1.1.3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

第一章 化学反应的热效应 反应热 第一节 第3课时 燃烧热 燃烧热 中和热 溶解热 反应热 不同反应情况下 kJ/mol kJ/mol kJ/mol kJ/mol 反应热 Administrator (A) - 所以反应热有的性质，他们都有， 1.燃烧热的的概念: 在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定的产物时所放出的热量。 指定常压 限定燃料的物质的量 单位: kJ/mol 生成物不能继续燃烧 C -- CO2(g) H– H2O(l) S – SO2(g) N - N2(g) 一、燃烧热 P9 1.燃烧热的概念: 在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定的产物时所放出的热量。 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l) △H=－11036KJ/mol 思考: △H=－5518KJ/mol ①1molC8H18燃烧时放出了多少热? 5518KJ ②C8H18的燃烧热是多少? 一、燃烧热 P9 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.31 kJ•mol-1 反应的热化学方程式为_____________________。 例如,CH4的燃烧热为_____________, 表示在101 kPa时, ______CH4(g)完全燃烧生成______________时放出890.31 kJ的热量。 CO2(g)和H2O(l) 890.31 kJ•mol-1 1 mol 2、燃烧热表示的意义: 一、燃烧热 P9 2、2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) ΔH=-571.6 kJ/mol H2( g ) +1/2 O2 ( g) = H2O ( g ) ΔH=-241.8 kJ/mol 求氢气的燃烧热。 答:ΔH=-285.8 kJ/mol 1、C（s）+ O2（g）=CO（g）；△H＝－110.5kJ/mol C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H＝－393.5kJ/mol 则C的燃烧热为 。 393.5kJ/mol 或 ΔH= - 393.5kJ/mol 注意:中文叙述燃烧热、中和热时可以不带“负号”， 但用 ΔH表示时一定要有“负号” 随堂演练 答：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稳定的氧化物。 【思考1】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？ 【思考2】石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？ C(石墨，s)+ O2(g)= CO2(g) ΔH= -393.5 kJ/mol C(金刚石，s)+ O2(g)= CO2(g) ΔH= -395.4 kJ/mol 说明：金刚石具有的总能量更高，比石墨更不稳定 不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具有的能量也不相同 注意：同素异形体要标“中文名称”以示区别！！！ 已知：石墨的燃烧热为393.5 kJ/mol，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.9kJ的热量，请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。 例：0.3mol的气态高能燃料乙炔（C2H2）在氧气中完全燃烧，生成气态CO2和液态水，放出389.88kJ热量，其热化学方程式为： 其燃烧热为： 表示燃烧热的热化学方程式为： 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2599.2kJ/mol 1299.6kJ/mol C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H= -1299.6kJ/mol 随堂演练 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 E. H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·mol－1 H2 (g) + O2(g) === H2O(l) H =－285.8kJ/mol 燃烧热 可燃物的化学计量数为“1” 以下能表示物质燃烧热的热化学方程式是 (　　) B H2的燃烧热是指生成液态H2O的燃烧反应所放出的热量 (1)燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必须为1；其余物质系数可以是分数 (2)完全燃烧，生成指定产物； (3)燃烧热热化学方程是唯一的。 (4)燃烧热通常是由实验测得的。 【注意事项】 名称 化学式（状态） ΔH/(kJ·mol-1) 名称 化学式（状态） ΔH/(kJ·mol-1) 石墨 C(s) -393.5 乙烷 C2H6(g) -1 559.8 金刚石 C(s) -395.0 乙烯 C2H4(g) -1 411.0 氢气 H2(g) -285.8 乙炔 C2H2(g) -1 299.6 一氧化碳 CO(g) -283.0 乙醇 C2H5OH(l) -1 366.8 某些物质的燃烧热（25 ℃、101 kPa） 课本P124附录Ⅰ 【资料卡片】 【例】 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？2240 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。 10 mol CH4 完全燃烧放出的热量为：10 mol×890.3 kJ/mol=8903 kJ Q放= [归纳]一定量可燃物完全燃烧时放出的热量 n(可燃物)×|ΔH| (1)1 mol H2燃烧放出的热量为氢气的燃烧热。 (　　) (2)1 mol硫完全燃烧生成SO3所放出的热量为硫的燃烧热。 (　　) (3)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。 (　　) (4)表示乙醇燃烧热的热化学方程式为 C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)　 ΔH =-1367.0 kJ·mol-1。 (　　) × × × × 随堂演练 下列各组物质的燃烧热相等的是 A.碳和一氧化碳 B.淀粉和纤维素 C.1 mol碳和3 mol碳 D.3 mol C2H2和1 mol C6H6 C 可燃物的物质的量发生变化，其燃烧热不变 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。 燃烧热定义： 在 101 kPa时，lmol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 随堂演练 1.定义：在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应,生成1mol液态水时的反应热叫做中和热. 2.中和热的表示： H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) △H=-57.3kJ／mol 3.要点： Ⅰ、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子 Ⅱ、反应物：(强)酸与(强)碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应 Ⅲ、生成1mol液态水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内 Ⅳ、放出的热量：57.3kJ/mol 二、中和热 4.中和热与57.3 kJ·mol-1的关系 思考与交流 已知：H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ΔH =﹣57.3 kJ·mol-1 试比较下列反应中放出的热量与 57.3 kJ 的大小： ①浓酸与浓碱反应生成 1mol水，Q1 ____57.3 kJ， ΔH1 ____ΔH； ②弱酸与弱碱反应生成 1mol水，Q2 ____57.3 kJ， ΔH2 ____ΔH； ③强酸与强碱反应生成 1mol水和难溶性盐，Q3 ___57.3 kJ， ΔH3 ___ΔH。 ＞ < < ＞ ＞ < 二、中和热 燃烧热与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 H2O(l) 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 酸碱中和生成1molH2O时放出的热量； 特殊地，强酸强碱间的中和反应生成可溶性盐时中和热相同,约为57.3kJ/mol 不限量 (不限) 热化学方程式 燃烧热 热化学 方程式 概念 表示 书写 燃烧热 一种特定的反应热 概念 注意问题 小结 18 【研究与实践】P11 了解火箭推进剂 [研究目的]火箭推进剂在航天和军事等领域具有广泛的应用。通过查阅资料，了解火箭推进剂的发展历史、现状及趋势，感受火箭推进剂的发展对人类社会进步的促进作用，体会化学反应中能量变化的重要价值。 [研究任务](1)了解火箭推进剂的发展历史。 (2)了解我国目前常用的火箭推进剂的类型、成分和特点。 (3)了解火箭推进剂的发展趋势。 [结果与讨论](1)通过研究，你得到什么启示?(2)撰写研究报告，并与同学讨论。 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 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 “长征七号”运载火箭采用液氧煤油推进剂 “长征五号”运载火箭采用液氢液氧推进剂 长征火箭的第三级使用的推进剂是: 火箭发射的一级燃料是: N2H4(肼)和NO2 液氢、液氧 火箭推进剂的发展主要着眼于能量高、排烟少、污染轻三个方面。 单位质量产生热量： ≈ 13.2 kJ/g 237.5 kJ 2 g＋16 g H2(l) + 1/2O2(l) = H2O(g) ∆H＝−237.5 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g)=CO2 (g) ∆H＝−283 kJ/mol 单位质量产生热量： ≈ 6.4 kJ/g 283 kJ 28 g＋16 g 火箭荷载的绝大部分质量来自于推进剂，产生同样推力所需要的推进剂质量越小，火箭的荷载就越低。计算每克液氢-液氧推进剂恰好完全反应释放的热量。 【思考与交流】长征五号火箭推进剂为什么选择液氢而不用CO呢？ 【知识拓展】 氢 能 氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源。氢能正是一种在常规能源危机的出现、在开发新的二次能源的同时人们期待的新的二次能源。 主要优点有:燃烧热值高，燃烧同等质量的氢产生的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，氢气可以由水制取，而水是地球上最为丰富的资源，演绎了自然物质循环利用、持续发展的经典过程。 缺点：(1)制取成本高，需要大量的电力； (2)生产、存储难：氢气密度小，很难液化，高压存储不安全 火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256 kJ的热量。 (1)写出该反应的热化学方程式：__________________________________ ____________________。 N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－640 kJ·mol－1 (2)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是______________________。 产物不会造成环境污染 $$