反应热的计算+课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

课题：反应热的计算

情景导入情景导入窑气法制备碳酸钡工艺流程重晶石煤炭BaSBa(HS)2BaCO3CO2H2S煅烧水水浸过滤烘干制硫磺产品碳化能量来源？任务一：燃料选择1.根据反应物、生成物的键能计算反应热化学键C-HO=OC=OH-O键能/kJ·mol－1413493803463根据键能数据计算CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)的反应热ΔHΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和＝(4×413＋2×493－2×803－4×463)kJ/mol＝－820kJ/molC(s)+O2(g)＝CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/molCH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ/mol试计算煤炭和甲烷气体各1kg时，二者分别所能提供的热量2.根据热化学方程式计算反应热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。

aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)

ΔHa

b

c

d

|ΔH|n(A)

n(B)

n(C)

n(D)

Q====任务一：燃料选择[解]根据题意，C的摩尔质量为12g/mol，

CH4的摩尔质量为16g/mol则1kgC的物质的量为83.3mol，1kgCH4的物质的量为62.5mol1kgC充分燃烧释放的热量为：83.3mol×393.5kJ/mol=32778.55kJ1kgCH4充分燃烧释放的热量为：62.5mol×890.3kJ/mol=55643.75kJ任务一：燃料选择天然气煤炭？BaSO4+2C=BaS+2CO2C(s)+1/2O2(g)=CO(g)

BaSO4+4CO=BaS+4CO2ΔH=？重晶石煤炭BaSBa(HS)2BaCO3CO2H2S煅烧水水浸过滤烘干制硫磺产品碳化BaSO4任务一：燃料选择任务二：核心工艺C的燃烧，很难控制C只生成CO而不继续生成CO2，因此C(s)+1/2O2(g)=CO(g)

的ΔH无法直接测得。但这个反应的反应热是工业生产中非常有用的数据，应该如何获得呢？应用盖斯定律，可间接地把它的反应热计算出来。思考：能否利用一些已知反应的反应热来计算它的反应热呢？3.根据盖斯定律计算反应热CO2(g)C(s)+O2(g)CO(g)+O2(g)12∆H3∆H1∆H2根据盖斯定律，有：∆H1=∆H3+∆H2

∆H3=∆H1-∆H2

=-393.5kJ/mol

-(-283.0kJ/mol)

=

-110.5kJ/mol

C(s)

+1/2O2(g)=CO(g)∆H3

=

-110.5kJ/mol

C(s)+1/2

O2(g)=CO(g)∆H3

=?解题模型:虚拟路径法模型建构：计算碳不完全燃烧的反应热任务二：核心工艺C(s)+1/2

O2(g)=CO(g)∆H3

=?解题模型:加合法C(s)+O2(g)=CO2(g)∆H1=-393.5kJ/molCO2(g)=CO(g)+O2(g)∆H4=+283.0kJ/mol12+C(s)

+1/2O2(g)=CO(g)∆H3

=∆H1+∆H4

=

-110.5kJ/mol

CO(g)+

O2(g)=CO2(g)∆H2=-283.0kJ/mol12若某个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的反应热也可以由这几个反应的反应热相加减而得到。模型建构：计算碳不完全燃烧的反应热任务二：核心工艺运用盖斯定律计算反应热的解题模型：先找出待求解反应的目标化学方程式调方向：根据目标热化学方程式调整可用的已知热化学方程式的方向，同时调整∆H

的符号调系数：根据目标热化学方程式将调整好方向的热化学方程式乘以某一个系数以便后续消去无关物质，同时调整∆H的值将调整好的热化学方程式进行加合，以得到待求解的化学方程式的∆H

调整加合找出任务二：核心工艺已知下列各反应的焓变①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)∆H1=-1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)∆H2=-635.1kJ/mol③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)∆H3=-393.5kJ/mol请计算：煅烧石灰石的热化学方程式∆H4=+178.2kJ/mol任务二：核心工艺CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)例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，反应的黄雪方程式为：4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2在25和101kPa时，1molFeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853kJ热量。这些热量(工业中叫“废热”)在生产中得到了充分的利用，大大降低了生成成本，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FeS2(s)+O2(g)==Fe2O3(s)+2SO2(g)ΔH=－853kJ/mol11412高温1kg黄铁矿中所含FeS2的物质的量：n(FeS2)=(1000g×90%)÷120g/mol=7.5mol1kg黄铁矿(FeS2的含量为7.5mol)完全燃烧放出的热量：7.5mol×853kJ/mol=6398kJ(2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量记住(1)中热化学反应方程式所表示的意义，将题干中的其他物理量转换成物质的量三、利用热化学方程式计算ΔH【例2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一，设它在人体组织中完全氧化时的热化学方程式为：计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量C6H12O6(s)+6O2(g)==6CO2(g)+6H2O(l)△H=－2800kJ/mol【解】n(葡萄糖)=

100g÷180g/mol=0.566mol100g葡萄糖完全燃烧放出的热量:0.566mol×2800kJ/mol=1557kJ盖斯定律：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关。△H＝△H1

＋△H2

＋△H3

盖斯定律的表达：已知下列热化学方程式①2C(s)

+O2(g)==2CO(g)△H1=-221kJ/mol②2H2(g)

+O2(g)==2H2O(g)△H2=-484kJ/mol计算C(s)

+

H2O(g)==CO(g)+H2(g)的△H

△H

=+131.5kJ/mol

三、根据盖斯定律计算ΔH例1：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：试计算CH4(g)==C(s)+2H2(g)的△H①C(s)

+

H2O(g)==CO(g)+H2(g)

△H1

=+131.5kJ/mol

②CH4(g)

+H2O(g)==CO(g)+3H2(g)△H2=+205.9kJ/mol

【解】分析各化学反应方程式关系可得：可由②－①运算得到方程CH4(g)==C(s)+2H2(g)则△H=△H2

－△H1=+205.9kJ/mol

－131.5kJ/mol=

+74.4kJ/mol即CH4(g)==C(s)+2H2(g)

△H=+74.4kJ/mol例1：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＝－2900kJ·mol－1，则1g丁烷完