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--热化学方程式、燃烧热
化学反应与能量
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化学反应同时存在着物质变化和能量变化,用什么方法可以既表示物质变化也表示其能量变化呢?
知识精讲——热化学方程式
1、概念
表示参加反应的物质的量与反应热的关系的化学方程式
2、意义
热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化
物质变化
能量变化
表示2mol气态H2与1mol气态O2完全反应,生成2mol气态H2O时,放出 483.6kJ的热量。
2H2(g) +O2(g) 2H2O (g) ΔH= - 483.6kJ/mol
思考1:热化学方程式需要注意什么
H2(g) + I2(g) 2HI(g) H= 9.48 kJ/mol
H2(g) + I2(g) 2HI(g) H= 14.9 kJ/mol
100 oC
101 kPa
25 oC
101 kPa
注意1:需注明反应时的温度和压强。
如不注明,即指常温、常压: 25 ℃,101 kPa。
不写反应条件(如点燃、加热、催化剂之类);不用“↓”和“↑”。
H2(g) + O2(g) === H2O(g) H1= 241.8 kJ/mol
思考2:热化学方程式与化学方程式书写有何不同?
H2O(g)
H1= 241.8 kJ/mol
H
H2(g)+ O2(g)
H2=+241.8 kJ/mol
H2O(g)===H2(g)+ O2(g) H2=+241.8 kJ/mol
注意2: H的符号
( 吸收 + 、释放 )
H
H2O(l)
ΔH2= -285.8 kJ/mol
H2O(g)
ΔH1= -241.8 kJ/mol
H2(g)+ O2(g)
思考3:如果生成的是H2O(l) ,反应热一样吗
H2(g) + O2(g) === H2O(g) H1= 241.8 kJ/mol
H2(g) + O2(g) === H2O(l) H2= ?
H2= 285.8 kJ/mol
注意3:需注明反应物和生成物的聚集状态。
固体(s):solid
气体(g):gas
液体(l):liquid
溶液(aq):aqueous
注意4: 1. 化学计量数不表示分子数,仅表示物质的量(可以是
整数,也可以是分数);
2. H 数值与化学计量数相对应,化学计量数扩大或缩
小,那么ΔH的数值也同时扩大或缩小相同的倍数。
思考4:如果H2与O2消耗量增倍,反应热ΔH 一样吗
H2(g) + O2(g) === H2O(g) H1= -241.8 kJ/mol
2H2(g) + O2(g) === 2H2O(g) H2 = ?
H2= 483.6 kJ/mol
注意5:对可逆反应,正逆反应的ΔH数值相等,符号相反。
2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) △H= -197kJ/mol
2SO3(g) 2SO2(g) +O2(g) △H= +197kJ/mol
思考5:可逆反应的反应热
注意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,实际热量数值小于该数值。
及时小练
2、常温下,1 L 1 mol/L HCl和 1 L 1 mol/L NaOH溶液恰好完全反应放出 57.3 kJ的热量,写出此反应的热化学反应方程式。
1、当1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl,放出184.6 kJ的热量,请写出该反应的热化学方程式。
H2(g) + Cl2(g)=2HCl(g) H = 184.6 kJ/mol
HCl(aq) + NaOH(aq) == NaCl(aq) + H2O(l) H= 57.3 kJ/mol
3、25 ℃ 、1.01×105 Pa下,4 g CO在氧气中燃烧 CO2,放出 9. 6 kJ热量,写出燃烧的热化学反应方程式。
2CO (g) + O2 (g) === 2CO2 (g) H = 134.4 kJ/mol
299 K时, N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 ( g ) △H = -92.0 kJ/mol,将此温度下的1 molN2 和3mol H2 放在一密闭隔热容器中,在催化剂下进行反应,测得反应放出的热量为( )
A.一定大于92.0 kJ B. 一定等于92.0 kJ
C. 一定小于92.0 kJ D. 不能确定
C
“五查”法判断热化学方程式正误
①看方程式是否配平;
②看各物质的聚集状态是否正确;
③看ΔH 变化的“+”、“-”是否正确;
④看反应热的单位是否为 kJ·mol-1;
⑤看反应热的数值与化学计量数是否相对应。
知识精讲——热化学方程式
B.NaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ/mol
A.C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O ΔH=-1 366.8 kJ/mol
1.下列热化学方程式中书写正确的是 ( )
C.S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH=-269.8 kJ/mol
D.2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=-116.2 kJ
知识精讲——热化学方程式
C
判断热化学方程式是否正确
(4)2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H = – 571.6 kJ/mol
(1)H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) △H = – 183 kJ
(2)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
×
√
×
×
(3)25℃、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
知识精讲——燃烧热
定义:
101 kPa 时,1 mol 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,单位 kJ/mol 或 kJ·mol-1。
例如:25℃,101 kPa,1 mol CH4 完全燃烧,放出 890.31 kJ 的热量,这就是 CH4 的燃烧热。用热化学方程式表示如下:
可燃物的化学计量数为“1”
ΔH= 890.31 kJ/mol
2.注意事项:
要点:
(1)条件:101 kPa;
(2)纯物质即纯净物,可以是单质,也可以是化合物;
(3)可燃物的用量:1 mol
(4) 完全燃烧生成指定产物:可燃物中的C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g),N→N2(g)等。
(5) 单位:kJ·mol-1,ΔH<0
知识精讲——燃烧热
3.燃烧热的意义∶
甲烷的燃烧热为ΔH=-890.31 kJ·mol,
它表示25 ℃、101 kPa时, 1 molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出890.31 kJ的热量。
表示方式:文字叙述燃烧热时用正值,用ΔH表示时,要加“-”。
如:CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1或CH4的燃烧热 ΔH=-890.3 kJ·mol-1
知识精讲——燃烧热
例如:C8H18的燃烧热为5518kJ·mol-1
4.表示燃烧热的热化学方程式的书写
注意:以1mol可燃物为配平标准,其余可出现分数。
表示其燃烧热的热化学方程式为:
C8H18(l)+ O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518kJ·mol-1,
1. 下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是( )
A . CH4(g)+3/2O2 (g)=2H2O(l)+CO(g) △H1
B . S(g)+3/2O2(g)=SO3(s) △H2
C . C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H3
D . 2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H4
C
2、下列热化学方程式中能表示可燃物燃烧热的是( )
A.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484.0 kJ·mol-1
A
3、下列说法正确的是( )
A.1molH2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫H2的燃烧热
B.25℃、101kPa时,1molS和2molS的燃烧热相等
C.已知S(s)+ O2(g)=SO3(g) H =-269.8kJ/mol,则硫生成SO3的反应热为269.8kJ/mol
D.25℃、101kPa时,碳的燃烧热为-393.5kJ/mol
B
4. 下列各组物质的燃烧热相等的是:( )
A.炭和一氧化碳 B.1mol炭和2mol炭
C.1mol乙炔和2mol炭 D.淀粉和纤维素
B
5. 已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol,求氢气的燃烧热。
氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ/mol
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