内容正文:
--热化学方程式、燃烧热
化学反应与能量
人教版化学选修一
1
柴草
煤
液化石油气
天然气
导入
家用燃料的变迁
思考
化学反应同时存在着物质变化和能量变化,用什么方法可以既表示物质变化也表示其能量变化呢?
议论
1.什么是热化学方程式?热化学方程式与普通化学方程式有何异同点?
2.影响热化学方程式焓变的因素有哪些?
3.如何正确书写热化学方程式?
4.焓变的单位中mol-1代表的意义是什么?
5.什么是燃烧热,燃烧热的热化学方程式又如何书写?
1.什么是热化学方程式?热化学方程式与普通化学方程式有何异同点?
定义: 。
意义: 。
表示化学反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
物质状态
温度和压强
能量变化
该热化学方程表示: ,
,
,
既能表示化学反应的物质变化又可表示能量变化的方程式
ΔH =
H2(g) + O2 (g) ==== H2O(l)
25℃
101kPa
−285.8 kJ/mol
生成1mol液态H2O时,放出285.8kJ的热量。
在25℃ 101kPa时,
1mol气态H2 与0.5 mol气态氧完全反应,
热化学方程式与普通化学方程式有何异同点
化学计量数
表示的意义
微粒个数,
物质的物质的量,
必须是最简整数
化学方程式
热化学方程式
仅指物质的量。
可以是分数
是否要注明
物质的状态
“↑” “↓”
必须注明
(g、s、l、aq)
△H的正负
号与单位
无
必须注明
是否要注明
温度与压强
否
需要注明。250C,101KPa时可不注明
意义
表明反应中
物质的变化
表明反应中物质
与能量的变化
2.影响热化学方程式焓变的因素有哪些?
① H2 (g) + O2(g) = H2O(g); △H= – 241.8 kJ/mol
② H2 (g) + O2(g) = H2O(l); △H= – 285.8 kJ/mol
③ 2H2 (g) + O2(g) = 2H2O(l); △H= – 571.6 kJ/mol
物质状态
方程式计量数
实验的条件
3.如何正确书写热化学方程式?
热化学方程式的书写步骤:
一写:写出配平的化学方程式
二写:注明物质的聚集状态
三写:求算出△H的数值,并写出单位和符号
标明物质聚集状态
△H= −183 kJ/mol
写出反应焓变
ΔH= −57.3 kJ/mol
3.如何正确书写热化学方程式?
反应条件是“25 oC、101 kPa”时,可以 省略。
书写热化学方程式的注意事项
1.需标明各物质的聚集状态—— 。
2.需注明反应时的温度和压强。若为 时可省略。
3.无需标明“↓”和“↑”“加热”“高温”“催化剂”等。
4.系数仅仅表示实际参加反应的物质的量,不表示分子或原子个数; 故系数可以是 。
5.ΔH的值需与系数相匹配。系数加倍,ΔH值也 。
6.ΔH放右边,吸热用“ ”,放热用“ ”,单位是 。
7.对可逆反应,正逆反应的ΔH 数值 ,符号 .
如:2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) △H= -197kJ/mol
2SO3(g) 2SO2(g) +O2(g) △H= .
(s、l、g、aq)
25 oC、101 kPa
整数、分数、小数
+
-
kJ/mol
加倍
相等
相反
+197kJ/mol
可逆反应的反应热指的是:
2mol二氧化硫气体与1mol氧气反应生成2mol三氧化硫气体放出197kJ的热量。
若反应物只有2mol二氧化硫气体与1mol氧气,
则放出的的热量 197kJ。
注意:
小于
判断热化学方程式是否正确。
(5)2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H = – 571.6 kJ/mol
(2)H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) △H = – 183 kJ
(3)已知强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol H2O放热57.3 kJ,
则2KOH(aq) + H2SO4(aq) = K2SO4(aq) + 2H2O(l) △H = – 57.3 kJ/mol
物质状态、反应条件
△H 单位:kJ/mol
化学计量数与△H 不成正比
(4)25℃、101kpPa下,将2 mol SO2(g)与1 mol O2(g)置于密闭容器中充分
反应生成SO3(g)放热 a kJ,则2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H =-akJ/mol
(1)4NH3 + 5O2 ==== 4NO + 6H2O △H = – 906.8 kJ/mol
催化剂
△
可逆反应转化率<100%,热化学方程式指该反应完全进行的能量变化.
5.1燃烧热:
定义: ,
。
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 kJ/mol 或 kJ·mol-1
意义: ,
.
可燃物的化学计量数为“1”
ΔH= −890.31 kJ/mol
25 ℃、101 kPa时,
1 molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出890.31 kJ的热量。
5.2燃烧热的热化学方程式的书写:
★注意事项★:
(1)条件: ;
(2)可燃物的用量: ;
(3)生成 的产物:
如:C →________,S →_______, H → _________ ,N → _________。
(4)单位: ;
(5)书写燃烧热的热化学方程式时,以 可燃物为配平标准,
其余可出现分数。
101 kPa
1 mol
指定
CO2(g)
SO2(g)
H2O (l)
N2 (g)
kJ/mol
1 mol
表示燃烧的热化学方程式和表示燃烧热的热化学方程式区别:
例如,C8H18燃烧的热化学方程式为:
2C8H18(I)+25O2(g)=16CO2(g)+ 18H2O(l) ΔH=-11 036 kJ·mol-1,
表示其燃烧热的热化学方程式为:
C8H18(I)+ O2(g)=8CO2(g)+ 9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·mol-1。
B.NaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ/mol
A.C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O ΔH=-1 366.8 kJ/mol
1.下列热化学方程式中书写正确的是 ( )
C.S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH=-269.8 kJ/mol
D.2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=-116.2 kJ
检测
C
物质状态
—
单位
2、1g氢气在氧气中燃烧生成液态水,放出142.9kJ的热量,表示该反应的热化学方程式是( )
A. H2 +1/2 O2 = H2O ∆H= -285.8kJ/mol
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H= -285.8kJ/mol
C.H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l) ∆H= -285.8kJ/mol
D.H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g) ∆H= -285.8kJ/mol
检测
C
物质状态
∆H应扩大4倍
液态水
3、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
检测
4. 下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是( )
A . CH4(g)+3/2O2 (g)=2H2O(l)+CO(g) △H1
B . S(g)+3/2O2(g)=SO3(s) △H2
C . C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H3
D . 2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H4
C
检测
CO2
SO2
系数是1
6、下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( )
A.乙烷的燃烧热为-1559 kJ/mo1,则乙烷燃烧热的热化学方程式为:
2C2H6(g) + 7O2(g) = 4CO2(g) + 6H2O(1) △H= – 3118 kJ/mo1
B.1mol甲醇(l)完全燃烧生成CO2和H2O(1)时放出726 kJ热量,
则其燃烧的热化学方程式为
2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(1) △H= – 1452 kJ/mol
C.已知2C(s) +O2(g) = 2CO(g) △H=-221kJ·mol-1,
则C的燃烧热为110.5kJ/mo1
D.稀醋酸与NaOH溶液反应:
H+(aq) + OH—(aq) = H2O(1) △H= – 57.3kJ/mol
B
系数是1
CO2
化学反应式
7.根据所给信息,书写对应的热化学方程式。
(1)11.2 L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体,放出91.5 kJ热量,其热化学方程式:___________________________________________。
(2)已知1 mol C(石墨,s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量,请写出该反应的热化学方程式:
_____________________________________________________________
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1
C(石墨,s)+H2O(g)===CO(g) +H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
(3)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,
放出的热量_____92 kJ(填“大于”“小于”或“等于”),
理由是________________________________________。
小于
由于该反应是可逆反应,不能进行完全
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22
NH3(g)N2(g)+H2(g) ΔH=+46 kJ·mol-1
$