内容正文:
1.1.2热化学方程式与燃烧热
第一章 化学反应的热效应
人教版·选择性必修一
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学习目标
学会书写热化学方程式(难点)
了解书写热化学方程式的注意事项
知道物质的燃烧热
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知识回放
想一想
请书写出△H的两种计算方法
△H=生成物总能量-反应物总能量
△H
△H(+)
△H(-)
反应从外界吸收能量
反应向外界释放能量
△H(+)
△H(-)
吸收的能量大于释放的能量
吸收的能量小于释放的能量
△H=旧键断裂吸收能量-新键形成释放的能量
→
吸热反应
→
放热反应
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一、热化学方程式
H2+Cl2=== 2HCl
点燃
请说明下列化学方程式表达的含义。
项目概述
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概念:
表示:
意义:
既能表示化学反应的物质变化又可表示能量变化
能够表示反应热的化学方程式
热化学反应方程式
H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g) △H=-184.6 kJ·mol-1
想一想
请联系反应热的性质,思考书写热化学方程式时要注意什么?
化学方程式无法表明其中的热量变化
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想一想
请联系反应热的性质,思考书写热化学方程式时要注意什么?
1.当温度、压强、物质的聚集状态等发生改变,反应热也随之改变。
(2)要注明反应物和生成物的状态。
g: 气体、l: 液体、s:固体、aq:溶液
(如FeCl3溶液标注“aq”,纯水标注“l”)
(1)要注明反应时的温度和压强。
一般25℃和101kPa时的数据可不特别注明。
(3)化学式相同的同素异形体,需注明名称
如金刚石表示为“C(金刚石,s)”
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想一想
请联系反应热的性质,思考书写热化学方程式时要注意什么?
2.反应热与反应物的量有关,反应物的量为原来的N倍时,反应热也为原来的N倍。
3.反应方程式逆写时,反应热△H的数值会同值异号。
(4)热化学方程式中的化学计量数可以是整数也可以是分数
热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量,不表示微粒个数
(5)△H与化学计量数相对应,如果化学计量数加倍,则△H也加倍;
(6)正逆反应的△H数值相等,符号相反, ΔH 的单位是 J·mol-1 或 kJ·mol-1。
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想一想
请联系反应热的性质,思考书写热化学方程式时要注意什么?
(7)可逆反应的ΔH表示完全反应的热量变化,与反应是否可逆无关。
如:N2(g)+3H2 (g)⇌2NH3 (g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,表示在101 kPa、25℃时,1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量
△H的大小比较
1.A(g)+B(g) = C(g) ΔH1=-40kJ/mol
A(g)+B(g) = C(l) ΔH2=-50kJ/mol
则ΔH1______ΔH2
>
*比较△H时,需要考虑正负号
对放热反应,放热越多, △H ;
对吸热反应,吸热越多,△H ;
越小
越大
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△H的大小比较
②同一反应,反应物状态相同,生成物状态不同,
生成固体放热最多,生成气体放热最少。
生成物
反应物
S
能量
反应
进程
l
g
能量
反应
进程
生成物
反应物
g
l
S
生成固体吸热最少,生成气体吸热最多。
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二、热化学方程式的书写
(g) + (g)= NH3(g) △H= -46.1 kJ/mol
3(g) + (g)= 2NH3(g) △H= -92.2 kJ/mol
NH3(g) = (g) + (g) △H= 46.1 kJ/mol
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资料卡片
即反应完成时参加反应的各物质的物质的量的数值与热化学方程式中各物质化学式前的系数相同,而不是指每摩尔某物质。
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三、燃烧热
在101 kPa下,1 mol 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的燃烧热。
单位是kJ/mol。
物质完全燃烧是指物质中所含有的氮元素转化为 N2(g),氢元素转化为 H2O(l),碳元素转化为 CO2(g)
例如,实验测得在25 ℃和101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量,就是燃烧热。
在101 kPa下,1 g 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。
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燃烧热与中和热
概念辨析
(1)“ 燃烧热的热化学方程式 ”与“燃烧的热化学方程式”的书写不同。写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为1mol, 燃烧的热化学方程式不强调可燃物的物质的量,可为任意值。
(2) “ 中和热的热化学方程式 ” 与“中和反应的热化学方程式”的书写不同。书写中和热的热化学方程式时生成的水必须为1mol, 书写中和反应的热化学方程式时生成的水的量可为任意值
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四、燃烧热的表示意义
想一想
1.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。
写一写
2.表示甲烷燃烧热的热化学方程式
CH4(g) +2O2(g) =CO2(g) +2H2O(l) △H=-890.31kJ/mol
注意:
文字描述燃烧热时用“正值” (如甲烷的燃烧热为890.31KJ/mol)
而用符号△H表示燃烧热时用“负值”
(如甲烷的燃烧热△H=-890.31KJ/mol)
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几种常见物质的燃烧热
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学习燃烧热的意义:通过对燃烧热的学习,可帮助我们更充分地利用能源。
①燃烧产物大气污染,一般不作燃料
②不易制备、运输,但无污染且燃烧热较大,是未来新能源
③西气东输工程,家庭常用燃料
④可再生能源,液体易运输,且燃烧热较大,逐渐被应用于乙醇汽油中
你会选择哪种家用燃料,选择的依据是什么?
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火箭推进剂燃料的选择
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
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火箭推进剂燃料的选择
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。
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(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) Δ H =-890.3 kJ。 ( )
(2)S(s)+O2(g)=SO2(g) Δ H =+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) Δ H =-571 kJ· mol -1 可知氢气的燃烧热为571 kJ· mol -1 。 ( )
(6)表示乙醇燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2 (g)=2CO2(g)+3H2O(g)
Δ H =-1 367.0 kJ· mol -1 。 ( )
判断下列正误
概念辨析
X
X
X
X
X
X
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热能的常见利用 —— 热交换器
为了充分利用燃料释放的热能,除了要使燃料尽量完全燃烧外,还可通过改进设备、利用余热、防止热损失等方法来实现。
热交换就是工业上充分利用热能的常见方法,热交换器(图 1.10)是提高热交换效率的一种设备,其内部装有许多平行或蛇形管道,以扩大传热面积。
当一种流体在管道内流动,另一种流体在管道外逆向流动时,它们通过管壁进行热交换,使热的流体得到降温,冷的流体得到预热。
在工业生产中,常利用热交换原理,使一种反应物放出的热能用于加热另一种反应物。此外,工厂也会利用化学反应中放出的热能来加热冷水,满足热水需求。
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练习巩固—课本P13
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练习巩固—课本P13
22
练习巩固
3.火箭常用肼(N2H4)和过氧化氢(H2O2)作动力源。已知 1 g N2H4 (l)
和足量 H2O2 (l) 反应生成 N2 (g) 和 H2O (g) 时放热 20 kJ,计算该反应
的反应进度为 1 mol 时的 ΔH。
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感谢您的聆听
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