1.1.2热化学方程式、燃烧热 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

人教版(2019)·选择性必修1 第二课时 热化学方程式、燃烧热 第一章 化学反应的热效应 第一节 反应热 本课作业 《石室金匮-分层训练》训练2 默写DAY5 【练习1】已知：1mol H-O断裂吸收465 kJ能量，1mol H-H形成释放436 kJ能量，1mol O=O形成释放498kJ能量，试计算出2mol H2O(g)完全分解生成氢气和氧气产生的反应热，并画出反应物和生成物的能量变化图。 2H2O(g) == 2H2 (g) + O2 (g) ΔH =∑(反应物的键能)-∑(生成物的键能)=4×465-2×436-498 = +490 kJ/mol 【练习2】C (石墨，s) = C (金刚石，s) ΔH = +1.9 kJ/mol，石墨、金刚石哪个更稳定？试分析物质稳定性与键能的关系。 (1)物质总能量越低，物质越稳定； (2)键能越大，破坏该化学键需要的能量越高，该化学键越难断裂，所以物质越稳定。 能量 反应进程 石墨 金刚石 E吸 E放 ∆H>0，吸热反应，石墨键能大，总能量低，更稳定。 热化学方程式 1 H2 + Cl2 ==== 2HCl 点燃 298K 101.3kPa H2(g) + Cl2 (g) ==== 2HCl (g) △H = -184.6 kJ/mol 【思考】如何科学、规范表达该反应中的焓变？ 环节一：热化学方程式 不用写条件——因为不管什么条件、不管经历怎样的反应历程，反应热只与始态、终态有关！ 环节一：热化学方程式 【思考1】观察以下标红的表达方式，与普通的化学方程式有什么不同？ 不同：(1)指明了温度和压强 (2)注明了反应物和生成物的状态 (3)注明反应热(ΔH) H2(g) + I2(g) 2HI(g) ΔH = -14.9 kJ/mol H2+ I2 == 2HI △ 【思考2】该表达式表达了什么意思？ 1mol H2(g)和1mol I2(g)完全反应，生成2mol HI(g)放出14.9kJ的热量。 【思考3】普通方程式的计量数表示什么意思？和该表达式的计量数有何区别？ 微粒个数、物质的量、气体体积等 只能表示物质的量！ 环节一：热化学方程式 1.热化学方程式的概念及意义 (1)概念: 热化学方程式表示___________________ 和_________ 的关系的化学方程式。 物质变化 能量变化 (2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 参加反应的物质的量　 反应热 H2(g)+I2(g) ==== 2HI(g) ΔH = -14.9kJ/mol 200℃ 101kPa (3)实例：上述方程式表示的意义为1mol氢气与1mol碘蒸气，完全反应生成2mol碘化氢气体，放出14.9 kJ的热量。 环节一：热化学方程式 1.热化学方程式的概念及意义 (4)热化学方程式化学计量数的意义：只能表示物质的量，可以取整数/分数 (5)ΔH 的单位中“mol-1”的含义： ΔH 必须与方程式一一对应！！ 环节一：热化学方程式 2.反应热(ΔH)与热化学方程式的数量关系 观察下列热化学方程式，反应热(ΔH)与热化学方程式的计量数有何关系？ ①H2(g) + O2(g) === H2O(l) ΔH = -285.8 kJ/mol ②2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) ΔH = -571.6 kJ/mol 对于同一化学反应，如果化学计量数扩大或缩小，那么ΔH的数值也同时 。 扩大或缩小相同的倍数 环节一：热化学方程式 2.反应热(ΔH)与热化学方程式的数量关系 观察下列热化学方程式，反应热(ΔH)与热化学方程式的计量数有何关系？ (1)N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ΔH = -92.4kJ/mol (2)2NH3(g) ⇌N2(g)+3H2(g) ΔH = +92.4kJ/mol 当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值 ，符号 。 相反 相等 环节一：热化学方程式 3.可逆反应的反应热 【思考1】已知：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH＝-92 kJ·mol－1，kJ·mol－1的含义是什么？若1 mol N2和3 mol H2在一定条件下充分反应，放出的热量等于92 kJ吗？ kJ·mol－1表示每摩尔反应反应完全后所放出的热量。 该反应是可逆反应，不能进行完全，1 mol N2和3 mol H2在一定条件下发生反应放出的热量小于92 kJ。 可逆反应不能进行彻底，其中的“ΔH”表示完全反应时对应的焓变 环节一：热化学方程式 3.可逆反应的反应热 【思考2】在一定温度和压强下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3 kJ，则其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g)　 ΔH -38.6 kJ·mol－1 ＜ 环节一：热化学方程式 4.热化学方程式的书写及注意事项 ① 状态：要注明 。若条件为25℃、101 kPa ，不特别指明。 ②要注明反应物和生成物的 。g表示 、l表示 、s表示 。aq表示 。对于一个反应来说，物质状态不同，ΔH 。 温度和压强 聚集状态 气态 液态 固态 溶液 不同 注意：不是标况！ 环节一：热化学方程式 4.热化学方程式的书写及注意事项 ③热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的 ，并不表示物质的分子数和原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。 物质的量 注意，除特定的反应热对应的热化学方程式(中和热、燃烧热等)或明确规定某物质的物质的量，其余通常情况下均化至最简整数比！ ④要注明ΔH： I. ΔH只能写在方程式右边。 II. ΔH必须带上正负号及单位。 (ΔH的单位是kJ·mol-1，表示给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。即mol-1指的是“每摩尔反应”) 环节一：热化学方程式 4.热化学方程式的书写及注意事项 ⑤各物质化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应。 当化学计量数加倍，ΔH 。 当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值 ，符号 。 ⑥ 热化学方程式中不写↑和↓符号，不写反应条件，但可逆反应需写可逆符号。 环节一：热化学方程式 4.热化学方程式的书写及注意事项 翻倍 不变 相反 环节一：热化学方程式 4.热化学方程式的书写及注意事项 一写方程式 二标状态 三标条件 四标ΔH 五标数值 写出配平的化学方程式(注意化学计量数的书写是否有要求，并不一定化至最简整数) 用 s，l，g，aq 标明物质的聚集状态 标明反应温度和压强(101kPa，25℃可不标注) 在方程式后面标明该反应的焓变 ΔH 根据化学计量数计算ΔH值并注明正负符号及单位 环节一：热化学方程式 【练习】(优化方案课堂讲义P6)写出下列反应的热化学方程式。 (1)1 mol H2(g)与适量O2(g)反应生成H2O(l)放出285.8 kJ的热量：____________________________________________________ (2)32 g Cu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)放出78.5 kJ的热量：___________________________________________________ 环节一：热化学方程式 【练习】(优化方案课堂讲义P6)写出下列反应的热化学方程式。 (3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物放出22.67 kJ的热量：______________________________________________________________。 (4)25 ℃、101 kPa下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ的热量： ___________________________________________________________。 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 环节一：热化学方程式 【练习】(优化方案课堂讲义P6)写出下列反应的热化学方程式。 小于 该反应是可逆 反应，不能进行完全 环节一：热化学方程式 【例1】在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2；H 1 、H 2 的大小。 5.比较反应热的大小 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H1 = -Q1kJ/mol H2(g)+O2(g)=H2O(g) H2 = -Q2kJ/mol Q1＞Q2 比较H大小时，要包括所含的“+"和“-”，所以吸热反应的H肯定比放热反应的大 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) H1＜H2 环节一：热化学方程式 【例2】在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2；H 1 、H 2 的大小。 5.比较反应热的大小 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H1 = -Q1kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2 = -Q2kJ/mol Q1<Q2 H1＞H2 比较H大小时，物质状态为气、液、固时，对应的能量逐渐变低，用简单的图像来辅助理解！ 环节一：热化学方程式 【例3】在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2；H1 、H2 的大小。 5.比较反应热的大小 Q1 < Q2 产物越稳定，放出热量越多，则H越小 H1 > H2 C(S) +O2(g) = CO(g) H1 = -Q1kJ/mol C(S)+O2(g) = CO2(g) H2 = -Q2kJ/mol 环节一：热化学方程式 5.比较反应热的大小 ①H2(g)＋I2(g) =2HI (g) ΔH1 ②H2(g)＋I2(g) =2HI (s) ΔH2 ③H2(g)＋I2(s) =2HI (g) ΔH3 【课堂练习】在同温、同压下，比较下列放热反应H 的大小。 ΔH3>ΔH1>ΔH2 燃烧热 1 环节二：燃烧热 1. 概念: 25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。 ①研究条件: ②反应物及其物质的量: ③反应程度: ④生成物: ⑤燃烧热与物质的多少无关，只与物质的种类有关 ⑥符号: 单位: 101kPa 如:C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2 (g)等。 【注意事项】 纯物质 1mol(以燃烧1mol纯物质为标准来配平) 完全燃烧 ΔH<0 kJ/mol 环节二：燃烧热 2. 表示的意义: 【例】已知CH4的燃烧热为890.31KJ/mol，表示的含义是什么？ 在101KPa时, 1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时，放出890.31KJ的热量。 3. 表述方式： 【例】语言表述——CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol 符号表示——ΔH= -890.3 kJ/mol 【注意事项】 中文叙述燃烧热不带“负号” 但用ΔH表示时一定有“负号” 环节二：燃烧热 4. 表示燃烧热的热化学方程式的书写 【例1】已知CH4的燃烧热为890.31KJ/mol，请写出表示其燃烧热的热化学方程式 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.31kJ/mol 环节二：燃烧热 4. 表示燃烧热的热化学方程式的书写 【练习1】(优化方案课堂讲义P6) √ 判断与书写表示燃烧热的热化学方程式时，关键——反应物的n、生成物是否为指定产物、ΔH是否为负值、单位是否正确、是否与方程式对应 环节二：燃烧热 4. 表示燃烧热的热化学方程式的书写 【练习2】(优化方案课堂讲义P6) √ 环节二：燃烧热 【思考1】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？ 【思考2】可燃物的物质的量发生变化，其燃烧热变吗？ ① 燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是1 mol的纯物质； ② 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热必须是生成指定产物。 不变。燃烧热指1 mol可燃物燃烧放出的热量，与可燃物的物质的量无关。 环节二：燃烧热 5. 有关燃烧热量的计算 【例】(优化方案课堂讲义P6) 3．长征四号丙遥四十运载火箭的燃料为偏二甲肼(C2H8N2)，1.5 g 偏二甲肼(液态)完全燃烧生成液态水放出50 kJ热量。请回答下列问题： (1)在计算偏二甲肼的燃烧热时，碳、氮元素生成的指定产物是________、________。 (2)根据材料中所给信息计算偏二甲肼的燃烧热ΔH为__________________。 CO2(g) N2(g) －2 000 kJ·mol－1 环节二：燃烧热 5. 有关燃烧热量的计算 【例】(优化方案课堂讲义P6) BC C 环节二：燃烧热 5. 有关燃烧热量的计算 【练习】在101 kPa时，1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000 L CH4(标况)燃烧后所产生的热量为多少？ 解析：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH =－890.3 kJ/mol 即CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol。 1000 L CH4(标况)的物质的量为：n(CH4)=44.6 mol, 44.6 mol CH4 完全燃烧放出的热量为：44.6 mol×890.3 kJ/mol=3.97×104 kJ 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝ －571.6 kJ·mol－1 2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝ －314 kJ·mol－1 4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－906.8kJ·mol－1 (5)已知：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1。请写出1 mol NH3分解对应的热化学方程式：_________________________________________。 若1 mol N2(g)和3 mol H2(g)在一定条件下发生反应，则放出的热量________92 kJ(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是________________ ________________________。 NH3(g)⇌ eq \f(1,2) N2(g)＋ eq \f(3,2) H2(g)　ΔH＝＋46 kJ·mol－1 1．(教材习题变式)甲醇属于可再生能源，可用作汽车的燃料，下列能正确 表示甲醇燃烧热的热化学方程式是(　　) A．CH3OH(l)＋ eq \f(3,2) O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋763.3 kJ·mol－1 B．CH3OH(l)＋ eq \f(3,2) O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－763.3 kJ·mol－1 C.CH3OH(l)＋ eq \f(3,2) O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－675.3 kJ·mol－1 D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 526.6 kJ·mol－1 2．下列热化学方程式中的反应热下划线处表示燃烧热ΔH的是(　　) A．NH3(g)＋ eq \f(5,4) O2(g)=== NO(g)＋ eq \f(3,2) H2O(g) ΔH＝－a__kJ·mol－1 B．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－b__kJ·mol－1 C．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－c__kJ·mol－1 D．CH3CH2OH(l)＋ eq \f(1,2) O2(g)=== CH3CHO(l)＋H2O(l)　ΔH＝－d__kJ·mol－1 (3)下列表示偏二甲肼燃烧的热化学方程式正确的是________(填字母，下同)，其中表示偏二甲肼燃烧热的热化学方程式为____________________。 A．C2H8N2(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋N2(g)　 ΔH＝－2 000 kJ·mol－1 B． eq \f(1,2) C2H8N2(l)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)＋ eq \f(1,2) N2(g)　ΔH＝－1 000 kJ·mol－1 C．C2H8N2(l)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)＋N2(g)　 ΔH＝－2 000 kJ·mol－1 $$