内容正文:
第2课时 热化学方程式 燃烧热
学习目标
核心素养
1.能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
2.理解燃烧热的概念,掌握有关燃烧热的计算。
1.变化观念:认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化。能多角度、动态地分析化学变化。
2.科学态度:通过学习燃烧热的相关知识,认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献;形成具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。
一、热化学方程式
1.概念
表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。
2.特点(与化学方程式比较)
(1)指明了反应时的温度和压强,若在25 ℃、101 kPa时进行的反应,可不注明。
(2)在化学方程式右边注明ΔH的“+”“-”、数值和单位。
(3)所有反应物和生成物都用括号标注它们在反应时的状态。常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体和溶液。
(4)化学计量数可以是整数,也可以是分数。
3.意义
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,还说明了物质的量与能量之间的数量关系。例如:对于反应:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ/mol,表示25 ℃、101 kPa下,1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g),放出热量184.6 kJ。
1.热化学方程式H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1中,化学计量数表示 ( )
A.分子数 B.体积
C.物质的量 D.质量
答案 C
二、燃烧热
1.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。
2.单位
燃烧热属于反应热的一种,单位为“kJ·mol-1”。
3.意义
25 ℃和101 kPa时,H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,表示1 mol H2完全燃烧生成H2O(l)时放出285.8 kJ的热量。
4.燃烧热的热化学方程式表示
以乙醇为例,表示其燃烧热的热化学方程式为
C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH = -1 366.8 kJ·mol-1。
5.测量方法:利用量热计(仪器)由实验测得。
2.已知CH3OH(l)的燃烧热为-726 kJ·mol-1,对于反应2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(?) ΔH=-1 452 kJ·mol-1中水的状态判断正确的是 ( )
A.气态 B.液态
C.固态 D.无法判断
答案 B
要点一 热化学方程式的书写及注意事项
1.反应过程中的能量变化与哪些因素有关?书写热化学方程式时应注意什么问题?
提示:由于反应的焓变与物质的聚集状态、化学方程式中的化学计量数等有关,所以书写热化学方程式时,需注明物质的状态、焓变(符号、数值及单位)。
2.已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,kJ·mol-1的含义是什么?若1 mol N2和3 mol H2在一定条件下发生反应,放出的热量等于92 kJ吗?
提示:kJ·mol-1表示每摩尔反应完成后所放出的热量;不等于,该反应是可逆反应,不能进行完全,放出的热量小于92 kJ。
1.热化学方程式的书写和注意事项
书写步骤
注意事项
书写配平的化学方程式
化学计量数可以是
整数,也可以是分数
标明反应所需的条件
在25 ℃、101 kPa下
进行的反应,可不注明条件
注明物质的聚集状态
固体—s、液体—l、气体—g、溶液—aq
续表
书写步骤
注意事项
标明ΔH的符号、数值及单位
放热反应:ΔH<0
吸热反应:ΔH>0
计算ΔH
的数值
各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数、原子数,因此化学计量数可以是整数,也可以是分数
无论化学反应是否可逆,ΔH都表示每摩尔反应进行到底时的能量变化
ΔH的数值与各物质前的化学计量数成比例增加或减小;若反应逆向进行,则ΔH改变符号,但绝对值不变
2.ΔH与反应的“可逆性”
可逆反应的ΔH表示反应完全进行时的热量变化,与反应是否可逆无关。如N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,表示25 ℃、101 kPa条件下1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3释放92.4 kJ热量。
[例1] 1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94 kJ热量,此反应的热化学方程式为 ( )
A.C+H2OCO+H2
ΔH=+131.3 kJ·mol-1
B.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
ΔH=+10.9