高中化学教学 热化学方程式燃料燃烧释放的热量

第 2 课时 热化学方程式
燃料燃烧释放的热量
[学习目标定位] 1.知道热化学方程式与普通化学方程式的不同，会正确书写热
化学方程式。 2.熟知提高燃料的燃烧效率的措施。 3.会进行化学反应热效应的简单计算。
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1.燃烧的定义是 可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈 的氧化反应 。燃烧需要的三个条件分别是 可燃物 、 氧气 (或空气) 、 达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点) 。
(1)①与化学方程式 2H2＋O2
2H2O 相比较，有何特点？
答案 注明了反应物、生成物的状态；在方程式的右边注明
了反应热 ΔH 的正负、数值和单位。
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(2)①与②相比较，ΔH 不同的原因是什么？ 答案 化学计量数不同，参加反应 H2 的物质的量不同，ΔH 不同。 (3)②与③相比较，ΔH 不同的原因是什么？ 答案 参加反应 H2 的物质的量相同，生成物 H2O 的状态不同， ΔH 不同。 (4)③表示的意义是在一定条件下，1 mol氢气完全反应，生 成气态水放出241.8 kJ的热量 。
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探究点一 热化学方程式
1.氢气在氧气中燃烧的热量变化，可用下列热化学方程式分别
表示：
①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 ②H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 ③H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 回答下列问题：
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探究点二 燃料燃烧释放的热量 1.常见燃料 C、C8H18、CH4、C2H5OH(乙醇)完全燃烧的热化
学方程式可以分别表示为 ①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.6 kJ·mol－1 ②C8H18(l)＋225O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 472 kJ·mol－1 ③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－889.6 kJ·mol－1 ④C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1
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[活学活用]
1.下列对热化学方程式 1/2H2(g)＋1/2I2(g)===HI(g) ΔH＝
＋26 kJ·mol－1 的叙述中，正确的是
()
A.Байду номын сангаас mol 氢气和 1 mol 碘蒸气完全反应需要吸收 26 kJ 的
热量
B.1 个氢分子和 1 个碘分子完全反应需要吸收 52 kJ 的热量
C.1 mol H2(g)与 1 mol I2(g)完全反应生成 2 mol 的 HI 气体 需吸收 52 kJ 的热量
D.1 mol H2(g)与 1 mol I2(g)完全反应放出 26 kJ 的热量
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解析 热化学方程式的具体形式是表示一定物质的量、一定聚 集状态的反应物完全反应生成一定聚集状态的生成物时的放 热、吸热情况。只要依据书写热化学方程式的注意事项，对于 本题就不难作出判断。在 A、B、D 三个选项中均未指明生成 物的状态；A、D 则未将反应的化学计量数与 ΔH 正确对应起 来；B 则无视热化学方程式中各物质前的化学计量数并不是表 示分子个数的前提；D 将反应错认为是放热反应。 答案 C
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根据上述热化学方程式，回答下列问题： (1)完全燃烧相等物质的量的上述物质，放出热量的大小顺序 是 ②>④>③>① 。 (2) 完 全 燃 烧 相 等 质 量 的 上 述 物 质 ， 放 出 热 量 的 大 小 顺 序 为 ③>②>①>④ 。 (3)燃料燃烧放出热量的大小常用热值来衡量。燃料的热值是指 在一定条件下 单位质量 的物质完全燃烧所放出的 热量 ，单位 是 kJ·g－1。 (4)我国实施的“西气东输”工程中的“气”是指 天然气 ，主 要成分是甲烷 ，与煤等燃料相比较其优点是 热值高，使用 起来更经济，对环境污染小 。
2.化石燃料包括 煤、石油、天然气 ，它们属于 不可再生 能源。 人们使用化石燃料，是利用 它燃烧产生的热量 。 (1)人类需要的大部分能量是由化学反应 产生的，最常见的 就是生活燃料的使用，请举例说出它的用途： 做饭、取暖 等。 (2)写出碳、甲烷燃烧的化学方程式： 。
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3.在化学反应过程中放出或吸收的热量通常叫做反应热，反应 热用符号 ΔH 表示，单位一般采用 kJ·mol－1。 (1)ΔH ＝ 反 应 物 的 键 能 总 和 减 去 生 成 物 的 键 能 总 和 。 若 ΔH<0，为 放热 反应；ΔH>0，为 吸热 反应。 (2)已知 H—H：436.4 kJ·mol－1；Cl—Cl：242.7 kJ·mol－1； H—Cl：431.8 kJ·mol－1。试判断 H2 与 Cl2 化合生成 HCl 气 体的反应是吸热反应还是放热反应，反应热 ΔH 是多少？ 解析 H2＋Cl2===2HCl 反应物断键吸收的总能量(436.4＋242.7) kJ·mol－1＝ 679.1 kJ·mol－1，生成物成键放出的总能量 2×431.8 kJ·mol－1 ＝863.6 kJ·mol－1，因为断键所吸收的总能量(679.1 kJ)小于成 键所释放的总能量(863.6 kJ)，故为放热反应。ΔH＝679.1kJ－ 863.6kJ＝－184.5 kJ·mol－1。 答案 是放热反应，ΔH＝－184.5 kJ·mol－1
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2.由以上分析可知： (1)热化学方程式是用来表示化学反应中 吸收热量 或 放出 热量 的化学方程式。 (2)热化学方程式的意义：不仅表明了化学反应中的 物质 变 化，也表明了化学反应中的 能量 变化，还说明了物质的 “量”与“能量”之间的数量关系。
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[归纳总结] 热化学方程式的书写方法 (1)遵循一般化学方程式的书写规则(一般不写反应条件)。 (2)要注明反应物和生成物的 状态 。 (3)在右端注明ΔH的符号、大小及单位 。 (4)化学计量数只表示物质的量，因此可以是 整数 ，也可以 是 分数 。化学计量数改变，ΔH 的数值要相应改变 。