1.1.2热化学方程式与燃烧热 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-08-31
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摘要:
该高中化学课件聚焦热化学方程式与燃烧热,从反应热延伸,通过定义解析、组成分析、书写步骤及注意事项构建学习支架,帮助学生理解化学反应中物质变化与能量变化的关系。
亮点在于以实例驱动,采用“五看”判断法和对比表格等科学思维策略,结合可逆反应ΔH关系、状态对热量影响等探究,培养证据推理与模型建构能力。联系火箭推进剂应用,渗透科学态度与责任,助力学生系统掌握知识,提升教师教学效率。
内容正文:
第一节 反应热
第2课时 热化学反应方程式
第一章 化学反应的热效应
1
热化学方程式
1、定义:表明反应所释放和吸收的热量的化学方程式。
2、意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
物质变化
能量变化
H2(g) + Cl2(g) ==== 2HCl(g) ∆H=−184.6 kJ/mol
例如:
表示:在25℃、101kPa的条件下,1mol气态H2与1mol气态Cl2完全反应生成2mol气态HCl,放出的热量为184.6kJ。
为什么热化学方程式要强调状态?物质能量与状态有关,状态不同,反应焓不同。
热化学方程式
(1)2H2(g) + O₂(g) === 2H2O(g) ∆H=−483.6 kJ/mol
(2)2NH3(g) === N2(g) + 3H2(g) ΔH = + 92.4kJ/mol
描述下列热化学方程式的含义:
意义:在25℃、101kPa的条件下,表示2mol气态H2与1mol气态O2完全反应,生成2mol气态H2O时,放出 483.6kJ的热量。
意义:在25℃、101kPa的条件下,表示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。
热化学方程式
观察下列热化学方程式,思考由几部分组成?
物质与状态
化学计量数
条件
焓变
H2(g) + O2(g) ====== H2O(g) ∆H=−241.8 kJ/mol
200℃
101kPa
热化学方程式
热化学方程式的书写:
写
写出配平的化学方程式
标
用 s、g、l 标出各物质的状态
注
在ΔH后注明正负号、数值及单位(kJ/mol)
2H2+O2=2H2O
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-483.6 kJ/mol
怎样书写热化学方程式?
热化学方程式
标温度压强
H2(g) + I2(g) 2HI(g) ∆H=−9.48 kJ/mol
H2(g) + I2(g) 2HI(g) ∆H=−14.9 kJ/mol
100 oC
101 kPa
25 oC
101 kPa
H2(g) + I2(g) === 2HI(g) ∆H=−9.48 kJ/mol
需注明反应时的温度和压强
“ 25 ℃和101 kPa ” 可不注明
不写反应条件(如点燃、加热、催化剂等)
反应时的温度和压强不同,焓变也不同
热化学方程式
H2(g)+ O2(g) H2O(l) △H = -285.8kJ/mol
1
2
H2(g)+ O2(g) H2O(g) △H = -241.8kJ/mol
1
2
标状态
固态(____)、液态(____)、
气态(____)、水溶液(____)
g
l
s
aq
注:不用“↓”和“↑”
等质量水的焓:H2O(g)<H2O(l)<H2O(s)
反应物和生成物的聚集状态。物质的聚集状态不同,所含内能不同,焓也不同。等质量水的焓:固态小于液态小于气态。
热化学方程式
看系数
H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ∆H=−184.6kJ/mol
H2(g)+Cl2(g) HCl(g) ∆H=−92.3kJ/mol
1mol液态H2
0.5mol液态H2
注:热化学方程式中ΔH 的单位“mol-1”是指 “每摩尔反应”
①
②
×2
×2
化学计量数不表示分子数,仅表示物质的量(可以是整数或分数)
ΔH 的数值必须与方程式的化学计量数对应。
1摩尔液态氢气,0.5摩尔液态氢气在热化学方程式中化学计量数必须和反应热数值相对应。
热化学方程式
ΔH 有正负、单位
H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) ΔH = −57.3kJ/mol
2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH = + 92.4kJ/mol
放热反应,ΔH 为 “ − ”
吸热反应,ΔH 为 “ + ”
单位为 kJ/mol
习题
(1) 已知 1mol 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:
ΔH = +131.3 kJ/mol
(2) 11.2 L(标准状况) H2 在足量 Cl2 中燃烧生成 HCl(g),放出 91.5 kJ 热量,
其热化学方程式为:
(3) 1mol C2H2(g) 在 O2 中完全燃烧生成 CO2和H2O(l),放出热量 1299.6 kJ,
其热化学方程式:
化学式不易区分的同素异形体还应标出名称,如石墨与金刚石,红磷与白磷。
热化学方程式
对可逆反应,正逆反应的ΔH数值相等,符号相反。
2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) △H= -197kJ/mol
2SO3(g) 2SO2(g) +O2(g) △H= +197kJ/mol
但实际上 2mol二氧化硫气体与1mol氧气因反应不能完全转化成SO3(g),故放出的的热量总小于197kJ。
【注意】热化学方程式中的热效应都是指完全反应时的热效应。
习题
H2(g) + O2(g) H2O(l)ΔH=-285.8 kJ·mol-1
(1)计算2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH= kJ·mol-1;
2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) ΔH= kJ·mol-1。由此计算能得
出什么结论?
提示:-571.6 +571.6。ΔH的数值随整个方程式发生变化,方程式加
倍或减少,ΔH也随之加倍或减少;方程式反应物和生成物调换,ΔH的
正、负号也随之调换。
习题
(2)若H2(g)和 O2(g)反应生成1 mol气态H2O时,放出的热量是否相
同?为什么?
提示:不相同。H2O的聚集状态不同,其内能不同,尽管产物都是1 mol
H2O,但放出的热量不同。
判断热化学方程式正误的“五看”
热化学方程式
一看方程式是否配平;二看各物质的聚集状态是否正确;三看ΔH的
“+”“-”符号是否正确;四看反应热的单位是否为“kJ·mol-1”;五
看反应热的数值与化学计量数是否对应。
燃烧热
1、定义:在101 kPa 时,______纯物质______燃烧生成__________
时所放出的热量。
1 mol
完全
指定产物
1 mol
C → ;H → ;S → ;N →_______
CO2(g)
H2O(l)
SO2(g)
N2(g)
101 kPa
kJ·mol-1 ,ΔH<0
2、注意:
可燃物用量:
反应条件:
指定产物:
单位:
压强不同,反应热有所不同。燃烧是放热反应,物质的燃烧热为负值
燃烧热
H2 的燃烧热为285.8kJ/mol
25 ℃、101 kPa时,1molH2完全燃烧生成1mol液态H2O时放出285.8 kJ的热量。
表示方式:文字叙述燃烧热时用正值,用ΔH表示时,要加“−”
H2的燃烧热 ΔH= −285.81kJ/mol
文字描述
符号表征
可燃物的化学计量数为“1”
配平标准
举例:
H2(g)+ O2(g) =H2O(l) ∆H=−285.8 kJ/mol
举例:在25 ℃、101 kPa时,甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol,表示甲烷燃烧热的热化学方程式为:
ΔH= −890.31 kJ/mol
用热化学方程式表示,以1mol可燃物为配平标准,其余可出现分数。
燃烧热
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) =H2O(l) ∆H=−571.6 kJ/mol
以上反应是否都能表示 H2燃烧的热化学方程式?
是否都能表示 H2 燃烧热的热化学方程式?
可燃物的化学计量数为“1”
生成指定产物
反应热、中和热和燃烧热
反应热 中和热 燃烧热
含义 化学反应过程中放出或吸收的热量。 在稀溶液中,酸与碱
发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量。 101 kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。
反应特点 任何反应 中和反应 在氧气中燃烧的
燃烧反应
方程式
配平标准 任意物质的量 以生成1 mol H2O
为标准 以燃烧1 mol纯物质为标准
ΔH 符号 放热为“−”,
吸热为“+” “-”
燃烧热
偏二甲肼(C2H8N2)是常用的火箭推进剂。长征一号采用硝酸-27S和偏
二甲肼作推进剂;长征二号系列、长征四号系列采用四氧化二氮和偏二甲
肼作推进剂。已知:在25 ℃和101 kPa时,30 g偏二甲肼(液态)在氧气中
完全燃烧生成液态水放出1 000 kJ热量。
活动1 计算偏二甲肼的燃烧热是多少?
提示:由偏二甲肼的分子式可知其摩尔质量为60 g·mol-1,则30 g偏二甲肼
的物质的量为0.5 mol,所以1 mol偏二甲肼(液态)完全燃烧时放出的热
量为 kJ=2 000 kJ,即偏二甲肼(液态)的燃烧热为2 000 kJ·mol-1。
燃烧热
活动2 写出表示偏二甲肼燃烧热的热化学方程式。
提示:C2H8N2(l)+4O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g)
ΔH=-2 000 kJ·mol-1。
燃烧热
液氧-液氢火箭推进剂
优点:热值高、推力大、绿色、环保
缺点:低温储存技术难度大;液氢密度小,燃料箱体积大。
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。
C(石墨,s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-183 kJ/mol
C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1 299.6 kJ/mol
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