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第一节
反应热
第2课时
热化学方程式与燃烧热
人教版(2019)化学选择性必修一
第一章 化学反应的热效应
学习目标
1.通过热化学方程式定义的学习,理解热化学方程式的书写规则。能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
2.通过对燃烧热概念的学习,能正确书写关于燃烧热的热化学方程式,学会关于燃烧热的相关计算。
请对比分析以下两个化学方程式所表达的意义。
(2)H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl (g) H= -184.6kJ/mol
含义:1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl,放出184.6kJ 的热量。
(1)H2 + Cl2 == 2HCl
点燃
课前导入
含义:①H2与Cl2在点燃的条件下反应生成 HCl。
只表示物质变化
既表示物质变化,又表示能量变化
热化学方程式
化学方程式
知识点一
热化学方程式
1.概念
表明反应所放出或吸收的_______的化学方程式,叫做热化学方程式。
热量
2.意义
热化学方程式不仅表明了化学反应中的________变化,也表明了化学反应中的______变化。
热量
物质
例:①2H2(g) + O2(g) === 2H2O(g) ΔH =﹣483.6 kJ/mol
表示2mol氢气与1mol氧气完全反应生成2mol水蒸气,放出483.6 kJ的热量。
②C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ/mol
表示在25 ℃和101 kPa下, 1 mol C(s)和1 mol H2O(g)完全反应生成1mol CO(g)和1 mol H2(g)时吸收131.3 kJ的热量。
3.书写步骤
①写方程式
写出配平后的化学方程式
②标状态
用(s、l、g、aq)标明各物质的聚集状态
③标条件
标明反应的温度和压强 (25℃,101kPa时不注明)
④标 H
在方程式后写出 H,并根据信息注明 H的“+”“-”,若反应放热则标“-”,反应吸热则标“+”。
⑤标数值
根据化学计量数写出 H的值和单位:kJ/mol
当1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成CO(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量,请写出该反应的热化学方程式。
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H = +131.3kJ/mol
H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH=-14.9 kJ/mol
H2+Cl2 2HCl
H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ/mol
H2(g)+ Cl2(g) HCl(g) ΔH=-92.3 kJ/mol
H2(g)+O2(g) H2O(g) ΔH=- 241.8kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=- 483.6kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=- 571.6kJ·mol-1
观察下列化学方程式,分析并总结热化学方程式书写要点。
4.书写要点
(1)注明反应的温度和压强,不注明反应条件(反应温度、压强会影响ΔH数值,一般25℃、101kPa时可不特别注明)
(2)一定标明各物质的状态(s、l、g、aq)不需要标记“↓”和“↑” 。
H2O(g)==H2O(l) △H=-44kJ/mol
H2O(l)==H2O(g) △H=+44kJ/mol
H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H1
1
2
H2(g)+ O2(g)==H2O(l) △H2
1
2
(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数,也可以是分数。
(4)ΔH的值与化学方程式一一对应。系数加倍,ΔH值也加倍。
H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ/mol
H2(g)+ Cl2(g) HCl(g) ΔH=-92.3 kJ/mol
4.书写要点
(5)对于可逆反应,反应热指的是反应物完全变成生成物,所释放或吸收的热量。实际放出释放或吸收的热量小于理论值。
当反应逆向进行时,其反应热与正反应的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
5. H单位含义
题点一 对热化学方程式含义的理解
1.下列说法正确的是( )
A.热化学方程式中,化学式前面的化学计量数既可表示粒子数,又可
表示物质的量
B.热化学方程式中,如果没有注明温度和压强,则表示在标准状况下
测得的数据
C.书写热化学方程式时,不仅要写明反应热的符号和数值,还要注明各物质的聚集状态
D.同一反应中各物质的化学计量数相同而状态不同,对应的ΔH均相同
C
A.碳与水反应吸收131 kJ的热量
B.1 mol固态碳与1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和
1 mol氢气,吸收131 kJ的热量
C.1 mol碳和1 mol水反应吸收131 kJ的热量
D.固态碳和气态水各1 mol反应,放出131 kJ的热量
B
题点二 热化学方程式的正误判断
3.下列热化学方程式书写正确的是( )
B
4.下列热化学方程式正确的是( )
A.C2H5OH+3O2 = 2CO2+3H2O ΔH=-1 367.0 kJ/mol
B.NaOH(aq)+HCl(aq) = NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ/mol
C.S(s)+O2(g) = SO2(g) ΔH=-269.8 kJ/mol
D.2NO(g)+O2(g) = 2NO2(g) ΔH=-116.2 kJ
C
5. 实验测得:25 ℃和101 kPa时,1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量;1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是( )
B
判断热化学方程式正误的“四审”
题点三 热化学方程式的书写
6.根据所给信息完成下列热化学方程式,并回答有关问题。
(1)已知1 mol C(石墨,s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量,请写出该反应的热化学方程式: 。
C(石墨,s)+H2O(g) == CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ/mol
注意:化学式相同的同素异形体除需标明状态外还需标明其名称(因为结构不同,具有的能量不同),如金刚石应表示为“C(金刚石,s)”。
(3)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol,请写出1 mol NH3分解对应的热化学方程式: 。若1 mol N2(g)和3 mol H2(g)在一定条件下发生反应,放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)92 kJ,理由是
。
小于
由于该反应是可逆反应,不能进行完全,放出的热量小于92 kJ
(2)1.7g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67 kJ的热量,其热化学方程式为 。
ΔH=-226.7 kJ/mol
根据化学反应的情况不同,反应热分为多种,如中和热、燃烧热、溶解热等。那么什么是“燃烧热”呢?它的含义是什么?是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢?
课前导入
知识点二
燃烧热
1.概念
101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。
①单位:
kJ/mol
②指定产物:完全燃烧生成指定产物是指单质或化合物燃烧后变成最稳定的物质。完全燃烧时,下列元素要生成对应的物质:
C → ;H → ;
S → ;N→ 。
CO2(g)
H2O(l)
SO2(g)
N2(g)
③系数常用分数表示
H2(g)+ O2(g)==H2O(l) H =- 285.8kJ/mol
2.意义
如C的燃烧热为393.5KJ/mol (即 H=-393.5KJ/mol)表示:
在25℃,101KPa条件下,1mol C(s)完全燃烧生成CO2(g)时放出393.5KJ的热量。
3.表示燃烧热的热化学方程式的书写:
4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量
应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)
Q放=n(可燃物) × △H
如:CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol
2molCH4完全燃烧时,放出,1780.6kJ的热量.
1.判断正误:
(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ。 ( )
(2)S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+296.8 kJ· mol-1。 ( )
(3)1 mol H2燃烧放出的热量为氢气的燃烧热。 ( )
(4)1 mol硫完全燃烧生成SO3所放出的热量为硫的燃烧热。 ( )
(5)根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571 kJ· mol-1可知氢气的燃烧热为571 kJ· mol-1。 ( )
(6)表示乙醇燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 367.0 kJ· mol-1。 ( )
×
×
×
×
×
×
2.常温常压下,3.2 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热72.58 kJ,甲醇燃烧热的热化学方程式为( )
题点一 燃烧热的热化学方程式的书写与判断
C
3.下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
D
285.8 kJ/mol
(2)若1g 水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ,则 4g 氢气完全燃烧生成气态水时,放出的热量为 。
(3)已知:CH4的燃烧热是ΔH=-890 kJ/mol,H2和CH4混合气体112 L
(标准状况下)完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为3 695 kJ,则混合气体中H2和CH4的体积比约为 。
483.6 kJ
1∶3
4. 在25 ℃、101 kPa时,H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol H2O(l)放出571.6 kJ的热量。
(1)H2的燃烧热为 ,表示H2燃烧热的热化学方程式为
。
知识点三
中和热
1.概念
在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O(l)时所放出的热量。
①单位:
kJ/mol
②表示形式
H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) H =- 57.3kJ/mol
③表示中和热的热化学方程式的书写:
应以生成1mol H2O(l)的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)
2.燃烧热和中和热的比较
类型 比较 燃烧热 中和热
定义
标准
单位
数值
在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
酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量称为中和热
可燃物为1 mol
产物水为1 mol
kJ·mol-1
不同物质的燃烧热不同
强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O时,放出57.3 kJ的热量
本节小结