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(共23张PPT)
第一章 化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
学习目标
1.通过学习理解盖斯定律的内容，认识其在科学研究中的意义。
(宏观辨识与微观探析)
2.运用盖斯定律，能进行有关反应热的简单计算，进一步提高化学计算能力。(证据推理与模型认知)
3.运用盖斯定律，书写未知反应的热化学方程式。(证据推理与模型认知)
新课导入
反应热可以通过实验直接测定，还记得用啥吗？
量热计
所有反应的反应热都可以通过实验测定反应热吗？
答案自然是否定的
情境探究
能否利用一些已知反应的反应热来计算其他反应的反应热呢？
应用盖斯定律，可间接地把它的反应热计算出来。
C的燃烧，很难控制C只生成CO而不继续生成CO2，C(s)+ O2 (g) CO(g)，因此这个反应的ΔH无法直接测得。但这个反应的反应热是冶金工业中非常有用的数据，应该如何获得呢？
归纳总结
嗨，同学们好，我叫盖斯，我经过大量的实验研究，总结出一条规律，看看能不能帮大家解决问题吧!
一、盖斯定律
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，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。
思路点拨
如同山的绝对高度与上山的途径无关一样，A点相当于反应体系的 ，B点相当于反应体系的 ，山的高度相当于化学反应的 。
始态
始态
终态
终态
反应热
反应热
从途径角度理解盖斯定律：
思考与讨论
上述三个反应具有如下关系：
则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
已知: ①C(s)+O2(g) CO2(g)　ΔH1= -393.5 kJ·mol-1
②CO(g)+O2(g) CO2(g)　ΔH2= -283.0 kJ·mol-1
如何用盖斯定律计算C(s)+O2(g) CO(g) 的反应热(ΔH)
归纳总结
2.盖斯定律在科学研究中的重要意义
有些反应进行得很慢
有些反应不容易直接发生
有些反应的产品不纯（有副反应发生）
这些都给测量反应热造成了困难
利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来
问题探究
不正确。根据盖斯定律可知,反应过程无论经历多少步,其焓变不变。
(1)求总反应的反应热，不能将各步反应的反应热简单地相加；
(2)不论反应是一步进行还是分步进行，只有始态和终态完全一致，盖斯定律才成立；
(3)某些物质在反应分步进行时作为中间产物出现，最后应该恰好“消耗”完。
2.利用盖斯定律计算反应热时需要注意哪些事项
1.物质相互转化过程中，对于同一反应，经历的过程越多，损失的能量越大，正确吗
典例导航
已知：
① CO(g) + O2(g) CO2(g) ΔH1=－283.0 kJ/mol
② H2(g) + O2(g) H2O(l) ΔH2=－285.8 kJ/mol
③C2H5OH(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3H2O(l) ΔH3= -1370 kJ/mol
试计算：
④2CO(g)＋ 4 H2(g) H2O(l)＋ C2H5OH (l) 的ΔH
思路点拨
第一步：找出目标热化学方程式中反应物与生成物在已知热化学方程式中的位置。
第二步：调整已知热化学方程式的计量数和ΔH。
第三步：叠加已调整的热化学方程式中的ΔH，确定待求反应的ΔH。
即：①×2 + ②×4 - ③ = ④ ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3
＝－283.2kJ/mol×2 －285.8kJ/mol×4 ＋1370 kJ/mol
＝－339.2 kJ/mol
④2CO(g)＋ 4 H2(g) H2O(l)＋ C2H5OH (l)
① 2CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) ΔH4= －283.0 ×2 kJ/mol
② 4H2(g) + 2 O2(g) 4H2O(l) ΔH5= －285.8×4 kJ/mol
③C2H5OH(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol
归纳总结
3.盖斯定律应用的常用方法：
从反应途径角度：A→D：
ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
＝－(ΔH4＋ΔH5＋ΔH6)
从能量守恒角度：
ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0
(1)虚拟路径法:
(2)叠加法:
对调整后的已知热化学方程式进行叠加(利用同侧相加，异侧相减原则)，计算待求反应的焓变。
找出
根据目标热化学方程式找出各物质出现在已知热化学方程式中的位置(是同侧还是异侧)。
根据待求热化学方程式中各物质的化学计量数来调整已知热化学方程式中的化学计量数。
调整
叠加
归纳总结
易错警示
1.热化学方程式同乘以一个数时，反应热数值也必须同乘以该数值；
2.热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减；
3.将一个热化学方程式颠倒，△H 的符号也要随之改变。
问题探究
1.相同质量的H2分别与O2完全反应时生成液态水和气态水，哪一个过程放出的能量多 为什么
生成液态水时放出的能量多。起始时反应物能量相同，但气态水转化为液态水还会放出能量，所以生成液态水放出的能量多。
问题探究
根据盖斯定律分析，放出的热量：
Q=(241.8 kJ·mol-1+44 kJ·mol-1)×1 mol=285.8 kJ。
2. 已知H2(g)+O2(g) H2O(g)　ΔH= -241.8 kJ/mol，而H2O(g) H2O(l)　ΔH= -44.0 kJ·mol-1，若1 mol H2(g)和 mol O2(g)反应生成液态水，则放出的热量是多少
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二、反应热的计算
【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+11O2 2Fe2O3+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）请写出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。
高温
思路点拨
【解】(1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为：
FeS2（s）+O2 （g） Fe2O3 （s） +2SO2(g) H= -853 kJ/mol
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=6397.5kJ
答：(1)FeS2燃烧的热化学方程式:
FeS2（s）+O2 （g） Fe2O3 （s） +2SO2(g) H= -853 kJ/mol
(2)理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为6397.5kJ。
(2)FeS2的摩尔质量为120g·mol-1。
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【例题2】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。
思路点拨
【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)
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。
【例题3】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(　　)
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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
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。
B
课堂小结
化学反应热的计算
盖斯定律
反应热
的计算
盖斯定律的内容
对盖斯定律的理解
途径角度
能量守恒角度
根据热化学方程式及燃烧热计算
根据化学键断裂和形成时的能量变化计算
根据盖斯定律进行计算
变化观念与平衡思想
谢 谢

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