内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 第二课时 热化学方程式 燃烧热
这个是化学方程式么?和你平时见过的方程式有什么区别么?
是化学方程式,属于热化学方程式!
用以表示化学反应中的能量变化和物质变化
一、热化学方程式
1、概念
热化学方程式:
表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式
表示参加化学反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式
物质变化
能量变化
表示:在25℃、101 kPa条件下1 mol气态氢气和0.5mol气态氧气完全反应生成1mol气态水时放出241.8 kJ的热量
2、意义
热化学方程式不仅能够表明化学反应中的物质变化,也能表明化学反应中的能量变化。
3、书写
一写
方程式
写出配平的化学方程式
二标
状态
用s、l、g、aq分别标明固态、液态、气态、溶液的聚集状态
三标
条件
表明反应的温度和压强
(101KPa、25℃时可不用标注)
四标
ΔH
在方程式后写出ΔH,并根据信息注明ΔH的+或-
五标
数值
根据化学计量数计算写出ΔH的值,并注明单位
依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为
。
(2)在25℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为
。
SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1427.2 kJ·mol-1
C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1
4、注意事项
(1)热化学方程式不标“↑”“↓”,但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。
这是由于液态水蒸发为气态水时要吸收能量
(2)热化学方程式的化学计量数只表示物质的量,其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。
所以热化学方程式一定要标明聚集状态!!!
(3)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。
表示参加化学反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式
热化学方程式中化学计量数必须和反应热数值相对应。
ΔH的单位mol-1的含义:指每摩尔反应
(4)ΔH应包括“+”或“-”、数值和单位(kJ·mol-1)。
(5)可逆反应正、逆反应的ΔH的数值相等、符号相反。
N2(g)+3H2 (g)⇌2NH3 (g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
-92.4kJ/mol
+92.4kJ/mol
(6)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
(7)同素异形体之间转化的热化学方程式除了注明物质的聚集状态外,还要注明名称。
C(金刚石)=C(石墨) △H = -1.9kJ/mol
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ。( )
(2)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O ΔH=+57.3 kJ·mol-1。( )
(3)S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+296.8 kJ·mol-1。( )
(4)2NO2=O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1。( )
(5)500℃、30 MPa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),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol-1。( )
(6)C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,说明石墨比金刚石稳定。( )
下列热化学方程式或叙述正确的是( )
A.1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量:
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1
B.12 g石墨转化为CO时,放出110.5 kJ的热量:
2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
C.已知:H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,则:
2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g)的ΔH=+572 kJ·mol-1
D.已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量
c
判断热化学方程式正误的“五审”
一审“+”“-”
放热反应△H 为“-”,吸热反应△H 为“+”
二审单位
单位一定是kJ/mol或kJ·mol-1,易错写成mol或漏写
三审状态
物质的状态必须写正确,特别是溶液中的反应易写错
四审数值对应性
反应热的数值必须与热化学方程式中的化学计量数相对应,即化学计量数与△H成正比;当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
五审是否符合概念
由于反应的情况不同,反应热可分为燃烧热、中和热等,其中以燃烧热的实际应用最广泛。
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?是不是燃烧所放出的热量就叫燃烧热呢?
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,叫做该物质的燃烧热。
1mol
C:CO2
不能是CO
C元素变为CO2(g),H元素变为H2O(l),S元素变为SO2(g),N元素变为N2(g)等。
2、单位:
kJ/mol或kJ·mol-1
3、意义:
如C的燃烧热ΔH=-393.5kJ·mol-1,表示在25℃、101kPa条件下,1mol C(S)完全燃烧,生成CO2(g),放出393.5kJ的热量。
4、表示:
如C的燃烧热用热化学方程式表示为:
5、特点:
物质燃烧一定放热,故物质的燃烧热ΔH一定为负值
依据反应事实,写出下列反应的热化学方程式(常温下)
8 g CH4完全燃烧,放出445.0 kJ热量
01
CH4(g) +2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ∆H=−890 kJ/mol
1 mol气态丙烷在O2中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出2219.9 kJ热量
02
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ∆H=−2219.9 kJ/mol
常温下14 g CO完全燃烧,放出141.5 kJ热量
03
2CO(g)+O2(g) =2CO2(g) ∆H=−566 kJ/mol
练·技能实战
1.下列有关热化学方程式的说法错误的是( )
A.热学化方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据
B.热化学方程式中,各物质的化学计量数不表示分子个数,只代表该物质的物质的量
C.同一化学反应,化学计量数不同,则ΔH不同;化学计量数相同而状态不同,ΔH也不同
D.化学反应过程中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
2.已知在一定条件下,CO的燃烧热为283 kJ·mol-1,CH4的燃烧热为890 kJ·mol-1,由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧,释放的热量为( )
A.2 912 kJ
B.2 953 kJ
C.3 236 kJ
D.3 867 kJ
3.已知:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH1=-57.3 kJ·mol-1
1/2H2SO4(浓,aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH2=m kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.上述热化学方程式中的化学计量数表示物质的量
B.ΔH1<ΔH2
C.ΔH2=-57.3 kJ·mol-1
D.|ΔH1|>|ΔH2|
4.航天燃料从液态变为固态,是一项重大的技术突破。铍是高效率的火箭材料,燃烧时放出巨大的能量,已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(铍的相对原子质量为9)( )
A.Be+1/2O2===BeO ΔH=-564.3 kJ·mol-1
B.Be(s)+1/2O2(g)===BeO(s) ΔH=+564.3 kJ·mol-1
C.Be(s)+1/2O2(g)===BeO(s) ΔH=-564.3 kJ·mol-1
D.Be(s)+1/2O2(g)===BeO(g) ΔH=-564.3 kJ·mol-1
5.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=-2 220 kJ·mol-1
请根据上面两个热化学方程式,回答下列问题:
(1)H2的燃烧热为________________,C3H8的燃烧热为________________。
(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为____________。
(3)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol,完全燃烧时放热3 846.75 kJ,则在混合气体中H2和C3H8的体积比是________。
$$