内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 热化学方程式 燃烧热
教学目标
1.理解热化学方程式的意义,能正确书写热化学方程式。
2.知道燃烧热的概念;通过燃烧热的学习,认识能源在生产、生活中的重要意义。
液氢-液氧
火箭推进 剂
煤油-液氧
长征五号火箭
以上场景的热能都是由什么物质提供的呢?如何定性和定量地表示放出或吸收的能量呢?
思考:如何用化学语言来表示化学反应吸收或者释放的热量呢?
下图所示的方程式与化学方程式有哪些区别?
,
该反应方程式标明了物质的聚集状态和能量的变化
一. 热化学反应方程式
物质变化
能量变化
一、热化学方程式
1. 概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式
2. 意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
表示:1 mol气态氢气与1 mol气态氯气完全反应生成2mol气态
氯化氢,放出184.6kJ的热量。
思考:下列热化学方程表示的意义是什么?
热化学方程式的书写:
写
写出配平的化学方程式
标
用s、g、l标出各物质的状态
注
在ΔH后注明正负号、数值及单位
2H2+O2=2H2O
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-483.6 kJ/mol
注意事项:
热化学方程式中不用“↑”和“↓”
注明反应体系中反应物和生成物的聚集状态
△H 为“+”,表示吸热反应; △H 为“−”,表示放热反应
△H 与化学计量数有关,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);化学计量数加倍,△H 也要加倍
若正反应为放热反应 (△H<0),则逆反应为吸热反应(△H>0)
(1)1 mol HgO(s) 分解为液态汞和氧气,吸热90.7 kJ
(2)3 mol NO2(g) 与 1 mol H2O(l) 反应,生成 HNO3(aq) 和NO(g),
放热138 kJ
【课堂练习】
△H= +90.7 kJ/mol
ΔH= −138 kJ/mol
(3)1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量,写出硫燃烧的热化学
方程式。
S(s)+O2(g)=SO2 (g) △H=-299.52kJ/mol
判断下列热化学方程式书写是否正确:
1. 12 g石墨转化为CO时,放出11.05 kJ的热量
2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g) H=-110.5 kJ/mol
2. 1 mol液态肼与氧气中完全燃烧生成氮和水蒸气,放出642 kJ的热量
N2H4(l)+O2(g)=N2(g) +2H2O(g) H=+642 kJ/mol
3. 已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-286 kJ/mol
则2H2O (l)=2H2(g)+O2 (g) H=+572 kJ/mol
看谁做得既准又快
【课堂练习】判断热化学方程式是否正确,正确的打√,错误的打×。
(5)2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H = – 571.6 kJ/mol
(2)H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) △H = – 183 kJ
(3)已知强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol H2O放热57.3 kJ,则
2KOH(aq) + H2SO4(aq) = K2SO4(aq) + 2H2O(l) △H = – 57.3 kJ/mol
( )
( )
( )
( )
×
物质状态、反应条件
×
△H 单位:kJ/mol
√
×
化学计量数与△H 不成正比
(4)500℃、101kpPa下,将2 mol SO2(g)与1 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成
SO3(g)放热 a kJ,则2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H = – a kJ/mol
(1)4NH3 + 5O2 ==== 4NO + 6H2O △H = – 906.8 kJ/mol
催化剂
△
( )
×
可逆反应实际转化率<100%,热化学方程式指该反应完全进行的能量变化
【书写热化学方程式的注意事项】
热化学
方程式
符号
吸热 +
放热
数值
与化学计量数相对应成正比
单位
kJ/mol
固体(s)
液体(l)
气体(g)
溶液(aq)
化学计量数
与焓变数值对应
表示物质的量
(整数、分数均可)
条件
压强
温度
状态
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
思考:我们知道物质燃烧都会放出热量,那么是不是物质燃烧 放出的热量就叫燃烧热呢?
1.概念:101 kPa, 1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量
注意事项:
①可燃物的化学计量数为“1”
②“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。
③文字叙述燃烧热时用正值或ΔH表示
思考:H2的燃烧热为285.8 kJ/mol表示什么含义?
试书写表示H2的燃烧热的热化学方程式
25℃,101kPa时,1molH2完全燃烧生成H2O(l)时放出的热量为285.8kJ。H2(g)十1/2O2 (g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
1. 测得101kPa时1mol C完全燃烧放出393.5 kJ的热量,请写出反应的热化学方程式。
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
C8H18(l)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l) Δ H=5 518 kJ/mol
2. 辛烷(C8H18)的燃烧热为5 518 kJ/mol,请写出反应的热化学方程式。
【课堂练习】
下列热化学方程式中,ΔH 能正确表示物质的燃烧热的是( )
A. CH4(g)+O2(g) = CO(g)+2H2O(l) ΔH=-607.3 kJ·mol-1
B. H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1
C.CO(g)+ O2(g) = CO2(g)ΔH=-283.0 kJ·mol-1
D.2C8H18(l)+25O2(g) = 16CO2(g)+18H2O(l)ΔH=-11036 kJ·mol-1
C
H2的燃烧热是指生成液态H2O的燃烧反应所放出的热量
燃料C8H18应为1 mol
燃烧热的热化学方程式
A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
E.CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g) +2H2O(l) ΔH=-519.3 kJ·mol-1
看我七十二变
【思考1】煤、石油、天然气是当今世界重要的化石燃料,煤的主要成分是碳单质(C)、石油加工产品汽油的成分之一是辛烷(C8H18)、天然气的主要成分甲烷(CH4),某些物质25℃、101KPa时燃烧热见下表:
根据表格数据试书写C、C8H18、CH4的燃烧的热化学方程式,并探讨:(1)应根据什么标准来选择燃料?(2)表格中哪些燃料较好?
根据物质的燃烧热、燃料的储量、开采、储存的条件、价格、对生态环境的影响等综合考虑。较理想的燃料是:氢气、甲烷、甲醇
【思考2】阅读课本P10科学•技术•社会 脂肪在人体内发挥了怎样的作用?
脂肪是人体储存能量的重要物质,提供人体必需脂肪酸、促进脂溶性维生素的吸收、维持体温恒定、保护内脏等作用
课堂小结
变化观
守恒观
思维模型
热化学
方程式
物质变化
能量变化
质量守恒定律
能量守恒定律
反应体系是
吸热还是放热
反应体系吸收或
放出热量的多少
表示
遵循
定性
定量
遵循
燃烧放热
燃烧热:1mol纯物质→指定产物
课堂小结
项目 中和热 燃烧热
反应特点 中和反应 燃烧反应
反应条件 在稀溶液中 压强为101 kPa
量的要求 以___________为准 以____________为准
反应物、产物特点 酸和碱反应生成H2O和_________盐 完全燃烧生成_____的氧化物,如:C→CO2;H→H2O(l)
能量变化 强酸与强碱稀溶液反应:ΔH=-57.3 kJ·mol-1 不同反应的ΔH不相同,ΔH都为“-”
中和热与燃烧热
$$