内容正文:
第2课时 热化学方程式 燃烧热
(一)热化学方程式
概念
表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式
[微提醒]
化学式相同的同素异形体除需注明聚集状态外还需注明其名称(因为结构不同,物质具有的能量也不同),如金刚石应表示为“C(金刚石,s)”。
[微点拨]
注意可逆反应的ΔH和实际吸收或放出热量的区别:不论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热ΔH都表示反应进行到底时的能量变化。
书写热化学方程式时应注意的问题
①需注明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需注明反应物和生成物的聚集状态:s(固体)、l(液体)、g(气体)、aq(溶液)。
③热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数,也可以是分数。
④同一反应的ΔH必须与化学方程式一一对应(与化学计量数成正比)
意义
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。例如:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1的意义是指在25 ℃和101 kPa下, mol H2(g)与0.5 mol O2(g)反应生成 mol H2O(g)时,放出241.8 kJ的热量
物质的聚集状态与焓的关系
①冰、液态水、水蒸气的焓依次增大,冰熔化为液态水的焓变ΔH>0。
②同一物质的三态中气态的焓最大,固态的焓最小
(二)燃烧热
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。燃烧热的单位是kJ·mol-1
[微思考]
可燃物的物质的量发生变化,其燃烧热变吗?
提示:燃烧热指1 mol可燃物燃烧放出的热量,与可燃物的物质的量无关。
意义
甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,它表示在25 ℃、101 kPa时, mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出890.3 kJ的热量
注意
事项
“完全燃烧生成指定产物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的物质。完全燃烧时,下列元素要生成对应的物质:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g),N→N2(g)等。生成的水为液态不能是气态
———————[新知探究(一)]————————————————————————
热化学方程式的书写
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[典例导引]
[典例] 已知25 ℃、101 kPa下,10 kg丁烷完全燃烧生成CO2和液态水时,放出5×105 kJ的热量,下列热化学方程式书写正确的是( )
A.C4H10+O2===4CO2+5H2O
ΔH=-2 900 kJ·mol-1
B.C4H10(l)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)
ΔH=+2 900 kJ·mol-1
C.C4H10(l)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)
ΔH=+2 900 kJ
D.2C4H10(l)+13O2(g)===8CO2(g)+10H2O(l)
ΔH=-5 800 kJ·mol-1
[解析] 10 kg丁烷完全燃烧生成CO2和液态水时,放出5×105 kJ的热量,则58 g丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为=2 900 kJ,放热反应焓变值为负,热化学方程式为C4H10(l)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2 900 kJ·mol-1或者2C4H10(l)+13O2(g)===8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5 800 kJ·mol-1。
[答案] D
[生成认知]
1.热化学方程式的书写步骤及要求
一写方程式
写出配平的化学方程式
二标状态
用s、l、g、aq标明物质的聚集状态
三判正负
根据吸热或放热判断ΔH的正、负,
吸热反应ΔH符号为“+”;放热反应ΔH符号为“-”
四算数值
根据化学计量数计算ΔH的值
2.“五看”法判断热化学方程式的正误
一看
方程式是否配平
二看
各物质的聚集状态是否正确
三看
ΔH的“+”“-”符号是否正确
四看
反应热的单位是否为“kJ·mol-1”
五看
反应热的数值与化学计量数是否对应
3.热化学方程式的书写误区及注意问题
常见误区
①热化学方程式中不用注明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
②由于已经注明了物质的聚集状态,所以在热化学方程式中不再用“↑”与“↓”来标记气体生成物和难溶生成物。
③热化学方程式中一般用“===”(可逆反应中用“”),即便是有机反应的热化学方程式中也不用“―→”
注意事项
①热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应,若化学计量数加倍,则ΔH的数值也要加倍。
②当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值的绝对值相等,符号相反。
③热