内容正文:
第一节 反应热
第3课时 燃烧热
第一章 化学反应的热效应
能燃烧的物质有千万:CH4、H2、CO······
是H2燃烧放热多,还是CO燃烧放热多?如何比较不同物质的燃烧效率呢?
氢和氧在太空航天飞机主引擎中燃烧,在最大推力下产生近乎无色的火焰
环节一:认识燃烧热
概念
在101 kPa时,1 mol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,单位为kJ/mol
①一个条件: 101 kPa
②一个标准:1 mol纯物质
③两个要求:完全燃烧,指定产物。
C CO2(g)
S SO2(g)
H H2O (l)
N N2(g)
25 ℃、101 kPa时甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,意义是什么?
25 ℃、101 kPa时,1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出
890.3 kJ的热量
意义
CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ∆H=−890 kJ/mol
这个意义非常重要,让学生多叙述一遍,有助于后面的计算。
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例如:
H2(g) + O2(g) H2O(l) ∆H2=− 285.8 kJ/mol
1
2
H2(g) + O2(g) H2O(g) ∆H1=−241.8 kJ/mol
1
2
2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) ∆H3=−571.6 kJ/mol
(1)哪个表示的是氢气的燃烧热的热化学方程式?
(2)说法是否正确:1 mol石墨燃烧生成CO所放出的热量为石墨的燃烧热。
燃烧热热化学方程是唯一的
可燃物必须是 1 mol
完全燃烧
得到指定产物
注意
长征五号B运载火箭是专门为中国载人航天工程空间站建设而研制的一型新型运载火箭,以液态氧和液态氢作为火箭推进剂燃料。
环节二:应用燃烧热
某些物质的燃烧热(25 ℃,101 kPa)
名称 化学式 ΔH/kJ/mol 名称 化学式 ΔH/kJ/mol
石墨 C(s) -393.5 乙烷 C2H6(g) -1559.8
氢气 H2(g) -285.8 乙炔 C2H2(g) -1299.6
一氧化碳 CO(g) -283.0 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8
甲烷 CH4(g) -890.31 丙烷 C3H8(g) -2219.9
结合下表写出表示氢气燃烧热的热化学方程式,计算相同质量的H2(g)、CH4(g)、C2H5OH(l)完全燃烧放出的热量,说明用液氢作为火箭燃料的优点。
燃料 摩尔质量g/mol 1 g燃料完全燃烧放出的热量(kJ)
H2(g) 2
CH4(g) 16
C2H5OH(l) 46
142.9
55.6
29.7
某些物质的燃烧热(25 ℃,101 kPa)
名称 化学式 ΔH/kJ/mol 名称 化学式 ΔH/kJ/mol
石墨 C(s) -393.5 乙烷 C2H6(g) -1559.8
氢气 H2(g) -285.8 乙炔 C2H2(g) -1299.6
一氧化碳 CO(g) -283.0 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8
甲烷 CH4(g) -890.31 丙烷 C3H8(g) -2219.9
燃料 摩尔质量g/mol 1 g燃料完全燃烧放出的热量(kJ)
H2(g) 2
CH4(g) 16
C2H5OH(l) 46
142.9
55.6
29.7
问题:从这三种物质中选择哪种作为家用燃料,选择的依据是什么?
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
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某些物质的燃烧热(25 ℃,101 kPa)
名称 化学式 ΔH/kJ/mol 名称 化学式 ΔH/kJ/mol
石墨 C(s) -393.5 乙烷 C2H6(g) -1559.8
氢气 H2(g) -285.8 乙炔 C2H2(g) -1299.6
一氧化碳 CO(g) -283.0 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8
甲烷 CH4(g) -890.31 丙烷 C3H8(g) -2219.9
甲烷不完全燃烧会产生CO,请写出表示CO燃烧热的热化学方程式。
(1) 1mol CO、2mol CO的燃烧热分别是多少?
(2) 2mol CO完全燃烧放出的热量是多少?
相同,燃烧热为283.0kJ/mol; △H= - 283.0kJ/mol
CO(g) + O2(g) = CO2(g) △H=-283.0kJ/mol
566.0kJ
用汉字表示的时候为正值,符号表示为负值
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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;
热量的单位kJ,而燃烧热的单位为kJ/mol,热量的数值为正值,燃烧热的数值为负值。
燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同?
甲烷不完全燃烧会产生CO,请写出表示CO燃烧热的热化学方程式。
(1) 1mol CO、2mol CO的燃烧热分别是多少?
(2) 2mol CO完全燃烧放出的热量是多少?
相同,燃烧热为283.0kJ/mol; △H= - 283.0kJ/mol
CO(g) + O2(g) = CO2(g) △H=-283.0kJ/mol
566.0kJ
1mol或10mol物质燃烧,燃烧热是一样的。查阅后面话的科学性?
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思考:写出下列热化学方程式,找共同点:
(1)1L 1mol/L稀盐酸和1L 1mol/L NaOH溶液发生中和反应放出的热量为57.3kJ
(2)1L 1mol/L硝酸和1L 1mol/L KOH溶液发生中和反应放出的热量为57.3kJ
HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol
HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol
(3)1L 1mol/L H2SO4和2L 1mol/L KOH溶液发生中和反应放出的热量为114.6kJ
H2SO4(ag)+ 2KOH(ag)=K2SO4(ag)+2H2O △H=一114.6kJ/mol
若时间紧,直接让学生观察,然后找共同点
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1.中和热
(1)定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O,这时的反应热
叫做中和热。
①必须是稀溶液,因为浓酸和浓碱溶液相互稀释会放热。
②强酸和强碱反应的中和热为57.3 kJ/mol。
强酸、强碱的中和热等于57.3 kJ/mol
弱酸、弱碱反应放出的热低于57.3 kJ/mol
浓酸、浓碱反应放出的热高于57.3 kJ/mol
③中和热的单位是kJ/mol。 ④中和热的热化学方程式:以生成1mol水为标准
易错警示
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
(2)中和热的热化学方程式:
△ H=-57.3kJ·mol-1
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水
1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量;不同的物质燃烧热不同
酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热相同,均为57.3kJ/mol
不一定
不一定
快速过
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B
1.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57. 3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57. 3) kJ·mol-1
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO(g)+O2(g)==2CO2(g)反应的ΔH=-2×283.0 kJ·mol-1
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
课 堂 练 习
2.下列各组物质的燃烧热相等的是( )
A.碳和一氧化碳
B.1mol碳和2mol碳
C.1mol乙炔和2mol碳
D.淀粉和纤维素
B
1mol碳和2mol碳燃烧放出的热量不同,但其燃烧热不变。
D
3. 25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、890.3 kJ·mol-1、2 800 kJ·mol-1,则下列热化学方程式正确的是 ( )
A.C(s)+ O2(g)===CO(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
D. C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
4、已知 :
(1)H2(g)+1/2O2 (g) = H2O (g) ΔH1 = a kJ/mol
(2)2H2(g)+O2 (g) =2H2O (g) ΔH2 = b kJ/mol
(3) H2(g)+1/2O2 (g) = H2O (l) ΔH3 = c kJ/mol
(4) 2H2(g)+O2 (g) =2H2O (l) ΔH4 = d kJ/mol
则a、b、c、d的关系正确的是( )
A、a<c<0 B、b>d>0
C、2a=b< 0 D、2c=d>0
C
本节课到此结束
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