1-1-2 热化学方程式 燃烧热 (教学课件)——高中化学人教版(2019)选择性必修1

1 2
mol液态O2反应生成
1mol气态H2O放出237.5
kJ的热量。
H2(l) + 12O2(l) ===H2O(g) ∆H＝﹣237.5 kJ·mol -1
既表示物质变化又能表示热量变化
热化学方程式 thermochemical equation
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。
ΔH：放热“﹣”、吸热“﹢”、单位kJ·mol－1
特别提醒
ΔH的单位中“mol－1”的含义
对一个化学反应，ΔH的单位中“mol－1”不是指每摩尔具体物质，而是指 “每摩尔反应”。因此ΔH必须与化学方程式一一对应。
①H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH =﹣184.6 kJ·mol-1 ②12H2(g)+12Cl2(g)===HCl(g) ΔH =﹣92.3 kJ·mol-1
导思
2.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1的反应热是_－__5_71_._6_k_J_·m__o_l－__1 _，
H2的燃烧热是__2_8_5_.8__k_J_·m__o_l－__1 ；H2(g)＋
1 2
O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
+
1 2
O2(g)===H2O(g)
∆H1＝﹣241.8 kJ·mol -1
H2(g)
+
1 2
O2(g)
===H2O(l)
∆H2＝ ﹣? 285.8 kJ·mol-1
如果生成的是H2O(l) ，反应热一样吗?
等质量水的焓：H2O(s)＜ H2O(l)＜ H2O(g)
焓 (H) 增 大
1 g冰
1 g水蒸气
①②中H2O的聚集状态不同，其内能不同，尽管产物都是2mol H2O，但放热不同。
(2)将热化学方程式H2(g)＋12O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1与热化学方程式②相比 较，热化学方程式中化学计量数的变化对ΔH有何影响？
化学计量数扩大n倍，ΔH的数值也相应地扩大n倍。
请完成学案上的导思、导练
导思
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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)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的燃烧热( × ) (3)表示燃烧热的热化学方程式可以有无数个( × ) (4)燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比( × ) (5)所有物质的燃烧热其ΔH均小于0( √ )
(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： _N__H_3_(_g_)＋__54_O__2(_g_)_=_=_=_N_O__(_g_)＋__32_H__2O__(g_)___Δ_H__＝__－__2_2_6_.7__k_J_·m__o_l－__1 _。
导练
的反应热是_－__2_8_5_.8__k_J·_m__o_l－_1，H2的燃烧热是_2_8_5_._8_k_J_·_m_o_l_－_1_。由此可知反应热的
数值与化学计量数_有__关__(填“有关”或“无关”，下同)，燃烧热的数值与化学计
量数__无__关__。
导练
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摩尔质量为114 g·mol－
2. 完全燃烧，生成指定产物；
3. 燃烧热的热化学方程式是唯一的。
H2(g)
+
1 2
O2(g)===H2O(l)
∆H=﹣285.8 kJ·mol-1
C(s) + O2(g) === CO2(g) ΔH=﹣393.5 kJ·mol-1
CH4(g) + Fra bibliotekO2(g)===CO2(g) +2H2O(l) ΔH=﹣890.3 kJ·mol-1
导思
(3)已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1＝－571.6 kJ·mol－1，那么2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH2＝？
正、逆反应的ΔH数值相同，符号相反。所以ΔH2＝＋571.6 kJ·mol－1。
导练
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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： _H__2(_g_)_＋__C_l_2(_g_)_=_=_=_2_H_C__l(_g_)__Δ__H_＝__－__1_8_3__k_J·_m__o_l－__1 _。
(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： _C__(s_，__石__墨__)_＋__H_2_O_(_g_)_=_=_=_C_O__(g_)_＋__H_2_(_g_)__Δ__H_＝__＋__1_3_1_._3_k_J_·_m_o_l_－_1。
二、燃烧热
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-1 、393.5 kJ·mol-1和890.3 kJ·mol-1，请写出其燃烧热的热化学方程式。
√B.C8H18(l)＋225O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 517.6 kJ·mol－1
C.C8H18(l)＋225O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5 517.6 kJ·mol－1
D.C8H18(l)＋225O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－48.4 kJ·mol－1
导练
(2)已知：N2O4(l)与C2H8N2(l)燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)，并放出大量热； 且10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量。你能写出该 反应的热化学方程式吗？
n(C2H8N2)=
10.0 g 60 g·mol−1
=
1 6
mol，则1
自我测试
1.甲醇属于可再生能源，可代替汽油作为汽车燃料。下列表示甲醇燃烧热的热化学 方程式书写正确的是 A.CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋726.5 kJ·mol－1
√B.CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.5 kJ·mol－1
计量数不同，ΔH数值不同，可是ΔH单位却相同，“mol-1”是指每摩 尔反应，
如① ②都代表一种“每摩尔反应”，与计量数无关。
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导思
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在25 ℃和101 kPa下，H2(g)与O2(g)完全反应生成水的热化学方程式如下： ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 (1)对比上面①、②两个热化学方程式，为什么产物都是2 mol H2O，而放出的热量却不相 同？
已知在25 ℃、101 kPa下，1 1g C8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出
48.4 kJ热量。表示C8H18燃烧热的热化学方程式正确的是
48.4 × 114=5 517.6
A.C8H18(l)＋225O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.4 kJ·mol－1
物质变
能量变化
例：在25℃、101kPa下，H2(g)＋12O化2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，
表示在25 ℃、101 kPa下，1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol气态
H2O时，放出241.8 kJ的热量。
一、热化学方程式
问题讨论
H2(g)
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
1.理解热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。 2.了解燃烧热的概念，能正确书写关于燃烧热的热化学方程式并掌 握燃烧热的相关计算。
热化学方程式的书写。
交流讨论
如何用化学用语来表示化学反应中的反应热呢?
例：1
mol液态H2和
特别提醒
(1)可逆反应不能进行彻底，其中的”ΔH“表示完全反应时对应的焓变。 如 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH= -197 kJ·mol-1 一定条件下投料2 mol SO2(g)和1 mol O2(g) 充分反应后放热小于197 kJ。
(2)热化学方程式中不用标“↑”“↓”，也不用标明反应条件。
mol
C2H8N2(l)与N2O4(l)完全燃烧放热2
550.0
kJ
C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋4H2O(g)＋3N2(g) ΔH＝－2 550.0 kJ·mol－1
(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的 优点是___产__物__不__会__造__成__环__境__污__染______。
三、燃烧热的应用——了解火箭推进剂
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2021年11月3日15时43分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功将 遥感三十二号02组卫星发射升空。 (1)火箭发射的过程中能量发生了怎样的变化？
化学能转化为热能，热能转化为动能。
H2(g)
+
1 2
O2(g)===H2O(l)
∆H=﹣285.8 kJ·mol-1
C(s) + O2(g)===CO2(g) ΔH=﹣393.5 kJ·mol-1
CH4(g) + 2O2(g)===CO2(g) +2H2O(l) ΔH=﹣890.3 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；
C.CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－675.3 kJ·mol－1 D.2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 453 kJ·mol－1
自我测试
2.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反 应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态 双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256 kJ的热量。 (1)写出该反应的热化学方程式：__N_2_H_4_(_l)_＋__2_H_2_O_2_(_l)_=_=_=_N__2(_g_)_＋__4_H_2_O_(_g_)______ __Δ_H_＝__－__6_4_0__k_J_·m__o_l－__1 ____。 (2)又已知H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则16 g液态肼与液态双氧水反应 生成液态水时放出的热量是__4_0_8___kJ。
二、燃烧热
1．概念：101 kPa，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，
单位kJ·mol－1
C→CO2(g) H→H2O(l)
S→SO2(g)
N→N2(g)
意义：CO的燃烧热为283 kJ·mol－1或ΔH＝－283 kJ·mol－1，它表示25 ℃、
101 kPa时，1 mol CO完全燃烧生成1 mol CO2(g)时放出283 kJ的热量。
(4)25 ℃、101 kPa下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时， 放出57.3 kJ热量：_H__＋_(_a_q_)＋__O__H_－_(_a_q_)_=_=_=_H_2_O__(l_)__Δ__H_＝__－__5_7_._3_k_J_·_m_o_l_－_1_。 (5)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：__N_H_3_(_g)____12_N_2_(_g_)＋__32_H_2_(_g_) __Δ_H__＝__＋_4_6__k_J·_m__ol_－_1___。 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_小__于__92 kJ (填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_该__反__应__是__可__逆__反__应__，__不__能__进__行__完__全__。
1 g液态水
蒸发
熔化
一、热化学方程式
2．书写
化学计量数表示的是物质的量，可以是整数或分数
25℃、101kPa下，H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
要注明各物质聚集状态： 固——“s”，液——“l”， 气——“g”，溶液——“aq” 注明温度、压H2强(g，)＋“12O252(℃g)=和==10H12OkP(la)”Δ可H不＝注－明285.8 kJ·mol－1