内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第二课时 热化学方程式 燃烧热
1
思考交流
任何一个化学反应都包括物质的变化和能量的变化。那么,有什么表达式能把这两种变化都表示出来?
H2 + I2 = 2HI
只表示物质变化
2
H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=-14.9kJ/mol
200℃
101kPa
物质变化
能量变化
【例1】在200℃、101kPa时,1 mol H2与碘蒸气作用生成HI的反应,科学文献上表示为:
3
一、热化学方程式:
1、定义:
能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2、含义:
表示1mol气态H2与1mol气态碘完全反应,生成2mol气态HI时,
放出14.9kJ的热量。
3、∆H单位中mol-1的含义
∆H单位中“mol-1”表示每摩尔反应所放出的热量,∆H的值与方程式中的计量系数有关。
4
1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分,二者缺一不可。
普通化学方程式只包含物质变化一个部分。
热化学方程式的理解:
2、反应的温度和压强不同时,其△H不同。热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于 25℃ 101kPa时进行的反应可不注明。
普通化学方程式不需注明温度和压强。
3、不同状态物质中贮存的能量不同,热化学方程式需注明各物质的状态。
普通化学方程式不需注明物质的状态。
4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量,可为整数或分数。
普通化学方程式中化学计量数既表示各物质的物质的量,
又表示原子分子数目,只能为整数,不能为分数。
H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
1
2
H2(g)+ O2(g)==H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
1
2
2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
5、ΔH 的数值与反应的系数成比例。
7、不需要注明反应的条件。
8、一个化学方程式可以有多个热化学方程式。
6、热化学方程式后面必须标明反应热,吸热反应ΔH为“+”、放热反应ΔH为“-”。
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的能量变化。
可逆反应的ΔH 和 实际吸收或放出热量 的区别:
2NH3(g) ⇌ N2(g)+3H2(g) ΔH = + 92.4kJ/mol
1、1mol C与1mol 水蒸气反应生成1mol CO 和1mol H2,需要吸收
131.5 kJ的热量。写出此反应的热化学方程式。
C(s)+H2O(g) =H2(g)+CO (g) ΔH=+131.5kJ/mol
2、根据下列图式,写出反应的热化学方程式。
正逆反应, ΔH数值相等,符号相反。
3.已知在298K时,由氢气和氮气反应生成1molNH3(g)放热46.11kJ,请将下列化学方程式写成热化学方程式。
H2(g) +N2(g)=NH3(g)
∆H=-46.11kJ·mol-1
NH3 (g) = H2(g) +N2(g)
ΔH= +46.11kJ·mol-1
3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)
∆H=-92.22 kJ·mol-1
H2+N2=NH3
NH3= H2+N2
3H2+N2=2NH3
4.已知在298K时,由1molH2(g)和0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l)放热285.8kJ,生成1molH2O(g)放热241.8kJ。
请写出热化学方程式,并分析两种情况下反应热为何不同。
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.9 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
5.下列关于热化学方程式的说法错误的是( )
A.反应过程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
B.热化学方程式中各物质的化学计量数表示物质的量,可用整数或分数
C.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH 表示标准状况下的数据
D.同一化学反应,反应条件不同ΔH 可能相同
C
6.在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是( )
A.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+725.8 kJ·mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 451.52 kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-725.8 kJ·mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1 451.52 kJ·mol-1
B
在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量
单位一般用kJ/mol
2.表示的意义
C的燃烧热为393.5kJ/mol,
表示在101kPa时,1molC完全燃烧生成气态CO2,放出393.5kJ的热量
表示为:△H = — 393.5kJ/mol
研究的条件
燃烧物的量
反应程度P9
1.定义:
二、燃烧热:
反应热
燃烧热
中和热
溶解热
●反应热●燃烧热●中和热
燃烧热 中和热
相同点
不同点
△H<0,放热反应
△H<0,放热反应
①限定可燃物(反应物)为1mol
②1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量(不同的反应物,燃烧热不同)。
①限定生成物 H2O 为1mol
②生成1mol H2O时放出的热量(不同的反应物的中和热大致相同)。
1.热化学方程式与普通化学方程式不同,下列有关热化学方程式
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1的说法错误的是( )
A.既表示化学反应中的物质变化,又表示化学反应中的能量变化
B.表示1molCO(g)与1molO2(g)完全反应生成1molCO2(g)放出283.0kJ热量C.一氧化碳的燃烧热为283.0 kJ·mol-1
D.CO与O2反应生成CO2只能实现化学能向热能的转化
D
4. 在25 ℃、101 kPa时,H2在1.0 mol O2中完全燃烧生成2.0 mol H2O(l)放出571.6 kJ的热量。该条件下,H2的燃烧热ΔH_______________。
-285.8 kJ·mol-1
5.已知a g乙炔气体充分燃烧生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式书写正确的是( )。
A.2C2H2(g)+5O2(g)══4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2b kJ·mol-1
B.2C2H2(g)+5O2(g)══4CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-4b kJ·mol-1
C.2C2H2(g)+5O2(g)══4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1
D.2C2H2(g)+5O2(g)══4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+4b kJ·mol-1
C
6.已知在25 ℃、101 kPa下,1 g液体C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4 kJ热量。表示上述反应热化学方程式正确的是( )。
A.C8H18(l)+ O2(g) === 8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-48.4 kJ·mol-1
B.C8H18(l)+ O2(g) === 8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 517.6 kJ·mol-1
C.C8H18(l)+ O2(g) === 8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=+5 517.6 kJ·mol-1
D.C8H18(l)+ O2(g) === 8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-48.4 kJ·mol-1
B
7.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃和101 kPa):
①C4H10(g)+O2(g) === 4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2 878 kJ·mol-1
②C4H10(g)+O2(g) === 4CO2(g)+5H2O(g) ΔH=-2 658 kJ·mol-1
③C4H10(g)+O2(g) === 4CO(g)+5H2O(l) ΔH=-1 746 kJ·mol-1
④C4H10(g)+O2(g) === 4CO(g)+5H2O(g) ΔH=-1 526 kJ·mol-1
由此判断,正丁烷的燃烧热是( )。
A.ΔH=-2 878 kJ·mol-1 B.ΔH=-2 658 kJ·mol-1
C.ΔH=-1 746 kJ·mol-1 D.ΔH=-1 526 kJ·mol-1
A
8.已知在25 ℃和101 kPa时,①2C(s)+O2(g)══2CO(g)
ΔH=-221 kJ·mol-1;②稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应,H+(aq)+OH-(aq)══H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。下列说法正确的是( )。
A.碳的燃烧热ΔH<-110.5 kJ·mol-1
B.①的反应热为221 kJ·mol-1
C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的反应热为-57.3 kJ·mol-1
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O,放出57.3 kJ· mol-1的热量
A
6.已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)══2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g)══3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 219.9 kJ·mol-1
请根据上面两个热化学方程式,回答下列问题。
(1)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为 。
(2)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol,完全燃烧时放热
3 846.6 kJ,则在混合气体中H2和C3H8的体积比是 。
4 725.6 kJ
3∶1
$$