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第2课时 热化学方程式 燃烧热
第一节 反应热
第一章 化学反应的热效应
知识回顾
H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl(g) ΔH= -184.6 kJ/mol
H2 + Cl2 2HCl
点燃
物质变化
能量变化
一、热化学方程式
热化学方程式:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
意义:能表示化学反应的物质变化又可表示能量变化。
表明:1mol气态 H2和1mol气态 Cl2反应生成了2mol气态 HCl时,放出热量184.6KJ。
4
二、热化学方程式的书写方法
1、写出符合质量守恒定律的化学方程式
热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,只表示物质的量。因此,它可以用整数或分数表示,(但一般仍用最简整数比);化学计量数加倍,△H 也要加倍。
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH= -184.6 KJ/mol
H2(g) + Cl2(g) = HCl(g) ΔH= -92.3 KJ/mol
二、热化学方程式的书写方法
2、注明反应体系中反应物和生成物的聚集状态,例如:气态(g)、固态(s)、液态(l)、溶液(aq)
注意:不用“↑”和“↓”;不用写“点燃”、“加热”等引发条件。
H2(g)+ O2(g) = H2O(g) ΔH=-241.8kJ/mol
1
2
H2(g)+ O2(g) = H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol
1
2
1g冰
1g液态水
1g水蒸气
焓(H)增大
熔化
蒸发
H2O(g) = H2O(l) △H=-44kJ/mol
H2O(l) = H2O(g) △H=+44kJ/mol
3、需注明反应时的温度和压强。如不注明,即指常温常压: 25℃ 101kPa。
同一反应在不同温度进行,其焓变是不同。
200℃
101KPa
二、热化学方程式的书写方法
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH= -184.6 kJ/mol
4、化学方程的右边必须写上△H,并用空格隔开, △H:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol.
△H单位中的mol-1是每摩尔反应,所以△H必须与化学方程式一一对应。
H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) ΔH= -184.6 KJ/mol
H2(g) + Cl2(g) HCl(g) ΔH= -92.3 KJ/mol
5、若正反应为放热反应 (△H<0),则逆反应为吸热反应(△H>0)
△H= 41 kJ/mol
△H= +41 kJ/mol
二、热化学方程式的书写方法
6、不管反应是可逆反应还是不可逆反应,热化学方程式中的热效应都是指完全反应时的热效应。
计算可逆反应的反应热时,要注意其不能进行到底。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-93KJ/mol
高温 高压
催化剂
总结:书写热化学方程式的“五步”
【例题】沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是( )
A、2CH4( g ) + 4O2( g ) = 2CO2( g ) + 4H2O ( l ) ΔH = + 890 kJ/mol
B、CH4 + 2O2 = CO2 + H2O ΔH = – 890 kJ/mol
C、CH4 ( g ) + 2 O2 ( g ) = CO2 ( g ) + 2 H2O ( l ) ΔH = – 890 kJ/mol
D、 1/2CH4 ( g ) + O2 ( g ) = 1/2CO2 ( g ) + H2O ( l ) ΔH = – 890 kJ/mol
C
无状态
ΔH = – 445 kJ/mol
题型一:判断热化学方程式正误
“四看”法判断热化学方程式的正误:
一看:各物质的聚集状态是否正确;
二看:ΔH的符号“+”“-”是否与吸热 放热相一致;
三看:反应热的单位是否是kJ·mol-1;
四看:反应热数值与化学计量数是否相对应。
方法归纳:
【课堂练习】判断热化学方程式是否正确,正确的打√,错误的打×。
(5)2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H = – 571.6 kJ/mol
(2)H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) △H = – 183 kJ
(3)已知强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol H2O放热57.3 kJ,则
2KOH(aq) + H2SO4(aq) = K2SO4(aq) + 2H2O(l) △H = – 57.3 kJ/mol
( )
( )
( )
( )
×
物质状态、反应条件
×
△H 单位:kJ/mol
√
×
化学计量数与△H 不成正比
(4)500℃、101kpPa下,将2 mol SO2(g)与1 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成
SO3(g)放热 a kJ,则2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H = – a kJ/mol
(1)4NH3 + 5O2 ==== 4NO + 6H2O △H = – 906.8 kJ/mol
催化剂
△
( )
×
可逆反应实际转化率<100%,热化学方程式指该反应完全进行的能量变化
题型一:判断热化学方程式正误
【例1】依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
0.5mol Cu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s),放出78.65kJ的热量。
【解析】先写出常规化学方程式,后加注状态及焓变,根据 0.5 mol Cu 反应的焓变信息计算出 2 mol Cu 对应焓变。
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s) △H=-157.3kJ/mol
题型二:书写特殊热化学方程式
【例2】1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量,写出硫燃烧的热化学方程式。
【练习1】2.00gC2H2完全燃烧生成液态水和CO2放出的热量为99.6KJ,则C2H2燃烧的热化学方程式为?
2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(l);△H=-2589.6KJ/mol
【练习2】已知
①H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (g) ΔH1=akJ/mol
② 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH2= b kJ/mol
③ H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (l) ΔH3= c kJ/mol
④ 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l) ΔH4= d kJ/mol
下列关系中正确的是( )
A.a<c<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0
C
题型二:书写特殊热化学方程式
由于反应的情况不同,反应热可分为燃烧热、中和热、溶解热等,其中以燃烧热的实际应用最广泛。
思考 ?
我们知道物质燃烧都会放出热量,那么是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢?
三、燃烧热
1、定义:在25℃ 、101kPa时,lmol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
注意事项:
(1)反应条件:25℃ 101kPa(书中燃烧热数据均在此条件下测得)
(2)可燃物的用量:1mol纯物质。
(3)反应程度及产物:完全燃烧生成指定产物。
完全燃烧时,不同元素对应的指定产物:C→CO2(g)、S→SO2(g)、H→H2O(1)、N→N (g)。
C→CO不是完全燃烧;SO3不是S的燃烧产物;若生成物中含有H2O,则H2O必须为液态。
【例题】以下热化学方程式,能表示物质燃烧热的是 ( )
B
一看:可燃物的化学计量数是否为1。
二看:物质完全燃烧是否生成指定产物(如H2O(l) 、CO2、SO2等)。
三看:ΔH是否为“-”及单位是否正确。
题型三:判断热化学方程式能否表示燃烧热
方法归纳:
【练习】
下列热化学方程式中,ΔH 能正确表示物质的燃烧热的是( )
A. CH4(g)+O2(g) = CO(g)+2H2O(l) ΔH=-607.3 kJ·mol-1
B. H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1
C.CO(g)+ O2(g) = CO2(g)ΔH=-283.0 kJ·mol-1
D.2C8H18(l)+25O2(g) = 16CO2(g)+18H2O(l)ΔH=-11036 kJ·mol-1
C
产物应为CO2(g)
H2的燃烧热是指生成液态H2O的燃烧反应所放出的热量
燃料C8H18应为1 mol
燃烧热的热化学方程式
题型三:判断热化学方程式能否表示燃烧热
由于燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时,可燃物的化学计量数为1,以此来配平热化学方程式,其余物质的化学计量数常出现分数。
如:H2(g)+02(g)=H2O(l) =-285.8kJ·mol-1。
表示燃烧热的热化学方程式的书写方法
题型四:表示燃烧热的热化学方程式的书写
【例题】0.3mol的气态高能燃料乙炔(C2H2)在氧气中完全燃烧,生成气态CO2和液态水,放出389.88kJ热量,其热化学方程式为:
其燃烧热为:
表示燃烧热的热化学方程式为:
2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(l) △H= -2599.2kJ/mol
1299.6kJ/mol
C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H= -1299.6kJ/mol
【思考】
燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同?
① 燃烧放出的热量与物质的多少有关,燃烧的物质越多,放出的热量就越多,而燃烧热规定是1 mol的纯物质;
② 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态,而研究燃烧热必须是生成特定物质。
题型四:表示燃烧热的热化学方程式的书写
【课堂练习】下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( )
A.乙烷的燃烧热为-1559 kJ/mo1,则乙烷燃烧热的热化学方程式为:
2C2H6(g) + 7O2(g) = 4CO2(g) + 6H2O(1) △H= – 3118 kJ/mo1
B.1mol甲醇(l)完全燃烧生成CO2和H2O(1)时放出726 kJ热量,则其燃烧的热化学方程式为
2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(1) △H= – 1452 kJ/mol
C.已知2C(s) +O2(g) = 2CO(g) △H=-221kJ·mol-1,则C的燃烧热为110.5kJ/mo1
D.稀醋酸与NaOH溶液反应:H+(aq) + OH—(aq) = H2O(1) △H= – 57.3kJ/mol
B
A. 燃烧热的热化学方程式:
C2H6(g) + O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(1) △H= –1559 kJ/mo1
B. 燃烧的热化学方程式:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(1) △H= – 1452 kJ/mol
② CH3OH(l) + O2(g) = CO2(g) + 2H2O(1) △H= –726 kJ/mol
弱酸
题型四:表示燃烧热的热化学方程式的书写
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