1.1.2 热化学方程式 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

第一节 反应热 第2课时 热化学方程式 燃烧热 第一章 化学反应的热效应 开矿爆破 问题导入 如何用化学用语来表示化学反应中吸收或者释放的热量呢? ①H2+Cl2 === 2HCl 点燃 ②H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH = -184.6 kJ/mol 对比下列两个反应式，有哪些不同呢？ 标注条件，未标注物质状态 没有条件，标注物质状态且有ΔH数值 只表明物质变化 不仅关注物质间的转化同时还更强调能量的变化 热化学方程式 一、热化学方程式 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 表明了化学反应中的物质变化和能量变化 例：在25 ℃、101 kPa下，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，其表示在25 ℃、101 kPa下，2 mol气态H2与 1 mol气态O2完全反应生成2 mol 液态H2O时放出571.6 kJ的热量。 物质变化 能量变化 教学过程 思考： 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) 1 mol气态H2和0.5 mol气态O2反应生成 1mol气态H2O放出241.8 kJ的热量，生成 1mol液态H2O也放出241.8 kJ的热量吗？ 1 g冰 1 g液态水 1 g水蒸气 蒸发 熔化 焓(H)增大 教学过程 书写注意事项 （1）注明反应体系中反应物和生成物的聚集状态，不用写“点燃”、“加热”等引发条件。 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 物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也均不同。 教学过程 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 教学过程 （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 ΔH放热“−”、吸热“+”，单位中“mol－1”，指的是“每摩尔反应”，对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH也不同。 教学过程 （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 教学过程 (5)可逆反应的ΔH 是指物质完全反应时的热效应。 2NH3(g) ⇌ N2(g)+3H2(g) ΔH = + 92.4kJ/mol 注意可逆反应的ΔH 和实际吸收或放出热量的区别∶ 不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH 都表示反应进行到底时的能量变化。 教学过程 一写 方程式 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 根据吸热或者放热判断ΔH 的正负 吸热反应，ΔH 的符号为+；放热反应，ΔH 的符号为-。 四算 数值 根据化学计量数计算写出ΔH 的值 热化学反应方程式的书写步骤及要求 小结：一方程、二状态、三焓变（正负号、数值、单位） 思维模型 课堂练习 下列说法错误的是(　　) A．热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，只代表物质的量B．热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH 表示标准状况下的数据 C．同一化学反应,化学计量数不同，ΔH 不同，化学计量数相同而状态不同，ΔH 也不相同 D．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比 【答案】B【解析】标准状况是指0 ℃、101 kPa,而热化学方程式如果没有注明温度和压强，则指的是25 ℃、101 kPa，B错误。 B 1.在25 ℃、101 kPa下，1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态H2O，放出285.8 kJ的热量。 (1)该反应的热化学方程式为________________________________________________。 (2)生成1 mol气态H2O时，放出的热量明显不同，其原因是______________________ ________________________________________________________。 2.已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·mol－1，则 (1) 反应2H2(g)＋2Cl2(g)===4HCl(g)　ΔH＝________________。 (2) 反应HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH＝________________。 思考交流 H2O的聚集状态不同，其内能不同，因而尽管产物都是1 mol H2O，但放出的热量不同 －369.2 kJ·mol－1 ＋92.3 kJ·mol－1 一、热化学方程式 H2(g) + O2(g) ===H2O(l) ∆H＝－285.8 kJ/mol 思考交流 3.已知：N2(g)＋3H2(g) ⇌ 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，则将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)置于密闭容器中，一定条件下充分反应，放出的热量_____(填“大于”“小于”或“等于”)92 kJ，理由是_________________________________。 4.判断下列热化学方程式的正误，错误的指明原因。 (1)2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1 ____________________。 (2)3.2 g CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178 kJ的热量， 其热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH＝－890 kJ ____________________________________。 物质未标明聚集状态 数值正确，单位应为kJ·mol－1 小于 该反应是可逆反应，不能进行完全 × × 一、热化学方程式 思考交流 4.判断下列热化学方程式的正误，错误的指明原因。 (3)已知N2(g)＋3H2(g) ⇌ 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，则NH3(g) ⇌N2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋46 kJ·mol－1 ______________________________________________。 (4)2 mol HgO分解生成液态汞和氧气时，吸收181.4 kJ的热量， HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)　ΔH＝－90.7 kJ·mol－1 __________________________________________________________。 该反应吸热，ΔH应为“＋”值 √ × 一、热化学方程式 典例2． 课堂练习 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 【答案】D【解析】H2在Cl2中燃烧生成HCl气体，1 g H2燃烧放出92.3 kJ的热量，则1 mol (2 g)H2燃烧放出184.6 kJ的热量，化学反应放出热量，ΔH为“－”。则H2在Cl2中燃烧生成HCl气体的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·mol－1。一个放热反应的逆反应是吸热反应，并且在其他条件相同时，ΔH是原ΔH的相反数。则该题的四个选项中只有D是正确的。 D 方法指导 判断热化学方程式的正误注意“五看” 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。 一、热化学方程式 一、热化学方程式 3、热化学方程式的应用 （1）同一反应，生成物状态不同： 2H2(g)+O2(g) == 2H2O(1) ΔH1 ； 2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) ΔH2 ； ΔH1 < ΔH2 气体变液体—放热，所以生成液体放热更多，ΔH越小 （2）同一反应，反应物状态不同： ΔH1 > ΔH2 小技巧——三线法 ①画图 ②判断ΔH正负 ③看差值 同一物质三种状态的能量： s < l < g S(s)+O2(g) == SO2(g) ΔH1 S(g)+O2(g) == SO2(g) ΔH2； 一、热化学方程式 3、热化学方程式的应用 （3）两个相联系的不同反应比较： 完全燃烧产生CO2(g)，不完全燃烧产生CO(g) ΔH1< ΔH2 C(s)+O2(g) == CO2(g) ΔH1 C(s)+1/2O2(g) == CO(g) ΔH2 一、热化学方程式 3、热化学方程式的应用 二、燃烧热 1、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) 二、燃烧热 2、意义 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 【思考】已知：2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O (l) ΔH= -11036kJ/mol ①C8H18的燃烧热是多少？ ②5molC8H18燃烧时放出了多少热？ 25 ℃、101 kPa时甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，表示的意义？ 2.燃烧热的热化学方程式 以燃烧1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。 例：H2(g)、C(s) 和CH4(g)的燃烧热分别为285.8 kJ/mol 、393.5 kJ/mol和890.3 kJ/mol，请写出其燃烧热的热化学方程式。 C(s) + O2(g) === CO2(g) ΔH= －393.5 kJ/mol CH4(g) + 2O2(g) === CO2(g) +2H2O(l) ΔH= －890.3 kJ/mol 二、燃烧热 H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH =﹣285.8 kJ/mol 二、燃烧热 3、燃烧的热化学方程式 例如在101 kPa下，汽油的成分之一辛烷(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。 则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为 ______________________________________________________。 C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5518 kJ·mol－1 特别提醒 (1)燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必须为1； (2)完全燃烧，生成指定产物； (3)燃烧热热化学方程是唯一的。 思考交流 1.正误判断 (1)在101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热 (2)燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比 (3)所有物质的燃烧热其ΔH均小于0 2.下列热化学方程式中，ΔH能正确表示物质的燃烧热的是 A.C3H8(l)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 219.9 kJ·mol－1 B.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ·mol－1 C.CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－193.0 kJ·mol－1 D.C(s，石墨)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 × × √ √ 二、燃烧热 4、2H2(g)+O2(g) == 2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1的反应热是　　 　 , H2的燃烧热是　　　 　　; H2(g)+O2(g) == H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1的反应热是　　　　 　 ,H2的燃烧热是　　　　　　。由此可知反应热的数值与化学计量数　　　(填“有关”或“无关”,下同),燃烧热的数值与化学计量数　　 　。  -571.6 kJ·mol-1 285.8 kJ·mol-1 -285.8 kJ·mol-1 285.8 kJ·mol-1 有关 无关 【课堂练习】 注：文字叙述燃烧热时，用“正值” ； 符号ΔH表示燃烧热时用“负值” 4、燃烧热和中和热的区别与联系 燃烧热 中和热 定义 ΔH 标准 表述 方法 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。 在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O时放出的热量。 放热反应，ΔH<0，单位 kJ/mol 1 mol可燃物 1 mol产物水 燃烧热为a kJ·mol-1或 ΔH＝-a kJ·mol-1 中和热为57.3 kJ·mol-1或 ΔH＝-57.3 kJ·mol-1 三、燃烧热的应用——了解火箭推进剂 视频导学 火箭推进剂的发展历史与类型 ●最早的火箭推进剂：中国古代发明的黑火药 ●第二代固体推进剂：聚硫橡胶、高氯酸铵(NH4ClO4)、铝粉(Al)复合推进剂， 20世纪50年代研制出高分子固体推进剂。 ●液体推进剂：20世纪60年代，开始使用液氧、四氧化二氮(N2O4)、液氢(H2) 和混肼等液体推进，其特点是相对易存储。 ●液氧液氢推进剂：被称为火箭推进剂的皇冠，但控制好液氢燃烧的难度极高。 多用作高空航行中高能末级火箭推进剂。 三、燃烧热的应用——了解火箭推进剂 我国的长征运载火箭燃料之一为偏二甲肼(C2H8N2)，已知： 1.5 g偏二甲肼(液态)完全燃烧生成液态水放出50 kJ热量。 (1) 计算偏二甲肼的燃烧热时，碳、氮元素产生的指定产物是_____、____。 (2)根据材料中所给信息计算偏二甲肼的燃烧热为______________。 (3)下列表示偏二甲肼燃烧的热化学方程式正确的是______(填字母，下同)， 其中表示偏二甲肼燃烧热的热化学方程式为______。 A.C2H8N2(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－2 000 kJ·mol－1 B. C2H8N2(l)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)＋N2(g)　ΔH＝－1 000 kJ·mol－1 C.C2H8N2(l)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)＋N2(g)　ΔH＝－2 000 kJ·mol－1 CO2 N2 2 000 kJ·mol－1 BC C 三、燃烧热的应用——了解火箭推进剂 自我测试 1.下列有关热化学方程式的描述正确的是 A.热化学方程式前面的化学计量数既表示分子数也表示物质的量 B.已知C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1，C(s)＋ O2(g)===CO(g)　ΔH2，则 ΔH1<ΔH2 C.已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3kJ·mol－1， 则H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq) ===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1 D.H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，则H2O分解的热化学方程式为 2H2O(l) ===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1 √ 不表示分子数 形成BaSO4沉淀还会放出热量 数值应为285.8 kJ·mol－1×2 自我测试 2.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：___________________________________________。 (2)已知1 mol C(s，石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量：_______________________________________________________。 (3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67 kJ热量： ______________________________________________________。 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) 　ΔH＝－183 kJ·mol－1 C(s，石墨)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1 自我测试 3.(1)已知肼(N2H4)是一种高能燃料，将16 g气态肼在氧气中燃烧，生成氮气和水蒸气，放出267 kJ热量，试写出该反应的热化学方程式： ___________________________________________________。 N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1 (2)试用化学反应能量图表示该反应过程中能量的变化。 3.已知： H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)　ΔH1＝－57.3 kJ·mol－1 1/2H2SO4(浓，aq)＋NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH2＝m kJ·mol－1 下列说法正确的是(　　) A．上述热化学方程式中的化学计量数表示物质的量 B．ΔH1<ΔH2 C．ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1 D．|ΔH1|>|ΔH2| A 【巩固练习】 本节内容结束 NH3(g)＋O2(g)===NO(g)＋H2O(g)　ΔH＝－226.7 kJ·mol－1 $