1.1.3反热化学方程式 燃烧热 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一节 反应热　 第3课时 热化学方程式 燃烧热 人教版选择性必修1 ∆H＝ E（生成物的总能量）－ E（反应物的总能量） ∆H＝ E（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）－ E （生成物分子化学键形成时所释放的总能量） 化学反应一般都有反应热，如何定性和定量的表示一个具体化学反应的反应热呢？ 回顾 ∆H＝反应物的总键能 - 生成物的总键能 1．认识热化学方程式，了解热化学方程式表示的意义。 2．能正确书写热化学方程式。 3. 认识燃烧热，能正确书写燃烧热的热化学方程式。 学习目标 理解热化学方程式的含义和书写、燃烧热 重难点 一、热化学方程式 例 H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ∆H＝-285.8 kJ/mol 物质变化 1、概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 能量变化 表示意义: 在25℃、101 kPa时,1 mol气态氢气分子与1/2 mol气态氧气分子完全反应生成1mol液态水分子时, 放出285.8kJ的热量。  2、意义：既表明物质的变化，又表明能量的变化，还标明了物质的量与能量的变化关系 (1)正确书写化学方程式， △H必须写在右面并用空格隔开，且必须标明△H的正负。 放热反应：△H＜0，为“-”吸热反应: △H＞0，为“+” 正负号不能省略！单位是kJ/mol或J/mol 3.书写注意事项 ΔH= −41 kJ/mol ΔH= +41 kJ/mol 观察 思考： 固态 液态 气态 吸收 热量 吸收 热量 等质量水的焓：H2O(s)＜ H2O(l)＜ H2O(g) 1 2 1 mol气态H2和 mol气态O2反应生成 1mol气态H2O放出241.8 kJ的热 量，生成 1mol液态H2O也放出241.8 kJ的热量吗？ 物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也均不同。 3.书写注意事项 （2）注明反应体系中反应物和生成物的聚集状态， 例如：气态（g）、固态（s）、液态（l）、溶液（aq） ①区别“l”和“aq”：溴水中Br2 ，液溴中Br2 ②化学式相同的同素异形体，除标注状态外，还需注明名称: 如金刚石（s，金刚石）， 石墨（s，石墨）。 H2(g) + O2(g) = H2O(g) ΔH =﹣241.8 kJ/mol H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH =﹣285.8 kJ/mol Br2(aq) Br2(l) 教学过程 H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) ΔH= -184.6 kJ/mol H2(g) + I2 (g)=====2HI(g) ΔH= -14.9 kJ/mol 200℃ 101kPa （3）只注明反应时的温度和压强，因为同一反应在不同温度下进行时，其焓变是不同的。 不用写“点燃”、“加热”等引发条件。 对于25℃ (298K)，101 kPa 下进行的化学反应，可以不注明温度和压强 T(单位：k) = t(单位：℃) +273 （4）热化学方程式中各物质的化学计量数仅表示其物质的量，可以是整数，也可以是分数（但一般仍用最简整数比）； 对于同一化学反应，如果化学计量数扩大或缩小n倍，那么ΔH的数值也同时扩大或缩小相同的倍数。 △H与系数成正比！！ 两个热反应方程相加减时，同种物质可相加减，△H也应相加减。 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH =﹣483.6 kJ/mol H2(g) + O2(g) = H2O(g) ΔH =﹣241.8 kJ/mol ★kJ/mol的含义？ ★kJ/mol的含义：每mol反应的焓变 教学过程 （5）对于可逆反应而言，正逆反应的反应热△H数值相等，符号相反。 ΔH= −41 kJ/mol ΔH= +41 kJ/mol 含义：2mol氨气完全反应生成1mol氮气和3mol氢气吸收92.4KJ的热量。 注：①可逆反应的ΔH 是指物质完全反应时的热效应。 2NH3(g) ⇌ N2(g)+3H2(g) ΔH = + 92.4kJ/mol ②无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。 二、热化学方程式的书写步骤 小结：一方程、二状态、三焓变（正负号、数值、单位） 练习 3． 课堂练习 在常温常压下，1 g 氢气在足量氯气中完全燃烧生成氯化氢气体，放出92.3 kJ 的热量。下列热化学方程式中正确的是(　　) A．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　 ΔH＝－92.3 kJ·mol-1 B．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　 ΔH＝＋92.3 kJ·mol-1 C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　 ΔH＝＋184.6 kJ·mol-1 D．2HCl(g)=H2(g)＋Cl2(g)　 ΔH＝＋184.6 kJ·mol-1 【答案】D【解析】H2在Cl2中燃烧生成HCl气体，1 g H2燃烧放出92.3 kJ的热量，则1 mol (2 g)H2燃烧放出184.6 kJ的热量，化学反应放出热量，ΔH为“－”。则H2在Cl2中燃烧生成HCl气体的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·mol－1。一个放热反应的逆反应是吸热反应，并且在其他条件相同时，ΔH是原ΔH的相反数。则该题的四个选项中只有D是正确的。 4． 课堂练习 含11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L－1的H2SO4溶液反应放出11.46 kJ热量，下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是( ) A．KOH(aq)＋H2SO4(aq)=K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－11.46 kJ·mol－1 B．2KOH(aq)＋H2SO4(aq)=K2SO4(aq)＋2H2O(l)　 ΔH＝－114.6 kJ C．2KOH＋H2SO4=K2SO4＋2H2O ΔH＝－114.6 kJ·mol－1 D．KOH(aq)＋H2SO4(aq)=K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 无答案 三、热化学方程式的正误判断 看要求： 是否符合题意 看反应条件： 是否为温度和压强 四、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，叫做该物质的燃烧热，单位 kJ/mol 或 kJ·mol-1。 1.定义 【注意】 （1）反应条件∶25 ℃和101 kPa（书中给出的燃烧热数值均为此条件下测得） （2）可燃物的化学计量数为1，且为纯净物 （3）反应纯度：“完全燃烧”即可燃物在O2中充分燃烧。 （4）产物：“指定产物” C、H、S、N元素的指定产物分别为CO2(g)、H2O(l)、SO2(g)、N2(g)。 （5）描述：文字叙述燃烧热时用正值或ΔH表示， 如：CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1或 ΔH=-890.3 kJ·mol-1。 四、燃烧热 例如：25℃，101 kPa，1 mol CH4 完全燃烧，放出 890.31 kJ 的热量，这就是 CH4 的燃烧热。用热化学方程式表示如下： ΔH= −890.31 kJ/mol-1 2. 燃烧热的热化学反应方程式的书写 燃烧热的热化学反应方程式的书写要求： 可燃物的化学计量数必须为1，产物必须为指定物质。 练习：已知C、C8H18的燃烧热分别为393.5KJ/mol、5518KJ/mol、.写出上述物质燃烧热的热化学方程式。 2H2O(l) 课堂练习 3. 燃烧的热化学方程式和燃烧热的热化学方程式区别 区别在于表示燃烧热的热化学方程式必须是1mol纯物质完全燃烧反应 如:C8H18燃烧的热化学方程式为： 2C8H18（I）+25O2（g）=16CO2（g）+ 18H2O（I） ΔH=-11 036 kJ·mol-1， 表示其燃烧热的热化学方程式为： C8H18（I）+ O2（g）=8CO2（g）+ 9H2O（I） ΔH=-5 518 kJ·mol-1。 【例】若2.6克C2H2(g)完全燃烧生成H2O(l)和CO2(g)放热130kJ，则C2H2(g)的燃烧热为______， 热化学方程式为： ____________________________________________; 若要放出6.5×105kJ的热量，需要多少kg乙炔？ ①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);△H=－2600KJ/mol ②C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l);△H=－1300KJ/mol 1300KJ/mol 或△H=－1300KJ/mol 4.有关燃烧热的计算—— l△H l= Q/n 五：中和反应反应热的热化学方程式 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量叫做中和反应反应热。 强酸和强碱的稀溶液发生中和反应，生成1mol液态水和可溶性盐时，才能保证中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1。 通式：“H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) △H= -57.3KJ/mol”。 中和反应反应热的热化学方程式中：水的系数比为1 叙述中和反应反应热用正值或△H负值。 练习：写出盐酸与氢氧化钠的中和反应反应热的热化学方程式 比较项目 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 反应 ΔH ΔH 0，单位： 不同点 反应物 的量 mol （O2的数量不限） 生成物的量 不限量 H2O是 mol 反应热 的含义 时， mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；不同反应物，燃烧热不同 中强酸跟强碱发生中和反应生成 mol H2O时所释放的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为 kJ/mol < kJ/mol 1 25℃、101 kPa 1 1 稀溶液 1 57.3 放热 ※.中和反应反应热与燃烧热 ． 课堂练习 下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　) A． 已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)的反应热 ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1 B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1 C．H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1 D．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则 C6H12O6(s)＋6O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(l)　 ΔH＝－2800 kJ·mol－1 【答案】D 课堂小结 二、热化学方程式的书写“五步法“ 三、热化学方程式的正误判断 四、燃烧热—定义、燃烧热的热化学方 程式的书写 五、中和热 一、热化学方程式的概念 课后小任务 第一枚液体火箭发动机的推进剂 中国第一颗人造卫星“东方红一号”采用偏二甲肼推进剂 了解液体火箭推进剂的发展 液氧汽油 肼类燃料（肼、偏二甲肼） 液氧煤油 液氢液氧 长征六号、“长征七号”运载火箭采用液氧煤油推进剂，长征九号、11号使用液氧加煤油作为燃料 “长征五号”运载火箭采用液氢液氧推进剂 长征一号：硝酸-27S+偏二甲肼；长征二号系列、长征四号系列：四氧化二氮加偏二甲肼，长征三号系列使用了四氧化二氮加偏二甲肼，液氧液氢推进剂 长征二号F遥十三，长征二号F遥十六 课后小任务 液氢-液氧 偏二甲肼- 四氧化二氮 煤油-液氧 甲烷-液氧 优点 环境友好 高能无毒 来源广泛 常温燃料 运输简单 耐冲击、耐摩擦 成本低廉 无毒无害 无毒无害 不易结焦积碳 缺点 价格较高 低温贮存较难 燃料占空间大 有毒性 有腐蚀性 污染环境 液氧需低温贮存 燃烧易结焦积碳 脱硫成本高 低温贮存 燃料占空间大 $$