内容正文:
第2课时 热化学方程式 燃烧热
课程标准
核心素养目标
1.能进行反应焓变的简单计算,能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
2.理解辨识燃烧热的概念,并能正确书写燃烧热的热化学方程式。
在理解反应热的基础上,从宏观上理解辨识燃烧热的概念,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。(宏观辨识与微观探析)
知识点一 热化学方程式
1.概念及意义
(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)意义:不仅表明化学反应中的物质变化,还表明能量变化。
例如,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ/mol 表明了1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl时,放出184.6 kJ的热量。
化学方程式和热化学方程式
类型
化学方程式
热化学方程式
化学计量数表示的意义
微粒个数或物质的物质的量。一定是整数
物质的物质的量。可以是分数
是否要注明物质的聚集状态
否
必须注明
ΔH的正负号与单位
无
必须注明
是否要注明温度与压强
否
是。25 ℃,101 kPa时可不注明
意义
表明反应中物质的变化
表明反应中物质变化和能量变化
2.热化学方程式的书写
(1)书写方法
①写出相应的化学方程式
热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量,可以是整数或分数
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②注明反应的温度和压强
没有特殊说明是指25 ℃、101 kPa。不用注明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)
⇩
③注明各物质聚集状态
在物质后面用括号注明各物质的聚集状态:气体用“g”,液体用“l”,固体用“s”,溶液用“aq”
⇩
④注明ΔH的正负
化学方程式后面空一格标注ΔH,若为放热反应,ΔH为“-”;若为吸热反应,ΔH为“+”
⇩
⑤计算ΔH的数值
根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值,ΔH单位是kJ·mol-1
(2)应用示例(25 ℃和101 kPa)
①1 mol 气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol水蒸气时,放出241.8 kJ的热量,热化学方程式为H2(g)+O2(g)===H2O(g)ΔH=-241.8 kJ/mol。
②1 mol 气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态水时,放出285.8 kJ的热量,热化学方程式为H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH=-285.8 kJ/mol。
ΔH的单位中“mol-1”的理解
(1)对于某化学反应:aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g),ΔH的单位中“mol-1”并非指“每摩尔A(g)或B(g)、C(g)、D(g)”,而是指“每摩尔反应”。
(2)对于同一化学反应,不同热化学方程式中“每摩尔反应”的含义不同。例如:
①H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ/mol中,“每摩尔反应”表示1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)。
②H2(g)+Cl2(g)===HCl(g) ΔH=-92.3 kJ/mol中“每摩尔反应”表示0.5 mol H2(g)与0.5 mol Cl2(g)反应生成1 mol HCl(g)。
知识点二 燃烧热
1.概念及表述方法
(1)概念
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,单位是kJ/mol。燃烧热通常利用量热计由实验测得。
对燃烧热概念的理解
(1)纯物质即纯净物,可以是单质,也可以是化合物。
(2)完全燃烧生成指定产物:可燃物中的碳元素变为CO2(g),氢元素变为H2O(l),硫元素变为SO2(g),氮元素变为N2(g)。
(2)表述方法
燃烧热是反应热的一种,用文字描述燃烧热时,用正值,但用ΔH表述燃烧热时,要加“-”。例如,在25 ℃和101 kPa时,H2的燃烧热为285.8 kJ/mol,或H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ/mol。
2.表示燃烧热的热化学方程式
(1)书写要求
可燃物的化学计量数为1,产物是完全燃烧生成的指定产物,ΔH对应该物质的燃烧热。
(2)应用示例
在25 ℃和101 kPa时,甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol,表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3 kJ/mol。
反应热和燃烧热的比较
类型
反应热
燃烧热
能量的变化
放热或吸热
放热
ΔH的大小
放热时,ΔH<0;吸热时,ΔH>0
ΔH<0
反应物的量
不限
1 mol纯物质
生成物
无要求
指定产物
热化学方程式
有无