(共58张PPT)
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第2课时 热化学方程式 燃烧热
一、热化学方程式
释放
吸收
物质
能
量
3. 书写
(1)注明了反应的 ,若在25 ℃、101 kPa时进行的反应,可不注明。
(2)注明了各物质的状态:s(固体)、l(液体)、g(气体)、aq(溶液)。
(3)在热化学方程式的右边注明了ΔH的“+”或“-”及数值和单位。
(4)各物质前的化学计量数只表示物质的量,可以是整数,也可以是分数。
(5)ΔH单位中的“mol-1”不是指某一种物质,而是指“每摩尔反应”。
温度和压强
【判断】
√
×
√
√
C
解析:反应放热,ΔH<0,A错误;2 mol C(石墨,s)即24 g石墨放出的热量是 221.0 kJ,B错误;氢气燃烧放热,则水分解吸热,C正确;反应是可逆反应,0.5 mol N2未完全反应,无法计算放出的热量,D错误。
题后归纳
判断热化学方程式正误的“五看”
2. 依据事实书写热化学方程式。
-534.4 kJ·mol-1
(3)在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生 成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式 为 。
(s)+6O2(g) ΔH=+2 804 kJ·mol-1
3. 根据能量图书写热化学方程式。
2NH3(l) ΔH=-2(c+b-a) kJ·mol-1
ΔH=-234 kJ·mol-1
(3)为了有效降低能耗,过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的一 种合成氨的方法。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程,图示为N2和H2在 固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。
氨的脱附是 (填“吸热”或“放热”)过程,合成氨的热化学方程式为
。
吸热
题后归纳
热化学方程式的书写
二、燃烧热及应用
1. 燃烧热
(1)概念: 时, 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热 量。燃烧热的单位是 。
(3)意义:甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ· mol-1,它表示25 ℃、101 kPa时,1 mol CH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。
101 kPa
1 mol
kJ·mol-1
(5)标准燃烧热的计算:可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放=n(可燃 物)×|ΔH|。式中:Q放为可燃物燃烧反应放出的热量;n为可燃物的物质的量; ΔH为可燃物的标准燃烧热。
完全燃烧
1 mol物质
【判断】
×
×
×
×
√
【思考交流】
阅读材料,了解我国液体火箭推进剂的发展
中国第一颗人造卫星“东方红一号”采用偏二甲肼推进剂;长征一号采用硝酸- 27S和偏二甲肼;长征二号系列、长征四号系列采用四氧化二氮和偏二甲肼;长征三 号系列采用四氧化二氮、偏二甲肼和液氧液氢推进剂;长征五号采用液氢液氧推进 剂;长征六号、长征七号、长征九号、十一号使用液氧加煤油作为燃料。
①发生燃烧反应,释放
热能,能量高;②从环保角度考虑,即排烟少、污染轻;③从成本角度考虑
N2H4(g)+O2(g)
(2)试用化学反应能量图表示该反应过程中能量的变化。 。
C2H8N2(l)+2N2O4(l)
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJ·mol-1) -1 559.8 -1 411 -285.8
ΔH=-1 411 kJ·mol-1
ΔH=-137 kJ·mol-1
ΔH=+285.8 kJ·mol-1
D
ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
2. 一些烷烃的燃烧热如下表:
化合物 燃烧热ΔH/(kJ·mol-1) 化合物 燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)
甲烷 -890.3 正丁烷 -2 878.0
乙烷 -1 559.8 异丁烷 -2 869.6
丙烷 -2 219.9 2-甲基丁烷 -3 531.3
C
B. 稳定性:正丁烷>异丁烷
C. 正戊烷的燃烧热ΔH<-3 531.3 kJ·mol-1
D. 相同质量的烷烃,碳元素的质量分数越大,燃烧放出的热量越多
D. 已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸与氢氧化钠固体 反应生成1 mol水时放出的热量为57.3 kJ
A
题后归纳
燃烧热和中和热的比较
燃烧热 中和热
相同点 能量变化 放热
ΔH及其单位 ΔH<0,单位均为kJ·mol-1
不同点 反应物的量 1 mol 不一定为1 mol
生成物的量 不确定 生成水的
量为1 mol
反应热的含义 101 kPa时,1 mol纯物质完 全燃烧生成稳定的氧化物时 所放出的热量 在稀溶液里,酸与碱发生中 和反应生成1 mol水时所放出 的热量
不同点 表示方法 燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0) 强酸与强碱反应的中和热 ΔH=-57.3 kJ·mol-1
课时作业(二) 化学方程式 燃烧热
[对点训练]
题组一 热化学方程式的概念、意义
A. 伴有热量放出的变化过程都是放热反应
B. 化学反应中能量的变化与反应物的状态无关
C. 燃烧热的数值与实际参加反应的可燃物的质量无关
D. 反应热ΔH的单位中“mol-1”指的是每摩尔的反应物或生成物
C
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解析:水蒸气变为液态水,属于放热的物理变化过程,但不属于放热反应,故A错 误;物质的状态不同,所含有的能量不同,化学反应过程中能量变化与反应物的状态 有关,故B错误;25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热 量为燃烧热,燃烧热的定义中规定了可燃物为1 mol,所以燃烧热的数值与实际参加 反应的可燃物的质量无关,故C正确;ΔH的单位中“mol-1”指的是“每摩尔反 应”,故D错误。
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A. 2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(g)时放出a kJ的热量
B. 2 mol H2O(g)完全分解为2 mol H2(g)和1 mol O2(g)时吸收a kJ的热量
C. 2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)时放出的热量小于a kJ
D. 1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(g)时放出0.5a kJ的热量
解析:由热化学方程式可知,A项正确;反应逆向发生时,热量的数值不变,B项正 确;等量的反应物生成液态水比生成气态水放出的热量多,C项错误;反应物的物质 的量减半,反应放出的热量也减半,D项正确。
C
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题组二 热化学方程式正误判断
A
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选项 已知条件 热化学方程式
A H2的标准燃烧热a kJ·mol-1
(a>0)
B 1 mol CH4完全燃烧生成液态水和 CO2,放出890.3 kJ的热量
C 12 g石墨比12 g金刚石能量少b kJ (b>0)
D 2 mol AB分解生成A2和B2气体, 吸收热量c kJ(c>0)
C
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A. 48 g碳完全燃烧放出的热量为1 574 kJ/mol
B
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题组三 燃烧热
A. 表示硫的燃烧热的热化学方程式:
B
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7. (2025·北京一零一高二期中)已知反应:
ΔH=-221 kJ·mol-1
ΔH=-57.3 kJ·mol-1
A. 碳的燃烧热ΔH=-110.5 kJ·mol-1
B. 2 mol C(s)+1 mol O2(g)的能量比2 mol CO(g)的能量高221 kJ
C. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成2 mol水时,放出的热量为114.6 kJ
D. 1 L 0.5 mol·L-1的H2SO4与40 g NaOH固体反应,放出的热量为57.3 kJ
B
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[综合强化]
A. HCl和NaOH反应的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反 应热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1
C
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A. 氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B. 2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低
D. 2 mol H2(g)与1 mol O2(g)生成2 mol H2O(l)时,断裂化学键吸收的能量小 于形成化学键放出的能量
B
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选项 实验事实 热化学方程式 评价
A 正确
B 醋酸和稀NaOH溶液混合 不正确,因为 醋酸的状态为 “l”,而不 是“aq”
D
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选项 实验事实 热化学方程式 评价
C 160 g SO3气体与足量液态 水反应生成H2SO4放出热量 260.6 kJ 不正确,因为反应 热ΔH=-260.6
kJ· mol-1
D 1 mol C6H14(l)在O2(g) 中燃烧,生成CO2(g)和 H2O(l),放出2 082 kJ的 热量 正确
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11. (2025·三亚高二期中)金刚石和石墨在氧气不足时燃烧均生成CO,充分燃烧时 生成CO2,反应中放出的热量如图所示。回答下列问题:
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石墨
=+1.5 kJ·mol-1
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(2)石墨的燃烧热ΔH= 。
-393.5 kJ·mol-1
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(3)1 mol金刚石与石墨的混合物在足量氧气中充分燃烧,共放出394.5 kJ的热量, 则金刚石与石墨的物质的量之比为 。
2∶1
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(4)已知CO的键能:E(C≡O)=1 072 kJ·mol-1,O2的键能:E(O O)=498 kJ·mol-1,则CO2中碳氧键的键能:E(C O)= 。
802 kJ·mol-1
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12. (2025·珠海市期中联考)Ⅰ.写出对应的反应热和热化学方程式。
(1)足量H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水,放出571.6 kJ的热量,则H2的 燃烧热ΔH= 。
-285.8 kJ·mol-1
(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
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AD
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(4)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol H2O(l),则反应放出的热量
>
氢氧化钠固体溶于水要放出热
量
(4)稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol H2O(l),除了发生中和反应放热,氢氧 化钠固体溶于水也要放出热量,因此反应放出的热量大于57.3 kJ。
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Ⅲ.如图所示,某反应在不同条件下的反应历程分别为a、b。
(5)据图可判断出反应物的总键能 (填“>”“<”或“=”,下同)生成 物的总键能,则该反应的反应热ΔH 0。
<
<
(5)根据图示可以看出该反应反应物的总能量大于生成物的总能量,因此该反应为 放热反应,ΔH<0,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能<0,因此反应物的总 键能<生成物的总键能。
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