反应的ΔH等于
A.－124 kJ·ml－1 B.＋124 kJ·ml－1C.－288 kJ·ml－1 D.＋288 kJ·ml－1
碳燃烧的过程如图所示：则下列说法正确的是A.1 ml C(s)与0.5 ml O2(g)的总能量小于1 ml CO(g)的能量B.CO2(g)===C(g)＋O2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·ml－1C.2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·ml－1D.等量的碳燃烧C(s)―→CO2(g)过程比C(s)―→CO(g)―→CO2(g)过程释 放的能量多
5.根据盖斯定律计算将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。
工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是A.NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物B.利用CO2和NH3合成尿素需要吸收能量C.反应Ⅱ的ΔH＝－E2D.2NH3(g)＋CO2(g) CO(NH2)2(l)＋H2O(l)的焓变ΔH＝E1－E2
黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝x kJ·ml－1。已知：碳的燃烧热ΔH1＝a kJ·ml－1；S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2＝b kJ·ml－1；2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3＝c kJ·ml－1，则x为A.3a＋b－c B.c－3a－bC.a＋b－c D.c－a－b
题组一　盖斯定律1.下列关于盖斯定律的描述不正确的是A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途 径有关B.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C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
2.假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是A.|ΔH1|＞|ΔH2|B.|ΔH1|＜|ΔH3|C.ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0D.甲→丙的ΔH＝ΔH1＋ΔH2
3.在298 K、101 kPa时，有下列反应：①O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH1②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3则ΔH3与ΔH1、ΔH2的关系正确的是A.ΔH3＝ΔH1＝ΔH2B.ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2C.ΔH3＝2ΔH2－ΔH1D.ΔH3＝ΔH1－ΔH2
4.LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：①2Li(s)＋H2(g)===2LiH(s)　ΔH＝－182 kJ·ml－1②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·ml－1③4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH＝－1 196 kJ·ml－1则反应2LiH(s)＋O2(g)===Li2O(s)＋H2O(l)的焓变为A.＋351 kJ·ml－1 B.－351 kJ·ml－1C.＋702 kJ·ml－1 D.－702 kJ·ml－1
5.(2023·延安高二检测)2 ml金属钠和1 ml氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是
A.ΔH2>0B.ΔH4＋ΔH5＋ΔH8＝ΔH1C.在相同条件下，2K(g)―→2K＋(g)的ΔH＜bC.氢气的燃烧热为ΔH＝－b kJ·ml－1D.CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－(d－c) kJ·ml－1
9.氢卤酸的能量关系如图所示。下列说法正确的是A.已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1＞0B.相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小C.相同条件下，HCl的(ΔH3＋ΔH4)比HI的大D.一定条件下，气态原子生成1 ml H—X放 出a kJ能量，则该条件下ΔH2＝－a kJ·ml－1
10.肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200 ℃时在Cu表面分解的机理如图甲所示。已知200 ℃时，反应Ⅰ：3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g)　ΔH1＝－32.9 kJ·ml－1；反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g)　ΔH2＝－41.8 kJ·ml－1。
下列说法不正确的是A.图甲所示过程①是放热反应B.反应Ⅱ的能量变化示意图如图乙所示C.断开3 ml N2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1 ml N2(g)和4 ml NH3(g)的化学键释放的能量D.200 ℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)===N2(g) ＋2H2(g)　ΔH＝＋50.7 kJ·ml－1
11.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·ml－1，CO(g)＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.8 kJ·ml－1。现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2 L(标准状况下)，经完全燃烧后放出的总热量为710.0 kJ，并生成18 g液态水，则燃烧前混合气体中CO的体积分数为A.80% B.50%C.60% D.20%
12.SO2的催化氧化反应是合成硫酸的重要步骤，下面是该反应中的能量变化示意图。已知：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(aq)　ΔH4＝－d kJ·ml－1，且a、b、c、d均为正值。下列说法错误的是
D.2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(aq)　ΔH＝－(c＋d) kJ·ml－1
13.回答下列问题：(1)中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
试写出25 ℃、101 kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的 热化学方程式：_________________________________________________________________。
8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l)　ΔH＝－(25a－b) kJ·ml－1
根据盖斯定律，由①×25－②得8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l)　ΔH＝25ΔH1－ΔH2＝－(25a－b) kJ·ml－1。
(2)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·ml－12C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·ml－1CO2(g)===C(s)＋O2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·ml－1则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________ kJ·ml－1。
(3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测量CO的含量。已知：2I2(s)＋5O2(g)===2I2O5(s)　ΔH＝－76 kJ·ml－1；2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·ml－1。则该测定反应的热化学方程式为____________________________________________________。
5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s)　ΔH＝－1 377 kJ·ml－1
(4)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－a kJ·ml－1(a>0)2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－b kJ·ml－1(b>0)若用CO将NO2还原为N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为_____________ kJ(用含有a和b的代数式表示，不用化简)。
14.为了合理利用化学能，确保安全生产，进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定，也可通过理论进行推算。(1)实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_______________________________________________________。
(2)现有如下两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝a kJ·ml－12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝b kJ·ml－1则a____ (填“＞”“＝”或“＜”)b。
(3)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中，断裂化学键需要吸收能量，形成化学键又会释放能量。
已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝a kJ·ml－1，根据上表中所列键能数据可计算出a＝______。
15.CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·ml－1；②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·ml－1；③C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·ml－1。(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠甲烷与O2在酶的催化作用下产生的能量存活，在甲烷细菌使1 ml甲烷生成CO2气体与液态水的过程中，放出的能量______(填“>”“