1.1 反应热 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一章 化学反应的热效应 第一节 反应热 第3课时 热化学方程式 我们已经知道了该如何表示化学反应中的物质变化，又知道了如何表示反应热。该怎样将这两者同时表示出来呢？ H2+Cl2 == 2HCl 点燃 H2 (g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ∆H= −184.6 kJ/mol 表明了1mol气态H2和1mol气态Cl2反应生成可2mol气态HCl时，放出热量184.6KJ。 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。 物质变化 能量变化 一、热化学方程式的书写步骤及要求 (2)注明反应物和生成物的聚集状态 因为物质发生状态的变化也伴随着能量的变化，所以书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态。气态(g)、液态(l)、固态(s)、溶液(aq) (1)写出符合质量守恒定律的化学方程式 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量。因此，它可以用整数或分数表示。 H2(g) + O2(g) == H2O(l) ∆H2＝_____________ 1 2 H2(g) + O2(g) == H2O(g) ∆H1＝ −241.8 kJ/mol 1 2 −285.8 kJ/mol 1g冰 1g液态水 1g水蒸气 焓(H)增大 熔化 蒸发 等质量水的焓 H2O(s)＜ H2O(l)＜ H2O(g) 一、热化学方程式的书写步骤及要求 1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)＝HCl(g) ② H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) ① ΔH＝−184.6kJ/mol ΔH＝−92.3kJ/mol (4)用∆H表示化学反应放出或吸收的热量 放热反应的ΔH为“−”，吸热反应的ΔH为“+”； ΔH的常用单位是kJ/mol（或KJ‧mol-1)。ΔH必须与化学方程式一一对应，同一化学反应，热化学方程式中化学计量数和ΔH成正比。 (3)需注明反应时的温度和压强。 因为反应时的温度和压强不同，其ΔH也不同。但常用的ΔH的数据，一般都是25℃和101kPa时的数据，因此可不特别注明。 ①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“↑”↓”来标记气体生成物和难溶生成物。 ② 热化学方程式中不用注明反应条件。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“→”。 ③当反应逆向进行时，其反应热与正反应的ΔH 数值相等，符号相反 。 特别提醒：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（即完全转化）的能量变化。 例如：2SO2(g)+O2(g) ⇌ 2SO3(g) ΔH= −197kJ/mol，是指2molSO2(g)和1molO2(g)完全转化为2SO3(g)时放出的热量为197kJ。若在相同的温度和压强下，向某容器中加入2molSO2(g)和1molO2(g)，反应达到平衡时放出的热量为Q，因反应不能进行彻底，故Q<197kJ。 一、热化学方程式的书写步骤及要求 【注意事项】 A.H2(g)＋ O2(g)＝H2O(l) ΔH＝+241.8kJ/mol B.H2(g)＋ O2(g)＝H2O(l) ΔH＝−241.8kJ/mol C.2H2(g)＋ O2(g)＝2H2O(g) ΔH＝−483.6kJ/mol D.H2(g)＋ O2(g)＝H2O(g) ΔH＝−241.8kJ/mol 学习反馈 【典例1】（多选） 由氢气与氧气反应生成1 mol水蒸气放出241.8 kJ的热量则下列热化学方程式书写正确的是 ( 　) 1 2 CD 1 2 1 2 学习反馈 【典例2】 由氢气与氧气反应生成1 mol水蒸气放出241.8 kJ的热量，1 g水蒸气转化为液态水放出2.45 kJ的热量，则下列热化学方程式书写正确的是( 　 ) A A.H2(g)＋ O2(g)＝H2O(l) ΔH＝−285.9kJ/mol B.H2(g)＋ O2(g)＝H2O(l) ΔH＝−241.8kJ/mol C.H2(g)＋ O2(g)＝H2O(l) ΔH＝+285.9kJ/mol D.H2(g)＋ O2(g)＝H2O(g) ΔH＝+241.8kJ/mol 1 2 1 2 1 2 1 2 学习反馈 【典例3】依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 （1）1mol Cu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出157.3kJ的热量。 （2）1mol C2H4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l)，放出1411.0kJ的热量。 （3）1molC(s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.5kJ的热量。 【答案】 （1）Cu(s)＋1/2O2(g)＝CuO(s) ΔH＝− 157.3kJ/mol （2）C2H4(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝−1411.0kJ/mol （3）C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5kJ/mol 二、燃烧热 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？ 木材燃烧 煤炭燃烧 燃气燃烧 酒精燃烧 二、燃烧热 1、燃烧热定义：25℃，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 指定温度、压强 限定燃料的物质的量 生成物不能继续燃烧 即生成稳定物质 C – CO2 (g) H – H2O(l) S – SO2(g) N – N2(g) CH4 ( g ) ＋ 2 O2 ( g ) ＝ CO2 ( g ) ＋ 2 H2O ( l ) ∆H = – 890 kJ/mol 【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： 可燃物的化学计量数为“1”，其余物质的化学计量数可为分数 【例如】2C8H18(l) + 25O2(g) = 16CO2(g) + 18H2O(l) ∆H= −11036KJ/mol 【思考】①C8H18的燃烧热是多少? ∆H=－5518KJ/mol ②1mol C8H18燃烧时放出了多少热? 5518KJ C8H18燃烧的热化学方程式为： 2C8H18(l)+ 25O2(g) = 16CO2(g) + 18H2O(l) ∆H= −11036 kJ·mol-1 表示其燃烧热的热化学方程式为： C8H18(l)+ 25/2O2(g) =8CO2(g) + 9H2O(l) ∆H= −5518 kJ·mol-1 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 二、燃烧热 ④由于燃烧是放热反应，故文字表达不标明“+”、“−”,但用∆H表示时必须注明“−”。（∆H＜0） ②物质的燃烧热要求的是纯物质，比如C可以代表石墨或金刚石，因此方程式中要注明是具体物质。 ③物质是在O2 中燃烧：没有特别说明时，燃烧一般是指在氧气中燃烧。 语言表述——CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1 符号表示——ΔH= −890.3 kJ·mol-1。 【注意事项】 二、燃烧热 ①在25 ℃和101 kPa下，完全燃烧生成稳定的氧化物C→CO2(g)，H→H2O(l)， S→SO2(g)，N→N2(g)等。 学习反馈 【典例4】分析以下几个热化学方程式，代表燃烧热的热化学方程式是( ) A.C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH= 110.5 kJ/mol B.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH= −393.5 kJ/mol C.2H2(g)＋ O2(g)===2H2O(l) ΔH= −571.6 kJ/mol D.H2(g)＋ 1/2 O2(g)===H2O(g) ΔH= −241.8 kJ/mol B 【典例5】已知在25℃，101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ。则氢气燃烧热的热化学方程式书写正确的是( ) A．2H2+O2═2H2O ΔH＝ −142.9kJ•mol﹣1 B．H2(g)+1/2O2(g)+═H2O(l) ΔH＝ −285.8kJ•mol﹣1 C．2H2(g)+O2(g)+═2H2O(l) ΔH＝ −571.6kJ•mol﹣1 D．H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g) ΔH＝ −285.8kJ•mol﹣1 B 燃烧热和中和热的区别与联系 相 同 点 燃烧热 中和热 能量变化 ΔH 不 同 点 反应物的量 生成物的量 反应热 的含义 ΔH<0 , 单位 kJ/mol 放热反应 1mol纯物质 1mol水 1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量；不同的物质燃烧热不同 稀溶液中酸碱中和生1molH2O时放出的热量，强酸强碱间的中和反应中和热相同，均为57.3kJ/mol 不限量 可能是1mol也可以是0.5mol (不限) (1)甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　ΔH= −890.3 kJ。 (　　) (2)S(s)+O2(g)=SO2(g)　ΔH= +296.8 kJ· mol-1。 (　 　) (3)1 mol H2燃烧放出的热量为氢气的燃烧热。 (　　) (4)1 mol硫完全燃烧生成SO3所放出的热量为硫的燃烧热。 (　　) (5)根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　ΔH= −571 kJ· mol-1可知氢气的燃烧热为571 kJ· mol-1。 (　　) (6)已知H2(g)+1/2O2=H2O(l) ∆H= −285.8KJ/mol，则 2H2O (l) =2H2(g)+O2 ∆H= +571.6KJ/mol。 (　　) × × × × × √ 学习反馈 一定量的可燃物完全燃烧放出的热量，等于可燃物的 乘以该物质的__________________，即Q放= ___________________。 一定量可燃物完全燃烧时放出的热量 物质的量 n(可燃物)×|ΔH| 燃烧热ΔH的绝对值 例如：C2H4(g)的燃烧热是1411.0KJ/mol，14g乙烯完全燃烧放出的热量为？ 解答：Q放=n(可燃物)×|ΔH|=0.5 mol x 1411KJ/mol=705.5mol $$