鲁科版高中化学选择性必修第一册第1章第1节第2课时热化学方程式反应焓变的计算基础课课件

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第2课时　热化学方程式　反应焓变的计算(基础课)第1章　化学反应与能量转化第1节　化学反应的热效应1．通过热化学方程式与化学方程式的比较，理解热化学方程式的意义，能用热化学方程式表示反应中的能量变化。2．能通过生活中的事例类比，知道盖斯定律的含义，并能进行简单计算。1．焓变的两种计算方法(1)根据物质具有的能量来计算：ΔH＝E(总反应产物)－E(总反应物)。(2)根据化学键来计算：ΔH＝反应物的键能总和－反应产物的键能总和。2．反应热数值的获取：通过实验测得，也可以通过理论计算求得。一、热化学方程式1．概念在热化学中，常用热化学方程式把一个化学反应中物质的变化和反应的______同时表示出来。2．意义热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，还表明了化学反应中的能量变化。3．常用的聚集状态符号___(气体)、___(液体)、___(固体)、____(溶液)。必备知识　自主预习焓变glsaq4．实例已知在298 K时，由N2、H2反应生成1 mol NH3(g)放热46.1 kJ，请将下列化学方程式写成热化学方程式：  ΔH＝－46.1 kJ·mol-13H2(g)＋N2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92.2 kJ·mol-1 ΔH＝＋46.1 kJ·mol-1结论：①ΔH与物质化学式前的系数对应成比例。②反应逆向进行时，与正向相比，ΔH符号相反，绝对值相等。 判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)热化学方程式中，系数既可表示物质的量，也可表示分子个数。 (　　)(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2，则ΔH1＝ΔH2。 (　　)(3)热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据。 (　　)(4)C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定。 (　　) ×××√练一练　写出下列反应的热化学方程式。(1)1 mol C2H4(g)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 411 kJ的热量。__________________________________________________________________________________________________________________。 C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 411 kJ·mol-1(2)1 mol Al(s)与适量O2(g)发生反应，生成Al2O3(s)，放出834.9 kJ的热量。_________________________________________________________。(3)23 g C2H6O(l)和一定量的氧气混合点燃，恰好完全反应，生成27 g液态水和22.4 L CO2(标准状况)并放出683.5 kJ的热量。__________________________________________________________________________________________________________________。   ΔH＝－683.5 kJ·mol-1(其他合理答案也可)二、反应焓变的计算1．盖斯定律(1)定义：一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热____________。(2)盖斯定律的特点①化学反应的焓变只与反应的____________有关，与反应的途径无关。 都是一样的始态和终态②反应焓变一定。如图分别有三个途径：(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)。则有ΔH＝____________＝__________________。 微点拨：化学反应的焓变与反应的过程、条件无关。ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH52．盖斯定律的应用(1)科学意义：对于无法或较难通过实验测定的反应的焓变，可应用盖斯定律计算求得。(2)方法──“叠加法”若一个化学反应的热化学方程式可由另外几个化学反应的热化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为另外几个化学反应焓变的代数和。三、能源1．概念自然界中，能为人类提供______的物质或物质运动统称能源。2．常见能源常见能源包括________、______、______、生物质能、地热能、海洋能、核能、__________等。3．实现能源可持续发展的措施是“开源”和“节流”。能量太阳能风能水能化石燃料4．摩尔燃烧焓 1指定判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)化石能源属于可再生能源。 (　　)(2)应用盖斯定律，可计算某些难以测定的反应焓变。 (　　)(3)一个反应一步完成或分几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多。 (　　) ×√× 关键能力　情境探究热化学方程式的书写1．对比①、②你得出什么结论？提示：反应物和反应产物的聚集状态不同，焓变不同。2．对比①、③你得出什么结论？提示：热化学方程式中各物质化学式前的系数加倍，则ΔH的数值也加倍。3．热化学方程式与普通化学方程式的意义有什么不同？提示：普通化学方程式只表明化学反应中的物质变化；热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，而且表明了化学反应中的能量变化。1．“五步” 突破热化学方程式的书写2．“五查” 法判断热化学方程式的正误(1)一查化学方程式是否书写正确。(2)二查是否标明聚集状态：固(s)、液(l)、气(g)、溶液(aq)。(3)三查ΔH的“＋”“－” 号是否与吸热、放热一致。ΔH数值前有“＋”“－” 号，放热反应的ΔH为“－”，吸热反应的ΔH为“＋”。(4)四查ΔH的单位是否正确，要统一用kJ·mol-1(或kJ/mol)。(5)五查ΔH的绝对值是否与热化学方程式中物质化学式前的系数相对应。  √ 2．写出下列反应的热化学方程式。(1)1 mol C与1 mol水蒸气反应生成1 mol CO和1 mol H2，吸热131.5 kJ：_________________________________________________________。(2)用CO(g)还原1 mol Fe2O3(s)，放热24.8 kJ：__________________________________________________________________________。(3)1 mol HgO(s)分解生成液态汞和氧气时，吸热90.7 kJ：________________________________________________________________。 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.5 kJ·mol-1 3CO(g)＋Fe2O3(s) === 2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝－24.8 kJ·mol-12HgO(s)===2Hg(l)＋O2(g)　ΔH＝＋181.4 kJ·mol-1(4)1 mol N2(g)与适量H2(g)反应，生成NH3(g)，放出92.2 kJ热量：_________________________________________________________。(5)1 mol N2(g)与适量O2(g)反应，生成NO2(g)，吸收68 kJ热量：_________________________________________________________。(6)1 mol Cu(s)与适量O2(g)反应，生成CuO(s)，放出157 kJ热量：_________________________________________________________。 N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol-1N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋68 kJ·mol-12Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol-1 －242＋242－484＋484大于[解析]　由题意可得生成1 mol水蒸气时放出242 kJ 热量，则分解1 mol水蒸气时吸收242 kJ热量；因为气态水生成液态水时要放热，故1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量大于121 kJ。  利用盖斯定律计算焓变1．根据条件设计虚拟途径如下： ，则ΔH等于多少？提示：ΔH＝ΔH1＋(－ΔH2×4)＝－29.2 kJ·mol-1。2．如何用消去法书写白磷转化为红磷的热化学方程式？提示：反应①减去反应②×4消去P4O10可得：P4(s，白磷)===4P(s，红磷)　ΔH＝－29.2 kJ·mol-1。利用盖斯定律计算焓变的常用方法1．消去法(加和法)(1)解题原理：消去中间产物。(2)解题口诀“同加异减成比例，观察消去做标记”。(3)解题步骤“一调二合三消”。一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式与目标热化学方程式相同物质前的系数相等。二合：将调整后的已知热化学方程式进行合并，若调整后的已知热化学方程式与目标热化学方程式的同一物质在同侧，则相加；若调整后的已知热化学方程式与目标热化学方程式的同一物质在异侧，则相减。三消：通过第二步没消去的物质，可通过观察法利用已知热化学方程式消去。注意：每个热化学方程式只能使用一次。2．虚拟途径法设计合理的反应途径，计算某反应的ΔHΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。  √√ 2．已知Ⅰ．碳碳双键加氢时总要放出热量，并且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比；Ⅱ．1，3-环己二烯(　　　)脱氢生成苯是放热反应。相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是(　　)A．ΔH1>0，ΔH2>0B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH1>ΔH2，ΔH2