人教版高中化学选择性必修1第一章化学反应的热效应第一节第2课时热化学方程式燃烧热课件

(共47张PPT)
[学习目标]
1.理解热化学方程式的意义，能正确书写热化学方程式。
2.知道燃烧热的概念，能正确书写表示燃烧热的热化学方程式。
3.认识能源在生产、生活中的意义，形成科学利用能源和节约能源的意识。
1.热化学方程式的含义
(1)概念：表明反应所 或 的热量的化学方程式。
(2)意义：表明了化学反应中的 变化和 变化。
例：在25 ℃、101 kPa下，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol-1，其表示在25 ℃、101 kPa下， 与 完全反应生成
时 的热量。
释放
吸收
物质
能量
2 mol气态H2
1 mol气态O2
2 mol液态H2O
放出571.6 kJ
2.热化学方程式的书写
(1)注明反应时的温度和压强，25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明。
(2)注明反应物和生成物的聚集状态：固态( )、液态( )、气态( )、溶液( )。
(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数，可以是 ，也可以是 。
(4)ΔH必须与化学方程式一一对应。
s
l
g
aq
整数
分数
[自我思考]
(1)热化学方程式中，ΔH单位中的“mol-1”的含义是什么？
提示　对于一个化学反应，ΔH的单位中“mol-1”不是指每摩尔具体物质，而是指“每摩尔反应”，因此ΔH必须与化学方程式一一对应。
(2)已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol-1，则将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)置于密闭容器中，一定条件下充分反应，放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)92 kJ，理由是什么？
提示　小于；该反应是可逆反应，不能进行完全。
[正误判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)热化学方程式中各物质的化学计量数表示分子个数( )
(2)化学反应的反应热仅指反应放出的热量( )
(3)热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据( )
(4)化学反应过程中所吸收或放出的热量与反应物的物质的量成正比( )
(5)同一化学反应，化学计量数相同而聚集状态不同，ΔH也不同( )
×
×
×
√
√
1.判断下列热化学方程式的正误，错误的简单指明错因。
(1)2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ·mol-1(　　)_________________________。
(2)3.2 g CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178 kJ的热量，其热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ(　　)____________________
__________。
×
未标明物质聚集状态
×
ΔH数值正确，但单位应
为kJ·mol-1
√
×
该反应吸热，ΔH应为“＋”值
2.写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol H2(g)与适量O2(g)反应生成H2O(l)放出285.8 kJ的热量：__________________
____________________。
ΔH＝－285.8 kJ·mol-1
ΔH＝－157 kJ·mol-1
ΔH＝－226.7 kJ·mol-1
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol-1
(2)32 g Cu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)放出78.5 kJ的热量：_____________________
___________________。
(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物放出22.67 kJ的热量：_____________
______________________________________。
(4)25 ℃、101 kPa下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ的热量：___________________________________________。
判断、书写热化学方程式的“五注意”
(1)注意方程式是否配平；
(2)注意各物质的聚集状态是否正确；
(3)注意ΔH的“＋”“－”符号是否正确；
(4)注意反应热的单位是否为“kJ·mol-1”；
(5)注意反应热的数值与化学计量数是否对应。
[名师点睛]
1.概念：在101 kPa时， 纯物质完全燃烧生成 时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位： 。
1 mol
指定产物
kJ·mol-1
CO2(g)
H2O(l)
SO2(g)
N2(g)
2.意义：25 ℃、101 kPa时甲烷的燃烧热为 890.3 kJ·mol-1，解释其表示的意义：
。
表示25 ℃、101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出
890.3 kJ的热量
[自我思考]
长征四号丙遥四十运载火箭的燃料为偏二甲肼(C2H8N2)，1.5 g偏二甲肼(液态)完全燃烧生成液态水放出50 kJ热量。据此你能写出表示偏二甲肼燃烧热的热化学方程式吗？
提示　C2H8N2(l)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)＋N2(g)　ΔH＝－2 000 kJ·mol-1。
[正误判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)在101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热( )
(2)燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比( )
(3)所有物质的燃烧热其ΔH均小于0( )
×
√
×
×
(5)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( )
×
1.下列关于燃烧热的说法中正确的是(　　)
A.实验测定H2的燃烧热时与所用H2量的多少无关
B.燃烧热随化学方程式中化学式前化学计量数的改变而改变
C.燃烧热所指的燃烧产物一定是相应元素的最高价氧化物
D.反应热有正负之分，燃烧反应的焓变全部是正值
解析　燃烧热是指在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，故A正确，B错误；指定产物不一定是最高价氧化物，如硫的指定产物是SO2(g)，不是SO3，C错误；燃烧反应的焓变全部是负值，D错误。
A
2.已知一些燃料的燃烧热分别如下：
燃料 一氧化碳 甲烷 异辛烷(C8H18) 乙醇
ΔH/(kJ·mol-1) －283.0 －890.3 －5 461.0 －1 366.8
使用上述燃料最能体现“低碳经济”理念的是(　　)
A.一氧化碳 B.甲烷
C.异辛烷 D.乙醇
B
A　
解析　燃烧热是指在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。A项，符合燃烧热的概念，正确；B项，CH4中的氢元素应变为H2O(l)，错误；C项，该热化学方程式中是2 mol甲醇燃烧放热，不符合燃烧热的概念，错误；D项，不是可燃物与氧气的反应，不符合燃烧热的概念，错误。
1.(2025·四川成都高二月考)下列有关“热化学方程式”的说法，不正确的是(　　)
A.能同时表明反应中的物质变化和能量变化
B.书写条件为“25 ℃、101 kPa”时，可以不特别注明
C.化学计量数只表示分子个数
D.ΔH 表示“每摩尔反应”对应的“热量”
解析　热化学方程式中涉及反应物、生成物以及能量的变化，能同时表明反应中的物质变化和能量变化，A正确；物质具有的能量受温度、压强的影响，书写热化学方程式应注明温度、压强，但“25 ℃、101 kPa”，可以不特别注明，B正确；热化学方程式中化学计量数表示物质的量，C错误；ΔH 表示的是“每摩尔反应”对应的“热量”，D正确。
C
2.热化学方程式：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol-1和H(g)＋H(g)===H2(g)　ΔH＝－435.7 kJ·mol-1表示的意义是(　　)
A.氢原子的能量比氢气分子的能量低
B.一个氢原子与一个氢原子结合生成一个氢气分子时放出435.7 kJ的能量
C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气时吸收131.3 kJ能量
D.固态碳和气态水反应生成一氧化碳气体和氢气时吸收131.3 kJ能量
C
解析　H(g)＋H(g)===H2(g)　ΔH＝－435.7 kJ·mol-1表示氢原子结合成氢气的过程是放热反应，依据能量守恒可知，氢原子的能量高于氢气分子的，A错误；热化学方程式中的计量数只表示物质的量，不能表示微粒数，B错误；反应的焓变是对应化学方程式中相应聚集状态的物质按照化学计量数全部反应时放出的热量，C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol-1表示 1 mol 固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气时吸收131.3 kJ能量，C正确，D错误。
C
B
5.有些火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢液体燃料，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256 kJ的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式：___________________________________
___________________。
(2)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是______________________。
N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)　
ΔH＝－640 kJ·mol-1
产物不会造成环境污染
B
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解析　C、D中均未指明生成物的状态，且C项将反应错认为是放热反应，而A项未将反应的化学计量数与ΔH正确对应起来，故A、C、D都不正确，B正确。
2.(2025·湖南邵阳高二期中)巴黎奥运会火炬使用的燃料是丙烷，已知丙烷的燃烧热(ΔH)为－2 220 kJ·mol-1。下列说法正确的是(　　)
A.丙烷燃烧放出222 kJ热量时会有0.4 mol H2O(g)生成
B.火炬传递中化学能全部转化为热能
C.火炬燃烧过程中易造成大气污染
D.丙烷燃烧属于焓减变化
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解析　丙烷的燃烧热表示1 mol气态丙烷完全燃烧生成3 mol CO2(g)和4 mol H2O(l)放出的热量，则丙烷燃烧放出 222 kJ 热量时会有0.4 mol液态H2O生成，A错误；火炬传递中化学能还转化为光能等，B错误；丙烷燃烧生成CO2和H2O，对大气不会产生污染，C错误；丙烷燃烧是放热反应，ΔH＝－2 220 kJ·mol-1<0，属于焓减变化，D正确。
3.符合如图所示的化学反应的热化学方程式是(　　)
A.CO＋H2O===CO2＋H2　 ΔH＝＋41 kJ·mol-1
B.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol-1
C.CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41 kJ·mol-1
D.CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝－41 kJ·mol-1
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解析　根据图像可判断反应物的总能量低于生成物的总能量，反应是吸热反应，B、D不正确；选项A中没有标明物质的状态，是错误的。故选C。
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解析　热化学方程式中需要注明物质的聚集状态，故A错误；表示燃烧热的热化学方程式中水应为液态，故C错误；表示中和反应反应热的热化学方程式中，NaOH溶液和盐酸应均为稀溶液，故D错误。
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解析　根据燃烧热的定义，碳元素应变为CO2(g)，氢元素应变为H2O(l)，故A、B、C错误；葡萄糖的燃烧热ΔH＝－2 800 kJ·mol-1，所以0.5 mol葡萄糖完全燃烧放出的热量是 1 400 kJ，热化学方程式书写正确，故D正确。
6.(2025·湖北孝感高二期中)已知C2H2、C2H4、C2H6 的燃烧热分别为1 300 kJ·mol-1、1 400 kJ·mol-1、1 560 kJ·mol-1。0.5 mol混合物完全燃烧，放出热量700 kJ。则C2H2、C2H4、C2H6的物质的量之比为(　　)
A.6∶2∶3 B.5∶2∶8
C.3∶2∶6 D.8∶1∶5
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D
7.已知下列几种含碳化合物的转化及能量变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝＋74.8 kJ·mol-1
B.1 mol C(s)完全燃烧可释放779.7 kJ能量
C.CO的燃烧热ΔH＝－110.6 kJ·mol-1
D.1 mol CO(g)具有的能量大于1 mol CO2(g)具有的能量
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8.(2024·湘潭高二质检)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(　　)
A.已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH<0，则H2(g)的能量一定高于H2O(g)的
B.若CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－812.3 kJ·mol-1，则甲烷的燃烧热ΔH为－812.3 kJ·mol-1
C.已知500 ℃、30 MPa下，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol-1，则将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，放出的热量为46.2 kJ
D.已知2CO2(g)＋4H2O(l)===2CH3OH(l)＋3O2(g)　ΔH＝＋1 451.5 kJ·mol-1，则 2 mol CO2(g)和4 mol H2O(l)中化学键的总键能大于2 mol CH3OH(l)和3 mol O2(g)中化学键的总键能
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解析　该反应的ΔH<0，说明2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的总能量高于2 mol H2O(g)的总能量，但H2(g)的能量不一定高于H2O(g)的，A错误；燃烧热是指1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量，氢元素的指定产物为H2O(l)，B错误；该反应是可逆反应，1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，不可能生成1 mol NH3，故放出的热量小于46.2 kJ，C错误；该反应为吸热反应，说明反应物中化学键的总键能大于生成物中化学键的总键能，D正确。
9.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在这种催化剂表面实现高效分解水来制备氢气，其主要过程如图所示。
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已知：断裂几种物质中化学键吸收的能量如下表所示。
化学键 H—O O===O H—H O—O
能量/(kJ·mol-1) 463 496 436 138
(1)写出水蒸气光催化反应的热化学方程式：__________________________
__________________。
2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　
ΔH＝＋484 kJ·mol-1
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(2)过程Ⅲ属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)奥运会火炬常用的燃料除了氢气外，还可以为丙烷、丁烷等。
已知：正丁烷和异丁烷的燃烧热ΔH分别为－2 878 kJ·mol-1、－2 869.6 kJ·mol-1。
下列有关说法不正确的是________(填字母)。
A.燃料燃烧时的能量转化形式主要是化学能转化为热能、光能
B.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C.正丁烷比异丁烷稳定
吸热
BC
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解析　(1)水蒸气光催化反应的热化学方程式为2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝(463×2×2－436×2－496)kJ·mol-1＝＋484 kJ·mol-1。(2)过程Ⅲ为H2O2分解生成O2和H2，反应物旧键断裂吸收的总能量为(463×2＋138)kJ·mol-1＝1 064 kJ·mol-1，生成物新键形成释放的总能量为(496＋436)kJ·mol-1＝932 kJ·mol-1，所以过程Ⅲ属于吸热反应。(3)燃料燃烧时发光、放热，能量转化形式主要是化学能转化为热能、光能，故A正确；异丁烷分子中的碳氢键和正丁烷的相同，故B错误；由燃烧热可知，正丁烷所具有的能量高于异丁烷的，能量越高越不稳定，故异丁烷比正丁烷稳定，故C错误。
10.(2024·德州高二检测)据下图判断，下列说法正确的是(　　)
A.氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 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
C.液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　
ΔH＝＋571.6 kJ·mol-1
D.2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(l)时，
断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量
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解析　在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时，所放出的热量称为该物质的燃烧热，由于热化学方程式中的水是气态，不是指定产物，故A项错误；消耗1 mol O2转移4 mol电子，若转移10 mol 电子，则消耗2.5 mol O2，故B项正确；生成2 mol H2O(g)时，ΔH＝－2 512 kJ·mol-1，生成 2 mol H2O(l)，放出的热量增多，ΔH<－2 512 kJ·mol-1，故C项正确；形成4 mol碳氧共用电子对(即生成1 mol CO2)时，放出的热量为628 kJ，故D项正确。
12.城市使用的燃料，现大多为煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤炭与水蒸气反应制得，故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式：_________________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 220.0 kJ·mol-1。
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丙烷的燃烧热为________________，CO的燃烧热为________________。同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值约为_____________________(列出计算式即可，下同)。
2 220.0 kJ·mol-1
282.57 kJ·mol-1
2 220.0∶282.57
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(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol-1。
试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为_________________。
(4)氢气是未来的能源，除来源丰富之外，还具有的优点是_____________________
_____________________。
单位质量产生的热量多，
产物无污染(合理即可)