鲁科版 (2019)选择性必修1第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应完美版课件ppt

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修1第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应完美版课件ppt，共32页。PPT课件主要包含了核心问题1，观察·发现规律，总结规律，思维程序，实际问题解决，摩尔燃烧焓，方法提升等内容，欢迎下载使用。

焓变（ ΔH ）——定量描述等压反应的热效应
ΔH 为“－”或 ΔH < 0，为放热反应
ΔH 为“＋”或 ΔH > 0，为吸热反应
热化学方程式：表示出一个化学反应中的物质变化和反应的焓变。
H2(g) ＋ O2(g) H2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ/ml
N2 (g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) ΔH ＝－92.2 kJ/ml
可以利用量热计来测量一个化学反应释放或吸收的热量
通过理论方法能够计算出化学反应释放或吸收的热量吗？
ΔH3＝ ΔH1 ＋ ΔH2
N2 (g) ＋ O2 (g) 2NO (g) ΔH1＝ ＋180.5 kJ/ml 2NO (g) ＋ O2 (g) 2NO2 (g) ΔH2 ＝－112.8 kJ/mlN2 (g) ＋ 2O2 (g) 2NO2 (g) ΔH3＝ ＋ 67.7 kJ/ml
ΔH1 ＝ ΔH2 ＋ ΔH3
不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热都是相同的。换句话说，化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。—— 盖斯定律 (Hess law)
为了理解盖斯定律，可以类比登山过程。
盖斯定律的本质：反应的焓变只与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
登山的高度与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关。重力做功也只取决于始终态。
盖斯定律在科学研究中具有重要意义 （1）有些反应进行得很慢； （2）有些反应不容易直接发生； （3）有些反应的产品不纯（有副反应发生）； 这些都给测量反应焓变造成了困难，利用盖斯定律 可以间接地把它们的反应焓变计算出来。
盖斯定律为从理论上计算化学反应焓变提供了思路，因此人们称盖斯为“热化学之父”。
【核心问题2】如何应用盖斯定律求化学反应的焓变？
C单质与O2反应能生成CO气体，但该反应发生时总是伴随产生CO2气体。那么，如何得知C单质与O2生成CO这一步反应的焓变呢？
可以测得下列两个反应焓变：
“一看”：看待求反应中各物质在已知反应中的位置
“一看”：寻找中间物质
③CO2(g) CO(g) + O2(g) ΔH3＝＋283.0 kJ/ml
“二变”：改变已知反应中反应物和反应产物的位置
“三加”：将方程式①和③进行叠加
＝－110.5 kJ/ml
“三加”：方程式①和③中反应焓变也要进行叠加
“一看”待求反应和已知反应，找出中间物质
“二变”对已知热化学方程式进行变形，消掉中间物质
“三加”将新得到的热化学方程式进行叠加（反应焓变也进行叠加）
写出待求的热化学方程式
【交流·研讨】 人们通常会从哪些角度、依据什么标准来合理选择燃料？
燃料的合理选择和综合利用是提高能源利用率的重要途径之一。
【交流·研讨】请同学们结合下表中的数据，评价煤、天然气、氢气、一氧化碳作为燃料的优缺点。
（注：煤的摩尔燃烧焓可用石墨的摩尔燃烧焓数值粗略进行估算）
表1 几种物质的摩尔燃烧焓（298 K，101 kPa）
某物质的摩尔燃烧焓指在一定反应温度和压强条件下，1 ml纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变。
①N → N2(g) ② C→CO2(g)③ S →SO2(g) ④H→H2O(l)
CH3OH的摩尔燃烧焓
A同学：1 ml 甲烷燃烧放出的热量最多；B同学：1 ml 煤燃烧放出的热量也比较多，且我国煤资源的存储量较丰富；C同学：但煤燃烧产物会释放SO2、NOx等气体，形成酸雨，污染环境；而 甲烷、CO和H2的燃烧产物无污染。
能源结构、燃料来源、开发和运输成本等综合考虑
煤炭的综合利用 目前，煤在我国仍然是第一能源。但是，将煤直接用作燃料，不仅利用率低，而且会产生大量固体垃圾和多种有害气体。为了解决这一问题，工业上通过煤的干馏、气化和液化等方法来实现煤的综合利用。煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要反应为：
(1) 你认为煤的气化对于提高能源利用效率有哪些价值？
煤气化后增大接触面积，燃烧更充分，提高燃料利用率
(2) 已知298 K、101 kPa时，1 ml H2O(l) 变为H2O(g)需要吸收44.0 kJ的热量。则上述煤的气化反应的焓变是多少 ？
① C(s)＋O2(g) CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·ml-1
④ H2O(l) H2O(g) ΔH4＝＋44.0 kJ·ml-1
“一看”：对比待求反应和已知反应，找出中间产物：
“二变”：将热化学方程式变形处理
① C(s)＋O2(g) CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·ml-1
③ H2O(l) H2(g)＋ O2(g) ΔH3’＝＋285.8 kJ·ml-1
④ H2O(g) H2O(l) ΔH4’＝－44.0 kJ·ml-1
“三加”：叠加新的热化学方程式，消掉中间物质：
① C(s)＋O2(g) CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·ml-1
③ H2O(l) H2(g)＋ O2(g) ΔH3’＝＋285.8 kJ·ml-1
④ H2O(g) H2O(l) ΔH4’＝－44.0 kJ·ml-1
“三加”：反应焓变也进行相应叠加
ΔH＝ΔH1 ＋ΔH2’＋ ΔH3’ ＋ΔH4’
ΔH＝＋131.3 kJ/ml