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第02讲 热化学方程式
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课前引入
自热食品,是指不依赖电、火等方式加热,而用自带发热包加热的预包装食品。 如自热米饭,自热火锅等。使用时,只需将特制的发热包放在食盒底部,再加入一杯凉水,即可制作出热气腾腾食物。
你知道其中的原理吗?请写出方程式。
化学反应一般都有反应热,如何表示化学反应的反应热呢?
【答案】自热火锅里面的加热包主要成分是焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、盐、生石灰、碳酸钠等,不同的商家可能存在成分上的差别,但是自热火锅加热的原理都是生石灰遇水变成熟石灰,从而释放热能并产生水蒸气,达到煮熟食物的作用。CaO + H2O === Ca(OH)2
知识精讲
思考与交流
观察下列几个方程式,与一般的方程式有何区别?
H2(g) + I2(g) 2HI(g) ΔH =﹣14.9 kJ/mol
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH =﹣92.4kJ/mol
2H2(g) + O2(g) ==== 2H2O(g) ΔH =﹣483.6 kJ/mol
一、热化学方程式的概念及意义
1.概念:表示参加反应的____________和____________的关系的化学方程式,叫做热化学方程式。
2.意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的________变化,也表明了化学反应中的______变化。
3.实例:2H2(g) + O2(g) ==== 2H2O(g) ΔH =﹣483.6 kJ/mol表示的意义为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。
【答案】物质的量 反应热 物质 能量
二、热化学方程式的书写方法
1.注明反应的_________和________(25℃、101 kPa下进行的反应可不注明);
2.反应条件可以省略(如点燃、高温等);
3.注明ΔH的“﹢”与“﹣”;
4.注明反应物和生成物的聚集状态:固态(____)、液态(____)、气态(____)、水溶液(____);
注意
物质的聚集状态不同时,它们所具有的内能、焓也均不同。例如,冰熔化为水时、需要吸收热量;水蒸发为水蒸气时,也需要吸收热量。
因此,H2与O2反应生成1 mol H2O(l)与生成1 mol H2O(g)时所放出的热量是不同的。
5.热化学方程式的化学计量数只表示物质的_________,而不代表微粒个数,因此可以写成分数。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其ΔH也不同。
【答案】1.温度 压强; 4.s;l;g;aq 5. 物质的量
及时小练
1.在25 ℃、101 kPa下,1mol气态H2与0.5mol气态O2反应生成1mol气态H2O,放出241.8kJ的热量:
_________________________________________________________________________________________
2.在25 ℃、101 kPa下,1mol气态H2与0.5mol气态O2反应生成1mol液态H2O,放出285.8kJ的热量:
_________________________________________________________________________________________
【答案】 H2(g) + O2(g) ==== H2O(g) ΔH =﹣241.8 kJ/mol
H2(g) + O2(g) ==== H2O(l) ΔH =﹣285.8 kJ/mol
三、ΔH的单位中“mol-1”的含义
1.ΔH的单位中“mol-1”,指的是“每摩尔反应”,如:
(1)H2(g) + O2(g) === H2O(l) ΔH =﹣285.8 kJ/mol
表示在25℃、101 kPa 时,1 mol H2(g) 和 mol O2(g) 完全反应生成1 mol H2O(l),放出285.8 kJ的热量。
(2)2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) ΔH =﹣571.6 kJ/mol
表示在25℃、101 kPa 时,2 mol H2(g) 和 1 mol O2(g) 完全反应生成2 mol H2O(l),放出571.6 kJ的热量。
因此, ΔH必须与方程式一一对应。
思考与交流
观察下列四个热化学方程式,反应热(ΔH)与热化学方程式的计量数有何关系?
(1)H2(g) + O2(g) === H2O(l) ΔH =﹣285.8 kJ/mol
(2)2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) ΔH =﹣571.6 kJ/mol
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)