内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第2课时 热化学方程式 燃烧热
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思考:下列两个方程的有什么区别?意义相同吗?
(2)H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl (g) ∆H= -184.6kJ/mol
含义:①H2与Cl2在点燃的条件下反应生成 HCl
含义:1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl, 放出184.6kJ 的热量。
(1)H2 + Cl2 == 2HCl
既有物质变化又有能量变化
学习任务一 热化学方程式
1. 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
H2(l) + O2(l) === H2O(g) ∆H=−237.5 kJ/mol
1
2
物质变化
能量变化
2.意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化
1 mol液态H2和 mol液态O2反应生成 1mol气态H2O放出237.5 kJ的热量。
1
2
学习任务一 热化学方程式
思考:物质的状态不同参加反应的反应热相同吗?
如:1 mol液态H2和 mol液态O2反应生成 1mol气态H2O放出237.5 kJ的热量,生成 1mol液态H2O也放出237.5 kJ的热量吗?
1
2
固态
液态
气态
吸收
热量
吸收
热量
等质量水的焓:
H2O(s)< H2O(l)< H2O(g)
注明反应体系中反应物和生成物的聚集状态,例如:气态(g)、固态(s)、液态(l)、溶液(aq)
学习任务一 热化学方程式
2.热化学方程式的意义
1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态H2O时,放出286kJ的热量。
2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g) △H = – 484 kJ/mol
2 mol气态H2与1mol气态O2反应生成2 mol气态H2O时,放出484kJ的热量。
反应体系中反应物和生成物的聚集状态不同,化学计量数不同,热化学方程式不同
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1. 请说出下列热化学方程式的意义
2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) ∆H= -197kJ/mol
2 mol气态SO2与1 mol气态O2反应生成2 mol气态SO3时,放出197kJ的热量。
2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH = + 92.4kJ/mol
2mol气态NH₃完全反应,生成1mol气态H₂和3mol气体H₂时,吸收 92.4kJ的热量。
学习任务一 热化学方程式
思考:为什么∆H必须与化学方程式一一对应?
学习任务一 热化学方程式
3. 书写热化学方程式注意事项
① 注明反应物和生成物的聚集状态,不用写“点燃”、“加热”等条件。
例如:气态(g)、固态(s)、液态(l)、溶液(aq)
H2(g) + O2(g) = H2O(g) ΔH =﹣241.8 kJ/mol
H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH =﹣285.8 kJ/mol
原因:物质的聚集状态不同时,它们的焓也不同。
学习任务一 热化学方程式
H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) ΔH= -184.6 kJ/mol
H2(g) + I2 (g)=====2HI(g) ΔH= -14.9 kJ/mol
200℃
101kPa
② 注明反应时的温度和压强,因为同一反应在不同温度压强下进行时,其焓变是不同的。
对于25℃,101 kPa 下进行的化学反应,可以不注明温度和压强
学习任务一 热化学方程式
③ ΔH 与化学计量数有关,热化学方程式中各物质的化学计量数仅表示其物质的量,可以是整数,也可以是分数(但一般仍用最简整数比);
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH =﹣483.6 kJ/mol
H2(g) + O2(g) = H2O(g) ΔH =﹣241.8 kJ/mol
对于同一化学反应,化学计量数扩大或缩小,ΔH 的数值也同时扩大或缩小相同的倍数
学习任务一 热化学方程式
④ 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。
ΔH= −41 kJ/mol
ΔH= +41 kJ/mol
⑤ 可逆反应的ΔH 是指物质完全反应时的热效应。
N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ΔH = - 92.4kJ/mol
表示1molN2与3molH2完全反应生成2molNH3放出92.4kJ的热量
学习任务一 热化学方程式
【练习】
(1)1mol N2 (g)和3mol H2 (g)在催化剂存在下充分反应,放出的
热量 92.4kJ;
(2)一定量的 N2 (g)和 H2 (g)在催化剂存在下充分反应生成2mol
NH3 (g) ,放出的热量 92.4kJ.
小于
等于
⑥ 固体有不同晶态时,还需将晶态注明。例如:
C(s,金刚石)= C(s,石墨) △H = -1.9kJ/mol
学习任务一 热化学方程式
4. 正确书写热化学方程式的步骤
一写
方程
写出配平的化学方程式
用s、l、g、aq标明物质的聚集状态状态
二标
状态
三判
正负
吸热反应,ΔH 为+;放热反应,ΔH 为-
四算
数值
根据化学计量数计算写出ΔH 的值
学习任务一 热化学方程式
(1)一查化学方程式是否书写正确。
(2)二查是否标明各物质的聚集状态:固(s)、液(l)、气(g)、溶
液(aq)。
(3)三查ΔH的“+”“-”号是否与吸热、放热一致。
(4)四查ΔH的单位是否正确,一般用kJ·mol-1(或kJ/mol)。
(5)五查ΔH的绝对值是否与热化学方程式中各物质前面的计量
数相对应。
“五查”法判断热化学方程式正误
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【练习1】写出下列反应的热化学方程式
(1)1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成CO(气态)和
H2(气态),吸收131.3kJ的热量
(2)0.5molCu(固态) 与适量O2(气态) 反应, 生成CuO(固态),
放出78.5 kJ的热量
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3KJ/mol
2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) △H= - 314KJ/mol
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【练习2】在常温常压下,1 g 氢气在足量氯气中完全燃烧生成氯化氢气体,放出92.3 kJ 的热量。下列热化学方程式中正确的是( )
A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-92.3 kJ·mol-1
B.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=+92.3 kJ·mol-1
C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=+184.6 kJ·mol-1
D.2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) ΔH=+184.6 kJ·mol-1
D
学习任务二 燃烧热
1. 概念: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:
碳元素变为CO2(g) 、
氢元素变为H2O(l)、
硫 元素变为SO2(g)、氮元素变为N2(g)等 。
25℃,101kPa时,1mol H2完全燃烧生成液态H2O时,放出285.8kJ的热量,就是H2的燃烧热。
指定温度和压强
限定燃料的物质的量
指定产物
△H<0
学习任务二 燃烧热
2. 燃烧热热化学方程式的书写
例如:25℃,101 kPa,1 mol CH4 完全燃烧,放出 890.31 kJ 的热量,这就是 CH4 的燃烧热。用热化学方程式表示如下:
ΔH= −890.3 kJ/mol
可燃物的化学计量数为“1”
学习任务二 燃烧热
【易错提醒】
(1)物质的燃烧热要求的是纯物质
(2)可燃物的化学计量数为1
(3)可燃物要“完全燃烧”:指可燃物在O2中充分燃烧
(4)必须生成“指定产物”:
C-CO2(g)、H-H2O(l)、S-SO2(g)、N-N2(g)
(5)反应条件∶25 ℃和101 kPa
(6)文字叙述燃烧热时用正值或ΔH表示,如:CH4的
燃烧热为890.3 kJ·mol-1或 ΔH=-890.3 kJ·mol-1
学习任务二 燃烧热
2. 表示燃烧的热化学方程式和表示燃烧热的热化学方程式的区别
燃烧热的热化学方程式可燃物计量数必须为1,且完全燃烧
如:C8H18燃烧的热化学方程式为:
2C8H18(I)+25O2(g)=16CO2(g)+ 18H2O(I) 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(I) ΔH=-5 518 kJ·mol-1。
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【练习】以下几个热化学方程式中能表示燃烧热的热化学方程式的是( )
A.C(s)+2(1)O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
B.C8H18(l)+2(25)O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5 518 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.H2(g)+2(1)O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
B
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