内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
课时2 热化学方程式
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课堂导入
化学反应都是存在着反应热的,那么如何定性和定量的表示化学反应的反应热呢?
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热化学方程式
化学方程式只表明了化学反应中的物质变化,没有表明其中的能量变化,应当如何改进?
表明了1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成 2mol气态HCl时,放出184.6kJ 的热量。
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。
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根据右侧的相关图像,你还能得到什么信息?
热化学方程式
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ∆H1 = −184.6 kJ/mol
2HCl(g) = H2(g) + Cl2(g) ∆H2 = +184.6 kJ/mol
注意:可逆反应的焓变数值相同,符合相反。
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热化学方程式
在25 ℃和101 kPa下, 2 mol气态H2与1 mol气态O2反应生成2 mol气态H2O时,放出483.6 kJ的热量,如果生成的是H2O(l) ,反应热一样吗?
2H2(g) + O2(g) = 2H2O (g) ∆H1 = −483.6 kJ/mol
2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l) ∆H2 = −571.6 kJ/mol
等物质的质量水的焓:H2O(s) < H2O(l) < H2O(g)
注意:热化学方程式书写一定要标注物质的状态。
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热化学方程式
在25 ℃和101 kPa下, 4 mol气态H2与2 mol气态O2反应生成2 mol气态H2O时,放出483.6 kJ的热量,如果是4 mol气态H2与2 mol气态O2反应生成2 mol气态H2O,反应热一样吗?
2H2(g) + O2(g) = 2H2O (g) ∆H1 = −483.6 kJ/mol
4H2(g) + 2O2(g) = 4H2O (g) ∆H2 = −967.2 kJ/mol
注意:热化学方程式的系数加倍,焓变也加倍。
焓变的单位为kJ/mol,其中每摩尔的含义为每摩尔反应,所代表的是按照热化学方程式中的系数每发生一摩尔反应时所释放或吸收的热量。
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热化学方程式
热化学方程式的注意事项
(1)注明反应时的温度和压强。反应时的温度和压强不同,ΔH也不同。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。
(2)需注明各物质的聚集状态。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。物质的聚集状态:固态用“s”,液态用“l”,气体用“g”,溶液用“aq”。
(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数表示的是物质的量,可以是整数或分数。ΔH必须与化学方程式一一对应。
(4)热化学方程式书写时反应条件省略不写,也不用注明沉淀符号与气体符号。
(5)若是可逆反应,则需要注意可逆反应无法反应完全的相关考察。
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热化学方程式
热化学方程式的书写
写方程式,写出配平的化学方程式;
标状态,用 s,l,g,aq 标明物质的聚集状态;
标条件,标明反应温度和压强(101kPa,25℃可不标注);
标 ΔH,在方程式后面标明该反应的焓变 ΔH;
标数值,根据化学计量数计算ΔH值并注明单位。
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,请书写相关热化学方程式。
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1
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考察热化学方程式的书写正误时,应从以下角度进行判断。
热化学方程式
如果考察中和热的热化学方程式,还有什么注意事项?
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若是需要比较反应热的大小,应当如何操作?
热化学方程式
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) H1 = -Q1kJ/mol
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H2 = -Q2kJ/mol
比较 H大小时,要包括所含的“+”和“-”
因此可以得出:Q1 < Q2 H1 > H2。
吸热反应的焓变一定比放热反应大;
同一放热(吸热)反应,其他条件相同时,参加反应的反应物的物质的量越大,放出(吸收)的热量越多,H的值越小(越大);
燃料的燃烧,其他条件相同时:
燃烧产物越稳定,放出热量越多,则H越小;
燃料状态为气、液、固,放出的热量依次减少,则H依次增大。
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下列有关热化学方程式的说法错误的是 ( )
A.热学化方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据
B.热化学方程式中,各物质的化学计量数不表示分子个数,只代表该物质的物质的量
C.同一化学反应,化学计量数不同,则ΔH不同;化学计量数相同而状态不同,ΔH也不同
D.化学反应过程中所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
A
1g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量,表示该反应的热化学方程式正确的是 ( )
A.2H2 + O2 = 2H2O H = -571.6 kJ/mol
B.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H = -571.6 kJ/mol
C.H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g) H = -285.8 kJ/mol
D.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) H = -571.6 kJ/mol
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B
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燃烧热
木材燃烧
煤炭燃烧
燃气燃烧
酒精燃烧
我们知道物质燃烧都会放出热量,那么不同物质燃烧放出的热量一样吗?如何比较不同物质的燃烧的热效率呢?
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燃烧热
燃烧热: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,单位为kJ/mol。
指定产物: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)。
测定原理:将待测物质放在一个充满氧气的密封金属容器(称为氧弹)内,再将此容器置于盛有一定量水的量热计内筒中,通过点火装置使氧弹中物质燃烧,反应放出的热量会使氧弹外面的水温升高。用温度计测量水温的变化,即可计算出此反应放出的热量。
注意事项:可燃物的系数必须是1,必须生成指定产物,焓变一定为负值。
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燃烧热
燃烧热 中和热
相同点 能量变化 放热反应
ΔH ΔH<0,单位常用kJ/mol
不同点 反应物的量 1 mol 不限量
生成物的量 不限量 1 mol H2O(l)
反应热
的定义 在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量;反应物不同,燃烧热不同 在稀溶液中,酸与碱发生中和反应,生成1 mol H2O(l)时放出的热量;强酸与强碱反应的中和热都相同,均约为57.3 kJ/mol
燃烧热 中和热
相同点 能量变化
ΔH
不同点 反应物的量
生成物的量
反应热
的定义
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燃烧热
长征五号B运载火箭是专门为中国载人航天工程空间站建设而研制的一型新型运载火箭,以液态氧和液态氢作为火箭推进剂燃料,结合右表解释原因并写出热化学方程式。
某些物质的燃烧热(25 ℃,101 kPa)
名称 化学式 ΔH/kJ/mol 名称 化学式 ΔH/kJ/mol
石墨 C(s) -393.5 乙烷 C2H6(g) -1559.8
金刚石 C(s) -395.0 乙烯 C2H4(g) -1411.0
氢气 H2(g) -285.8 乙炔 C2H2(g) -1299.6
一氧化碳 CO(g) -283.0 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8
甲烷 CH4(g) -890.31 丙烷 C3H8(g) -2219.9
甲醇 CH3OH(l) -726.51 苯 C6H6(l) -3267.5
热值:单位质量或体积的燃料燃烧释放的热量。
如何根据热值数据书写热化学方程式?
已知在一定条件下,CO的燃烧热为283 kJ·mol-1,CH4的燃烧热为890 kJ·mol-1,由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧,释放的热量为 ( )
A.2 912 kJ B.2 953 kJ
C.3 236 kJ D.3 867 kJ
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B
火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水,当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256 kJ的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式:
______________________________________________________。
(2)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是______________________。
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N2H4(l) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H2O(g) ΔH = -640 kJ·mol-1
产物不会造成环境污染
课堂小结
谢谢观看
THANKS
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20
Traveling Light
Joel Hanson
Traveling Light, track 1
Other
208783.17
XXX -
163 key(Don't modify):L64FU3W4YxX3ZFTmbZ+8/TWA8gDlYn/6k9D9xIGo8WXAZ2QiReq2dElL2Uype/05125txy+290yas1na7fVnhLNI+TRhJ61mPhQ1c9cVRJh2tcPYpsqK//UpSWshiZeqtOF5yXaMvFmZLtNMPmHEmWm5zXCbrAgPrcwUiXRZDfBSjdG7+PZv7n9jmrmmXjQNRN7cKgWMidXn/sXnSCWlbL4OWWRI0MBVM5M6UmSUfd5QL+2EbGGtlVDyf6a3kWlh0LVau7yMZUcFzrdeTIrpSoBphMBpsXvzNeBTWAEoolH+2NNQ5qjYw2Ehhy2hVDLv3ktDcgTMGFT2jUCNSlV8bgfzS0LMEGUm8HMdJ2VEZeYIQkVSAVX2yUn/tNcrWGU20lDWCql1jdByW0uuVqLcw1pO4+/9BtqUHjnMYmjcswHCOUm+418eufzpVOdj7Xm47yxOOXjIJXEOCqdGBZQ6bBFwfBf2be2ISzvN7pF2sRM=
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