内容正文:
第2课时 热化学方程式 燃烧热
[核心素养发展目标] 1.模型认知:建立从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型,会正确书写热化学方程式。2.宏观辨识与微观探析: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。
一、热化学方程式
1.热化学方程式
热化学方程式:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式,表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
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,2 mol气态H2与1 mol气态O2完全反应生成2 mol 液态H2O时放出571.6 kJ的热量。
2.热化学方程式的书写
(1)写出化学方程式并注明各物质的聚集状态。热化学方程式的化学计量数表示的是物质的量,可以是整数或分数。物质的聚集状态:固态用“s”,液态用“l”,气体用“g”,溶液用“aq”。
(2)注明反应时的温度和压强。常用的ΔH的数据,一般都是25 ℃和101 kPa时的数据,可以不特别注明。
(3)用ΔH表示化学反应热,ΔH必须与化学方程式一一对应,注意“+”“-”和单位kJ·mol-1。
ΔH的单位中“mol-1”的含义
对一个化学反应,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。
在25 ℃和101 kPa下,H2(g)与O2(g)完全反应生成水的热化学方程式如下:
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
(1)对比上面①、②两个热化学方程式,为什么产物都是2 mol H2O,而放出的热量却不相同?
提示 两个热化学方程式中H2O的聚集状态不同,其内能不同,尽管产物都是2 mol H2O,但放出的热量不同,所以热化学方程式中要注明物质的聚集状态。
(2)分析H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1热化学方程式中化学计量数是否表示分子数目?
提示 热化学方程式中各物质前的化学计量数只表示参加反应的各物质的物质的量,不表示具体的分子数目,故可以是整数,也可以是分数。
(3)将热化学方程式H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1与热化学方程式②相比较,热化学方程式中化学计量数的变化对ΔH有何影响?
提示 热化学方程式中化学计量数扩大n倍,ΔH的数值也相应地扩大n倍。
(4)将热化学方程式2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+483.6 kJ·mol-1与热化学方程式①相比较,化学反应进行的方向与ΔH有什么关系?
提示 正、逆反应ΔH的数值相同,符号相反。
根据所给信息,书写对应的热化学方程式。
(1)11.2 L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体,放出91.5 kJ热量,其热化学方程式:
。
(2)已知1 mol C(石墨,s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量,请写出该反应的热化学方程式:
。
(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热量,其热化学方程式:
。
(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热量,其热化学方程式:
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(5)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-