内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第3课时 热化学方程式 燃烧热
【思考】对比分析以下两个化学方程式所表达的意义。
点燃
物质变化
能量变化
(1)H2 + Cl2 == 2HCl
(2)H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl (g) ∆H= -184.6kJ/mol
含义:H2与Cl2在点燃的条件下反应生成 HCl,
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表明了化学反应中的物质变化,没有表明其中的能量变化
H2(g) + Cl2 (g) ==2HCl(g)
ΔH =
-184.6 kJ/mol
物质变化
能量变化
1、概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式
2、意义:不仅表明了物质变化,也表明了能量变化
含义:25℃,101kPa下,1mol气态H2与1mol气态Cl2完全反应生成2mol气态HCl时放出184.6 kJ的热量。
任务一:热化学方程式
H2(g)+I2(g) ====== 2HI(g) △H=-14.9kJ/mol
200℃
101kPa
物质状态
温度和压强
能量变化
对于 25℃(298K) 101kPa时进行的反应可不注明
含义:在200℃、101 kPa时,1 mol气态氢气与1 mol气态碘蒸气完全反应生成2mol气态碘化氢,放出14.9kJ的热量。
任务一:热化学方程式
4
任务二:热化学方程式的书写
物质的聚集状态不同时,焓也不相同。同一物质s< l< g
固体 s ,液体 l ,气体 g,溶液 aq,同素异形体要注明状态+名称,如C(金刚石,s) 括号中位置可换 。
(1)标状态
H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
H2(g)+ O2(g)==H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
注明温度和压强。若反应在25 ℃、101 kPa进行, 可省略,其他温度和压强必须注明。
(2)标条件:
温度和压强不同,其△H也不同,中学所用ΔH 的数据,一般都是25℃和101kPa时的数据,因此可不特别注明。
一般不写催化剂,点燃,加热,△H与反应条件无关。不标↑、↓
任务二:热化学方程式的书写
200℃
101KPa
(3)标△H:写在方程式右边,并用空格隔开
①格式:符号+数值+单位
②化学计量数仅表示物质的量,可为整数,也可为分数
③ΔH 与化学方程式一一对应,系数加倍,ΔH也加倍;正逆反应的ΔH“等值异号”
(2)标条件:
注:热化学方程式中ΔH 的单位“mol-1”是指 “每摩尔反应”。
一写方程式
二标状态
四标△H
三标条件
五标数值
写出配平的化学方程式
用s、l、g、aq标明物质的聚集状态
标明反应的温度和压强(101kPa、25℃时可不标注)
在方程式后写出△H,并根据信息注明△H的“+”或“-”
根据化学计量数计算写出△H的值,并注明单位(kJ/mol)
任务二:热化学方程式的书写
小结:书写热化学方程式步骤
1.依据事实,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)101kPa时,2mol H2完全燃烧生成液态水,放出571.6kJ的热量。
(3) 11.2 L(标准状况)N2(g)在氧气中反应生成NO(g)放出68 kJ的热量
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH = +131.3kJ/mol
学习评价
N2(g) + O2(g)= NO(g) △H = –68 kJ/mol
N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △H = – 136 kJ/mol
(4) 1 g甲烷在空气中燃烧,恢复至常温下测得放出55.625 kJ热量。
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
学习评价
2、下列热化学方程式或叙述正确的是( )
A.1mol液态肼(N2H4)与足量氧气完全燃烧生成水蒸气,放出642kJ热量:
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ/mol
B.12 g石墨转化为CO时,放出110.5 kJ热量:
2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=−110.5 kJ/mol
C.已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=−286 kJ/mol,则:
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+572 kJ/mol
D.已知:N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ΔH=−92.4 kJ/mol,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
注意:可逆反应的ΔH 是指物质完全反应时的热效应。实际反应不能进行彻底,所以吸收或放出的热量要小于ΔH的绝对值!
1.定义
101 kPa时,______纯物质完全燃烧生成_________时所放出的热量。
指定产物:C → ;H → ;S → ;N → 。
1 mol
指定产物
CO2(g)
H2O(l)
SO2(g)
N2(g)
2.表示方法
任务三:燃烧热
如:①氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol
②氢气的燃烧热ΔH=-285.8 kJ/mol
3.意义
如:甲烷的燃烧热为890 kJ/mol
1 mol 甲烷完全燃烧生成CO2、液态H2O所放出的热量为890 kJ
4. 燃烧热的热化学方程式的书写
如:辛烷C8H18燃烧的热化学方程式为:
2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+ 18H2O(l) ΔH= - 11 036 kJ·mol-1,
辛烷C8H18燃烧热的热化学方程式为:
C8H18(l)+-O2(g)=8CO2(g)+ 9H2O(l) ΔH= - 5 518 kJ·mol-1。
任务三:燃烧热
25
2
注意: 燃烧热的热化学方程式可燃物系数必须为1mol,以此配平其他物质,
其他物质可出现分数。
5.燃烧热的有关计算
一定量可燃物完全燃烧时放出的热量Q放=n(可燃物)×|∆H|
学习评价
1.下列热化学方程式中,ΔH 能正确表示物质的燃烧热的是( )
A. CH4(g)+O2(g) = CO(g)+2H2O(l) ΔH=-607.3 kJ·mol-1
B. H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1
C.CO(g)+ O2(g) = CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
D.2C8H18(l)+25O2(g) = 16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-11036 kJ·mol-1
C
2.依据反应事实,写出下列反应的燃烧热的热化学方程式(常温下)
(1)8 g CH4完全燃烧,放出445.0 kJ热量
(2)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
CH4(g) +2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ∆H=−890 kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ∆H=−2219.9 kJ/mol
学习评价
13
3、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________。
285.8 kJ·mol-1
2 220 kJ·mol-1
4 725.8 kJ
3∶1
学习评价
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