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自热食品，是指不依赖电、火等方式加热，而用自带发热包加热的预包装食品。 如自热米饭，自热火锅等。使用时，只需将特制的发热包放在食盒底部，再加入一杯凉水，即可制作出热气腾腾食物。
你知道其中的原理吗？请写出方程式。
自热火锅里面的加热包主要成分是焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、盐、生石灰、碳酸钠等，不同的商家可能存在成分上的差别，但是自热火锅加热的原理都是生石灰遇水变成熟石灰，从而释放热能并产生水蒸气，达到煮熟食物的作用。CaO＋H2O ＝Ca(OH)2
组织建设
第一部分　热化学
热化学与电化学
【思考1】
放热
反应
吸热
反应
1．燃料的燃烧反应
2．酸碱中和反应
3．活泼金属与酸或水
4．大多数化合反应
归纳放热反应和吸热反应分别有哪些？
1．许多分解反应，如CaCO3高温分解
2．铵盐与碱，如NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O
3．一些氧化物的还原反应，如C＋CO2、H2＋CuO、C＋H2O
【温故知新】化学反应伴随着能量变化，反应产生的能量可以多种形式存在，如：热能、电能、光能等
1．化学反应过程中，不仅有物质的变化，还有能量的变化。这种能量的变化常以_____、_____、____等形式表现出来。
热能
电能
光能
2．化学反应中的能量变化，通常主要表现为______的变化。对化学反应，以反应过程中放热或吸热为标准划分，分为放热反应和吸热反应两种类型。有热量________的反应叫做放热反应，需要_________热量的反应叫做吸热反应。
热量
放出
吸收
【复习巩固】
化学反应的本质是什么？与能量变化有什么关联？
旧化学键的_______，_____能量
和新化学键的______，______能量
吸收
放出
能量差
【思考2】
化学反应的本质是
断裂
形成
1．焓和焓变
(1)焓(H)：是一个与 有关的物理量。
(2)焓变(ΔH)：ΔH ＝ 。
内能
H(生成物)－H(反应物)
一、焓变　反应热
2．反应热
(1)定义：化学反应过程中 (数值上等于 条件下的焓变)，用 表示。
(2)单位： 。
所释放或吸收的能量
恒压
ΔH
kJ/mol
【小试牛刀】下列说法不正确的是（ ）
A．恒压条件下的焓变在数值上等于变化过程中的热效应
B．焓变的符号是ΔH
C．焓变的单位通常是kJ·mol－1
D．硝酸铵溶于水是吸热反应
D
【再来一刀】下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是（ ）
A．放热反应的发生无须任何条件
B．化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关
C．化学反应过程都伴随着能量的变化
D．硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应
C
1．从反应物和生成物的总能量(宏观)角度看
吸热反应：
ΔH＜0或 ΔH为“－”
ΔH＞0 或ΔH为“＋”
ΔH＝生成物能量－反应物能量＝H2－H1（计算方式一）
反应物
生成物
能量
放热反应
反应物
生成物
能量
吸热反应
二、化学反应中能量变化的原因
放热反应：
【小试牛刀】对于放热反应2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)，下列说法正确的是 （ ）
A．生成物H2O所具有的总焓高于反应物H2和O2所具有的总焓
B．反应物H2和O2所具有的总焓高于生成物H2O所具有的总焓
C．反应物H2和O2所具有的总焓等于生成物H2O所具有的总焓
D．反应物H2和O2比生成物H2O稳定
B
2．从键能(微观)角度看
ΔH＝破键吸收能量－成键放出能量
如何计算此反应过程中的反应热？
能量
反应过程
生成物
反应物
E1
E2
活化分子
反应热
H1
H2
知识回顾：化学反应的本质是什么？
旧化学键的破坏和新化学键的形成。
吸收能量
释放能量
H2 ＋ Cl2 ＝ 2HCl
H-H
Cl-Cl
436KJ/mol
吸收
243kJ/mol
吸收
键断裂
H
H
Cl
Cl
＋
＋
键形成
H-Cl
H-Cl
431kJ/mol
431kJ/mol
释放
＝反应物总键能－生成物总键能
ΔH＝吸收能量－放出能量
能量
反应过程
生成物
反应物
E1
E2
活化分子
反应热
H＝ E1－E2（计算方式三）
反应过程
生成物
反应物
反应热
E1
E2
活化分子
能量
H＝E（生成物的总能量）－ E（反应物的总能量）
ΔH＝破键吸收能量－成键放出能量
【小试牛刀】已知H—H键的键能为436 kJ/mol，N—H键的键能为391 kJ/mol，根据化学方程式：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，则N≡N键的键能是（ ）
A．431 kJ/mol B．946 kJ/mol
C．649 kJ/mol D．896 kJ/mol
B
3.从键焓(微观)角度看：
ΔH＝化学键键焓的代数和
如何计算此反应过程中的反应热？
能量
反应过程
生成物
反应物
E1
E2
活化分子
反应热
H1
H2
H＝ ＋E1＋（－E2）（计算方式三）
反应过程
生成物
反应物
反应热
E1
E2
活化分子
能量
H＝E（生成物的总能量）－ E（反应物的总能量）
ΔH＝破键吸收能量－成键放出能量
能量
反应过程
生成物
反应物
E1
E2
活化分子
反应热
H1
H2
H2
H1
⑹伴有能量变化的物质变化不一定都是化学变化 (　　)
√
×
⑷反应物的总能量高于生成物的总能量时该反应放热 (　　)
√
×
⑶化学键的断裂或形成一定伴有焓变 (　　)
⑴物质发生化学反应都伴有能量变化 (　　)
√
⑵需要加热发生的反应一定是吸热反应 （ ）
×
⑸反应物的总键能大于生成物的总键能时，该反应放热 (　　)
【小试牛刀】判断下列说法是否正确：
放热反应与吸热反应的比较
　　类型 比较　　 放热反应 吸热反应
定义 热量的化学反应 热量的化学反应
形成原因 反应物具有的总能量 生成物具有的总能量 反应物具有的总能量
生成物具有的总能量
大于
放出
吸收
小于
　　类型 比较　　 放热反应 吸热反应
与化学键强弱的关系 生成物成键时释放出的总能量 反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放出的总能量 反应物断键时吸收的总能量
表示方法
大于
小于
ΔH＜0
ΔH＞0
1．已知反应X＋Y＝M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ）
A．X的能量一定高于M
B．Y的能量一定高于N
C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
C
2．氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量。在反应过程中，断裂1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，断裂1 mol F2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol HF中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是（ ）
A．Q1＋Q2＜2Q3 B．Q1＋Q2＞2Q3
C．Q1＋Q2＜Q3 D．Q1＋Q2＞Q3
A
3．反应A+B→C(放热)分两步进行：①A+B→X(吸热)，②X→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（ ）
A B C D
A
1．定义：既表示化学反应中的物质变化，又能表示能量变化的化学方程式。
表示1mol气态H2与1mol气态碘完全反应，生成2mol气态HI时，放出14.9kJ的热量。
200℃
101kPa
物质变化
能量变化
2．意义：既表示化学反应中的物质变化，也表明化学反应中的能量变化。
H2(g)＋I2(g)=====2HI(g) ΔH＝－14.9kJ/mol
实例：
二、热化学方程式
【小试牛刀】下列关于2C4H10(g)＋13O2(g)＝8CO2(g)＋10H2O(l)　ΔH＝－5 800 kJ·mol－1的叙述错误的是（ ）
A．该反应的反应热ΔH＝－5 800 kJ·mol－1，是放热反应
B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该热化学方程式表示在25 ℃、101 kPa下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出热量5 800 kJ
D．该反应表明2 mol丁烷燃烧时一定会放出5 800 kJ的热量
D
深度思考：
1．比较①②两个方程式，
(1)属于热化学方程式的是____。
②
(2)热化学方程式与化学方程式相比较，有哪些不同之处？
①指明了反应时的温度和压强。
②在化学方程式右边注明ΔH的“＋”“－”数值和单位。
③所有反应物和生成物都用括号注明它们在反应时的状态。
(1)正确写出配平的化学方程式；
(2)注明反应物和生成物的状态：固(s)、液(l)、气(g)、溶液(aq)、同素异形体用中文注明如：C(s,金刚石)；能量高低s＜l＜g；
3．热化学方程式的书写
2H2(g)＋O2(g) ＝ 2H2O(g) H＝－483.2kJ/mol
2H2(g)＋O2(g) ＝ 2H2O(l) H＝－571.6kJ/mol
(4)在等号上注明反应的温度和压强(若不注明则表示在298K（25℃）、101kPa下) (反应条件如：高温、加热、催化剂及“↑和↓”不用注明）
(3)方程式右端空一格标明反应的焓变△H(注意单位和＋或－，不可省略）
2.下面是25 ℃、101 kPa下的四个热化学方程式，
对比分析回答下列问题：
(1)①②相比，反应热(焓变)数值不同的原因是____________________。
(2)②③相比，若化学方程式的计量数扩大一倍，则反应热_________________
__________。
(3)①④相比，可得出的结论是正逆反应的焓变数值_____，符号_____。
产物中水的状态不同
数值扩大一倍，
符号不变
相同
相反
深度思考：
4．书写热化学方程式注意事项
（1）热化学方程式中各物质的计量数不表示分子或微粒个数，只表示物质的量，因此可以是整数或分数；
（2）对于相同物质发生的反应，化学计量数不同时，△H 也不同，即△H 的值与计量数成正比（或△H必须与化学方程式一一对应）；
（3）若反应逆向进行，其ΔH与正反应ΔH数值相等，符号相反；
（4）可逆反应中的△H是指正反应完全进行时的反应热。
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol
如果提供 1molN2(g)＋3molH2(g) 充分反应，
因为生成 NH3(g)________2mol，
所以放出的热量________92.4 kJ
反应热ΔH －92.4 kJ/mol
例如：
小于
小于
等于
一个反应的反应热大小与参与反应物质的“量”、物质的状态有关；
ΔH只与书写的方程式有关！
1. 1molC与1molH2O(g)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)，需吸收131.5kJ的热量，该反应的热化学方程式为
ΔH＝＋131.5 kJ·mol-1
C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)
【小试牛刀】热化学方程式书写练习
2. 2mol N2(g) 与适量O2(g) 反应生成NO2 (g)，需吸收136kJ的热量；写出热化学方程式。
N2(g)＋2O2(g)＝2NO2 (g) H＝＋68 kJ/mol
2N2(g)＋4O2(g)＝4NO2 (g) H＝＋136 kJ/mol
3. 1mol Cu(s) 与适量O2(g) 起反应生成CuO (s)，放出157kJ的热量；写出热化学方程式。
2Cu(s)＋O2(g)＝2CuO (s) H＝－314 kJ/mol
Cu(s)＋0.5O2(g)＝CuO (s) H＝－157 kJ/mol
方法指导
热化学方程式正误判断的方法
25 ℃、101 kPa时，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出455 kJ的热量。判断下列几个热化学方程式的正误，错误的指出错误的原因。
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－445 kJ·mol－1(　　)
__________________________________
②2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝＋890 kJ·mol－1(　　)
___________________________
③CH4＋2O2===CO2＋2H2O　ΔH＝－890 kJ·mol－1(　　)
____________________________
④CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1(　　)
×
×
√
×
反应热的数值与方程式计量数不对应
CH4燃烧为放热反应，ΔH＜0
未注明反应物和生成物的状态
【小试牛刀】判断正误，并说明理由。
1 . 已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是（ ）
A. C8H18(l)＋25/2O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(g) △H＝－48.40kJ·mol-1
B. C8H18(l)＋25/2O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l) △H＝－5518kJ·mol-1
C. C8H18(l)＋25/2O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l) △H＝＋5518kJ·mol-1
D. C8H18(l)＋25/2O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l) △H＝－48.40kJ·mol-1
B
2 . 实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是（ ）
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
A．仅有① B．仅有②④
C．仅有② D．全部符合要求
B
3. 同温、同压下，比较Q1与Q2的大小和△H1与△H2的大小：
S(g)＋O2(g)＝SO2(g)； △H1＝－Q1 kJ/mol（Q1＞0)
S(s)＋O2(g)＝SO2(g)； △H2＝－Q2 kJ/mol（Q2＞0)
Q1＞Q2；△H1＜△H2
4. 同温、同压下，比较Q1与Q2的大小和△H1与△H2的大小：
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)； △H1＝－Q1 kJ/mol（Q1＞0)
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)； △H2＝－Q2 kJ/mol（Q2＞0)
Q1＜Q2；△H1＞△H2
5．根据所给信息，书写对应的热化学方程式
(1)已知1 mol 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：
________________________________________________
(2)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，其热化学方程式：
_______________________________________________。
(3)已知4.4 g CO2气体与足量H2经催化生成CH3OH气体和水蒸气时放出4.95 kJ的热量，其热化学方程式为：
_________________________________________________。
C(石墨，s)＋H2O(g)═CO(g)＋H2(g)；△H＝－48.40kJ·mol-1
H2(g)＋Cl2(g)═2HCl(g)；△H＝－183kJ·mol-1
CO2(g)＋3H2(g)═CH3OH(g)＋H2O(g)；△H＝－49.5kJ·mol-1
三、中和热
1、什么是中和反应？中和反应的热效应是放热的还是吸热的呢？
酸和碱作用生成盐和水的反应称为中和反应，中和反应的热效应是放热的。
2、写出下列热化学方程式：0.50mol/L 50mL盐酸与0.50mol/L50mLNaOH溶液完全反应放出1.4325kJ的热量。
HCl(aq)＋NaOH(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3kJ/mol
1．定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。
2．中和热的表示：（稀的强酸与强碱反应）
H+(aq)＋OH-(aq)＝H2O (1) △H＝－57.3kJ／mol
3．要点：
Ⅰ、条件：稀溶液（浓溶液混合因稀释会放热）
Ⅱ、反应物：酸与碱
注：弱酸或弱碱中和反应反应放出的热量小于57.3kJ／mol（通常指测
量），中和热不包括电解质电离或沉淀等所伴随的热效应。
Ⅲ、生成1mol水
（一）中和热
【概念辨析】
中和热与中和反应的反应热辨析
（3）有弱酸或弱碱参加的中和反应，放出的热量小于57.3kJ／mol，这是因为反应时弱酸或弱碱发生电离需要吸收热量。
（1）中和热指中和反应每生成1 mol H2O时的反应热，与强酸、强碱的类别无关。
（2）任何中和反应的中和热都相同，但是不同的中和反应的反应热可能不同。
【小试牛刀】(双选)含1 mol Ba(OH)2的稀溶液与足量盐酸反应，放出热量114.6 kJ。下列热化学方程式中，正确的是（ ）
A．Ba(OH)2(aq)＋2HCl(aq)＝BaCl2(aq)＋2H2O(l) ΔH＝＋114.6 kJ/mol
B．Ba(OH)2(aq)＋2HCl(aq)＝BaCl2(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ/mol
C．Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq)＝BaCl2(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol
D．Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq)＝BaCl2(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ/mol
BC
【实验1－3】哪些数据可以帮助我们测出反应热呢？我们怎样将这些数据转化为热量的变化呢？
Q＝cm△t
Q：中和反应放出的热量。
C：反应混合液的比热容，为常数。
m：反应混合物液的总质量
△t：反应前后溶液温度的差值。
如何设计实验得到以上所需数据？
实验装置应该满足什么条件？
实验操作时应注意什么问题？
处理数据时还需注意什么问题呢？
实验误差的分析
（二）盐酸与NaOH反应的中和热的测定
影响实验精确度的主要因素
1、盐酸和氢氧化钠溶液的浓度和量取的体积要取定值。
2、准确测量反应前后的温度值。
实验装置和仪器
使用绝缘装置，避免热量散失到反应体系外
——保温杯……
盐酸与氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可能小
——上面盖纸板
整个反应体系的温度应保持均衡
——搅拌装置的设计
用什么量取溶液最准确？
——烧杯？量筒？
选取精确度高的温度计
实验操作时应注意的问题
用量筒准确量取一定体积的盐酸和NaOH溶液
及时搅拌
——使反应充分进行，同时也是为了使反应体系的温度均衡
温度计的读数要准确
——什么时候开始读数？怎样读数才正确？
注：1、待温度计稳定一段时间后再读数
2、测量盐酸的温度后，要将温度计冲洗再测量NaOH溶液的温度
c为常数，4.18J/(g·℃)
盐酸和氢氧化钠溶液的密度ρ近似取1g/mL
质量m记为盐酸质量m1和氢氧化钠溶液质量m2之和，即m=(m1+m2)
Q═(m1＋m2) ·c ·(t2-t1)＝0.418（t2－t1） kJ
实验数据的处理
想一想：此式是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？
ΔH＝
－
　0.418 （t2－t1）
0.025
kJ/mol
①大烧杯上没有盖硬纸板
②在中和热测定实验中用金属(不与酸反应)质环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
③用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液 进行实验
④实验中改用100 mL 0.50 mol/L盐酸跟 100 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行实验
变 小
变 小
变 小
不 变
实验测定的结果普遍偏低，主要原因是反应过程中的热量的损失，所以在反应中要采取较好的绝热措施以减小实验误差。
实验视频
【小试牛刀】下列关于中和热的说法中正确的是（ ）
A．10 L 0.1 mol·L－1 NaOH溶液与10 L 0.1 mol·L－1盐酸反应时的反应热是中和热
B．1 mol HCl气体通入1 L 0.01 mol·L－1 NaOH溶液中反应时的反应热是中和热
C．1 mol CH3COOH与2 mol NaOH溶液反应时的反应热是中和热
D．只要强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol水时的反应热就是中和热
A
1、已知反应：
①101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ/mol；
②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol。
下列结论正确的是(　　)
A．稀硫酸与稀NaOH溶液的中和热为57.3 kJ/mol
B．①的反应热为221 kJ/mol
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3 kJ/mol
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
A
2、在800 mL的大烧杯中放入碎纸屑，把盛有50 mL 0.50 mol·L－1盐酸的200 mL烧杯放到大烧杯中，两只烧杯间填满碎纸屑。用泡沫塑料板做成大烧杯盖，通过盖子插入一根玻璃搅拌棒(末端呈半圆环的玻璃棒)和一只温度计，测定溶液的温度。迅速往盐酸溶液中加入50 mL 0.55 mol·L－1烧碱溶液，盖好，搅拌溶液，观察温度的变化。当温度保持稳定时，记录读数，取出装反应液的烧杯，倒出溶液，清洗干净，保持内外杯壁干燥。重复进行三次实验。用这一实验可以粗略测定中和热。
(1)烧杯间填满碎纸屑的作用是_____________________。
(2)要重复进行三次实验的目的是______________________。
(3)烧杯如果不盖泡沫塑料板，所求得的中和热数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中若改用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1烧碱溶液进行上述反应，与上述实验相比，所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，理由是____________________________________________。
(5)三次平行操作测得数据中，起始时盐酸与烧碱溶液温度相同，而终止温度与起始温度之差(t2－t1)分别为①2.3 ℃，②2.4 ℃，③2.9 ℃，则最终代入计算式的温度差的平均值为________℃。
保温、隔热，减少实验过程中热量的损失
减少实验过程中的误差
偏小
不相等
相等
2.35
中和反应的中和热均相等
1、依据事实，写出下列反应的热化学方程式∶
（2）1g甲醇燃烧生成二氧化碳和水（液态）时放热22.68kJ
（1）1mol碳完全燃烧放出393.5kJ的热量
（3）1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应，生成氯化氢和二氧化碳放出145kJ的热量。
2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)＝4HCl(g)＋CO2 (g) △H＝－290kJ/mol
C(s)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝－393.5kJ/mol
CH3OH(l)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H＝－725.8kJ/mol
2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) △H＝－1451.58kJ/mol
2、说明下列热化学方程式中，△H的意义。
（1）H+(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) △H＝－57.3kJ／mol
（2）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝－484kJ mol-1
组织建设
　燃烧热 能源
一、燃烧热
25℃、101kPa下，１mol甲烷完全燃烧生成CO2(气)和H2O(液)时放出890.31kJ的热量，热化学方程式表示为：
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H＝－890.31kJ/mol
1、定义：25℃、101kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
思考：甲烷的燃烧热为890.31kJ其意义是什么？
（1）研究条件： 25℃ 101kPa，条件不同，反应热不同
（2）燃料的物质的量：规定为1mol
（3）在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物（即生成物不能继续燃烧）
一般如：C→CO2 (g)、 S→SO2(g)、H→H2O(l)
（4）单位：kJ/mol
2、概念理解：
【概念要点】
①燃烧热属于反应热，也用△H表示，单位也为kJ/mol。(△H为负，燃烧热只取正)
②燃烧热通常由实验测得。
【小试牛刀】分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热？为什么？
A. C(s)＋O2(g)＝CO(g)；ΔH＝－110.5 kJ/mol
B. C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；ΔH＝－393.5 kJ/mol
C. 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；ΔH＝－571.6 kJ/mol
D. H2(g)＋1／2O2(g)＝H2O(l)；ΔH＝－285.8 kJ/mol
B. C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；ΔH＝－393.5 kJ/mol
D. H2(g)＋1／2O2(g)＝H2O(l)；ΔH＝－285.8 kJ/mol
由于计算燃烧热时，可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的，所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。
3 、表示燃烧热的热化学方程式的书写：
应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)
4 、一定量可燃物完全燃烧时放出的热量：
？
Q放＝n(可燃物)×△Hc
Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；△Hc为可燃物的燃烧热。
燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？
（1）燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是1 mol的可燃物。
（2）研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。
因此，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但燃烧热相等。
了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。
5、研究物质燃烧热的意义
一些物质的燃烧热
【例题】 在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出 890 kJ的热量，CH4 的燃烧热为多少？ 1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？
【解】根据题意，在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧的热化学方程式为：
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋ 2H2O(l) ΔH＝－890 kJ／mol
即CH4 的燃烧热为 890 kJ／mol。
1000 L CH4 的物质的量为：
n(CH4)＝V (CH4) / Vm＝1000L / 22.4L·mol-1＝44.6mol
1mol CH4 完全燃烧放出 890 kJ的热量，44.6 molCH4 完全燃烧放出的热量为：
44.6 mol×890 kJ／mol＝3.97×104kJ
答：CH4的燃烧热为 890 kJ／mol，1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为 3.97×104kJ。
【小试牛刀】判断下列说法的正误。
1、 H2的燃烧热任何时都就是△H＝－120.9 kJ/mol。
2、25℃、101kPa，1g H2完全燃烧放出的热量为120.9kJ，H2的燃烧热为120.9KJ/mol。
3、常温常压下H2(g)＋I2 (g)＝2HI(g)
△H＝－14.9 kJ/mol，H2的燃烧热为14.9 kJ/mol。
条件规定为25℃、101kPa
规定为1mol物质
×
×
×
研究的对象是燃烧反应
4、常温常压下，H2和 CO各1mol混合气体燃烧，放出的热量为524.8kJ/mol，此时的燃烧热为524.8kJ/mol。
5、CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－802.31kJ/mol， CH4的燃烧热为802.31 kJ/mol。
6、2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) △H＝－110.5 kJ/mol，C的燃烧热为110.5 kJ/mol。
必须为纯物质
必须生成稳定的氧化物，液态水
×
×
×
必须生成稳定的氧化物，CO2
【疑难突破】
2C8H18(l)＋25O2(g)＝16CO2(g)＋18H2O(l)
△H＝－11036kJ/mol
思考:①C8H18的燃烧热是多少
△H＝－5518kJ/mol
②1mol C8H18燃烧时放出了多少热
5518kJ
【温馨提示】语言表述——C8H18的燃烧热为5518kJ/mol
符号表示——△H＝－5518kJ/mol
相 同 点 燃烧热 中和热
能量变化 ΔH 不 同 点 反应物的量
生成物的量
反应热 的含义
放热反应
ΔH＜0 , 单位 kJ/mol
1mol可燃物
不限量
不限量
H2O 1mol
1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同
酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,
燃烧热与中和热的区别与联系
【特别提醒】
（1）“燃烧热的热化学方程式”与“燃烧的热化学方程式”的书写不同。写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为1 mol，燃烧的热化学方程式不强调可燃物的物质的量，可为任意值。
（2）“中和热的热化学方程式”与“中和反应的热化学方程式”的书写不同。书写中和热的热化学方程式时生成的水必须为1 mol，书写中和反应的热化学方程式时生成的水的量可为任意值。
【小试牛刀】分析以下几个热化学方程式，表示25℃时燃烧热的是
（ ）
A、C(s)＋O2(g)＝CO(g) ΔH＝－110.5 kJ/mol
B、C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
C、2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol
D、H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol
E、H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol
BE
【再来一刀】已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) △H＝－571.6 kJ mol-1
C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4 H2O(l) △H＝－2 220 kJ mol-1
（1）H2的燃烧热为______________，
C3H8的燃烧热为______________
（2）2gH2和2mol C3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为____________
（3）现有H2和C3H8的混合气体5 mol，完全燃烧时放出热量3847 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为____________
3：1
285.8 kJ mol-1
2 220 kJ mol-1
4725.8 kJ
二、能源
1、概念：能提供能量的资源
它包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。
按转换过程 按利用历史 按性质 可再生能源
不可再生能源
风能、水能
煤炭、石油、天然气等
常规能源
新能源
可再生能源
不可再生能源
太阳能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等
核能
一级能源
二级
能源
电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等
2、分类：
（1）我国目前使用的主要是何种能源？
（2）我国的能源储量。
（3）我国的人均能源拥有量。
（4）近年来我国能源的总消费量与人均消费量情况。
开源、节流
3、能源问题
了解了我国的能源利用率，你有何感想？
被动式太阳房：利用太阳能采暖和降温的房子。
【小试牛刀】下列热化学方程式能正确表示酒精燃烧热的是（ ）
A. C2H5OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l)
△H＝－1370.3 kJ/mol
B. C2H5OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(g)
△H＝－1238.3 kJ/mol
C. 2C2H5OH(l)＋6O2(g)＝4CO2(g)＋6H2O(l)
△H＝－ 2740.6 kJ/mol
A
应根据什么标准来选择燃料
物质的燃烧热
燃料的储量
燃料的开采、运输
燃料储存的条件、价格
燃料对生态环境的影响
例：丙烷
石油中储量丰富 开采容易
燃烧热值高 燃烧时污染小
储存、运输不方便
1、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳的燃烧热？
A. C(s)＋O2(g)＝CO(g) ΔH＝－110.5kJ/mol
B. C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝+ 393.5kJ/mol
C. C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ
D. C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
条件：25℃，101kPa
各物质状态
2、下列热化学方程式中 ΔH 的数值能表示可燃物燃烧热的是
A．CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－283kJ/mol
B．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802.3kJ/mol
C．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ/mol
D．H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH＝－184.6kJ/mol
E．2C8H18(1)＋25O2(g)＝16CO2(g)＋18H2O(g)
ΔH＝－11036.0 kJ·mol-1
3、1998年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“厄尔尼诺”现象．干旱和暴雨灾难，危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是（ ）
A. 二氧化硫 B. 二氧化碳
C. 氮的氧化物 D. 碳氢化合物
4、我国三峡工程所提供的清洁．廉价强劲．可再生的水电，相当于每年燃烧3×106t原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制（ ）
A. 温室效应 B. 光化学烟雾
C. 白色污染 D. 破坏大气臭氧层
B
A
5.下列说法不正确的是（ ）
A. 化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
B. 化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
C. 直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
D. 固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高
6.为了减少大气污染，许多城市正大力推广汽车清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分均为 （ ）
A．碳氢化合物 B．碳水化合物
C．氢气 D．醇类
A
A
组织建设
第二部分　电化学
热化学与电化学
第一级要求--认识原电池
1.什么原电池？
2.电流方向与电子流动方向？
3.正极与负极
4.电极反应与电池反应
5.原电池与氧化还原
实验现象 结论
实验1
实验2
实验3
实验4
中学化学原电池之一伏打电池
①锌片表面有气泡
②铜片表面无气泡
Zn+2H+=Zn2++H2↑
Cu不与稀H2SO4反应
同上
同上
铜片表面也有气泡产生

铜片表面也有气泡产生,指针发生偏转
化学能转化为电能
H+在Cu片上得到电子生成H2
交流与讨论：
1.铜片上是什么气体？
2.H2是怎样产生的？
3.溶液中的H+得到电子变为H2，电子从何而来？
一、原电池：将化学能转化为电能的装置。
二、工作原理
负极
正极
Zn-2e-=Zn2+
2H+ +2e-=H2
还原剂(Zn)失去电子，发生氧化反应
氧化剂(H+)在铜极上得到电子，发生还原反应
还原剂失去的电子从锌极流出
流入铜极.
经外电路
Zn2+
H+
SO42-
电流方向
一、原电池定义：将化学能转化为电能的装置。
二、工作原理
电极反应式：
负极（Zn片）：
正极（Cu片）：
总反应式：
Zn －2e- ＝ Zn2+ （氧化反应）
2H+ +2e- ＝ H2 ↑ (还原反应)
Zn + 2H+ ＝ Zn2+ + H2 ↑
实验探究形成原电池的条件
形成条件一：活泼性不同的金属（包括石墨）做两个电极
负极：较活泼的金属
正极：较不活泼的金属、石墨等
形成条件二：电极需插进电解质溶液中
实验探究形成原电池的条件
形成条件三：必须形成闭合回路
实验探究形成原电池的条件
实验探究形成原电池的条件
形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应
3.构成原电池的条件
（1）有活泼性不同的金属（包括石墨）做两个电极
（2）两电极都接触电解质溶液
（3）正极、负极、电解质溶液构成闭合回路
（4）在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。
Zn
A
Zn
A
C
Zn
A
Zn
Cu
A
Cu
Zn
活动与探究二
H2SO4溶液
Cu
Zn
G
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
乙醇
不偏转
不偏转
不偏转
不偏转
偏转
①
②
③
④
⑤
能量转化
电极的确定
构成条件
电流与电子的方向
负极特征：较活泼金属或电子流出的极
正极特征：较不活泼金属（非金属）或电子流入的极
1．有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极；
2．电极插入相通的电解质溶液中；
3．两极用导线相连形成闭合的回路。
4．自身能发生氧化还原反应。
电子：负极→正极
电流：正极→负极
原电池小结
化学能→电能
⑤判断原电池正、负极的方法
＊由组成原电池的两极材料判断：
一般是活泼的金属为负极
活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
＊根据电流方向或电子流动方向判断：
电流是由正极流向负极；
电子流动方向是由负极流向正极。
＊根据原电池两极发生的变化来判断：
原电池的负极总是失电子发生氧化反应，
正极总是得电子发生还原反应。
＊根据溶液中离子的移动来判断：
阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。
你是如何判定装置的正、负极？
正极
负极
电子流入的极
不活泼电极
发生还原反应
电子流出的极
较活泼电极
发生氧化反应
交流与讨论
图1 铜锌原电池
原电池的改进
KCl(aq)
第二级要求-- 原电池的表示方法
原电池由两个半电池组成，在上述铜锌原电池中，烧杯Ⅰ中的锌和锌盐溶液组成一个半电池，烧杯Ⅱ 中的铜和铜盐溶液组成另一个半电池，两个半电池用盐桥连接。为了方便，在电化学中通常表示为：
负极在左，正极在右；
原电池和电极——原电池的表示方法
b. 单垂线“│”表示界面；
c. 双垂线“ ”表示盐桥；
e. 标注所有影响电极电势（电动势）的因素，如物质状态，电解质浓度等。
d. 标注温度和压力；
原电池的表示的一般方法为：
Pt∣还原剂∣氧化产物∣∣氧化剂∣还原产物∣Pt
说明：如果同种状态，则用“，”。不同状态用“∣”
9．在两只烧杯中分别装入ZnSO4和FeCl3溶液，再在ZnSO4中插入锌片，在FeCl3中插入铂片，并加数滴KSCN使溶液呈红色，将两极用盐桥连接后，装有FeCl3溶液的烧杯中的红色逐渐褪去。如果在FeCl3溶液内加少量酸，褪色更快。请回答下列问题：
(1) 所设计的原电池符号是 ；
(2) 该原电池的正极反应是 ；
负极反应是 ；
原电池的总反应是 。
Zn∣Zn2+∣∣Fe3+，Fe2+∣Pt
Zn→Zn2++2e-
2Fe3++2e→2Fe2+
2Fe3++Zn→2Fe2++Zn2+
（09夏令营）以Ni为电极，KOH水溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池，在298K、pθ下稳定地连续工作，请回答下列问题：
1、 写出电池的电极反应和电池总反应：
2、写出电池表示式：
1 电极反应：正极，1/2O2+ H2O +2e-→ 2OH-
负极，H2+ 2OH-→ 2H2O +2e-
Ni∣H2∣H2O∣∣O2∣OH-∣Pt
电池总反应：H2+ 1/2O2→ H2O 负极
Q＝nF
F：法拉第常数，一摩尔电子所带电量的绝对值(约96485C mol－1) 。 n：电子的物质的量
Q＝It
I：电流强度，单位：安。t：时间，单位：秒
第三级要求—电量
1、理论上金属锂放电容量是 mAh·g-1。
2、已知MnO储存锂离子的反应为：
MnO + 2Li+ + 2e— Mn + Li2O，
则MnO的理论质量比容量为______mA·h·g—1
3861
755
2017省初-11．某工业废水测得其中含有乙酸钠及对氯酚（ ），为改善水质现利用微生物电池加以除去，反应原理如下图所示，下列说法正确的是
A．X为该生物电池的正极
B．该电池能够在高温下工作
C．图中离子交换膜应为阴离子交换膜
D．Y极电极反应方程式为：CH3COO－－8e－＋4H2O＝2HCO3－＋9H＋
AD
2018-11．研究人员研制出一种可快速充放电的超性能铝离子电池，Al、石墨（Cn）为电极，有机阳离子与阴离子（AlCl4－、Al2Cl7－）组成的离子液体为电解质。如图为该电池放电过程示意图。下列说法错误的是
A．充电时，Al做阴极，Cn为阳极
B．充电时，每生成1 mol Al，将消耗4 mol Al2Cl7－
C．放电时，正极反应式：Cn[AlCl4]＋e－＝Cn＋AlCl4－
D．放电时，电解质中的有机阳离子向铝电极方向移动
D
2019-11. 氢氧化锂是制取锂和锂的化合物的原料.用电解法制备氢氧化锂的工作原理如下图：
下列叙述不正确的是：
A. b极附近溶液的pH增大
B. a极发生的反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. 当电路中通过1mol电子时，可得到2molLiOH
D. 该法制备LiOH还可得到硫酸和氢气等产品
C
2020夏-1-8 南京大学教授提出了一种高效的固碳新技术(如图)。利用锂-二氧化碳电池，在放电过程中二氧化碳转化为碳和碳酸锂，在电池充电过程中通过选用合适的催化剂使碳酸锂单独被氧化分解，而另一种放电产物碳留在电池内，下列说法不正确的是
A.该电池放电时，CO2 从放电进气口进入
B.该电池放电时的正极反应是
3CO2+4Li++4e-=2Li2CO3+C
C.该电池充电时 Li2CO3 转化为 Li+
D.该电池放电时，每转移 2mol 电子，
可固定 1molCO2
D
2016夏-第6题（5分）在298K，标准压力下，以Pt电极电解CuSO4和ZnSO4的混合溶液。设电解起始时溶液pH=7，CuSO4和ZnSO4的浓度均为0.1mol·L-1，并设H2在Pt、Cu及Zn 电极上的超电势分别为0.6、0.8及0.7V。已知 （Cu2+/Cu）=0.337V, （Zn2+/Zn）=-0.763V.
6-1电解时，阴极可能析出的物质有：
6-2阴极首先析出的物质是：
H2、Cu 、Zn
Cu
22-12．俄乌战争的爆发叠加新冠病毒的肆虐，使得锂矿价格不断飙升。作为锂离子电池的补充与潜在替代，钠离子电池已逐步商业化，其充放电过程是 Na+在正负极间的镶嵌与脱嵌，类似于摇椅。下列说法不正确的是
A．图中的 A 极为电池的正极
B．放电时负极区 Na 单质失去电子
C．该电池的电解质溶液可以是水体系
D．该电池一种正极材料为 NaFeFe(CN)6，充电时的电极反应为：
Na1+xFeFe(CN)6 - xNa+-xe-= NaFeFe(CN)6
B
23-11．锂硫电池由金属锂阳极、硫复合阴极、电解液等组成。下列说法不正确的是
A．该电池的电解液可以使用水溶液。
B．阴极硫还原是一个多过程的反应，第一步反应为S8+2e-=S82-
C．阴极反应总方程式为：S+2Li+2e-=Li2S
D．由于硫导电率低，不能单独作为阴极使用，因此硫复合阴极通常由稳定的单质S8、导电剂和聚合物黏结剂组成。
AC
19-19. 如何有效利用含氮物质关系人类社会可持续发展，一直是科学研究的热点。
(1)NH4NO3热分解及其与燃料油[以CnH2n表示]反应的方程式及反应热分别为：
①2NH4NO3(s)=2N2(g)+O2(g)+4H2O(g) △H1=akJ·mol-1
②3nNH4NO3(s)+CnH2n(l)=3nN2(g+7nH2O(g)+nCO2(g) △H2=bkJ·mol-1
则反应2CnH2n(1)+3nO2(g)=2nCO2(g)+2nH2O(g) △H=_______kJ·mol-1。
2b-3na
20-10．将 SiCl4 氢化为 SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl4(g)＋H2(g) =SiHCl3(g)＋HCl(g) ΔH1>0
②3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si (s) =4SiHCl3(g) ΔH2<0
③2SiCl4(g)＋H2(g)＋Si (s) ＋HCl(g) =3SiHCl3(g) ΔH3
下列说法中不正确的是
A．反应的①的ΔS>0 B．反应的②的
C．ΔH3>0 D．反应③常温下一定能自发进行
C
22-19．（12 分）氨的催化氧化反应是硝酸工业中的重要反应，某条件下 NH3与 O2 作用时可发生如下 3 个反应，请回答
Ⅰ 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH1＝-922 kJ·mol－1
Ⅱ 4NH3(g)+4O2(g)=2N2O(g)+6H2O(g) ΔH2＝-1118kJ·mol－1
Ⅲ 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH3
已知：298K 时，相关物质的焓的数据(如图 1)。
(1)根据相关物质的焓计算ΔH3＝ kJ·mol－1
-1282
23-18．深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义。N2O、CO在Pt2O+的表面进行两步反应转化为无毒的气体，其相对能量、反应历程和熵值（298.15K，100Kpa时）如图甲、乙所示。
I： △H1
II： △H2
将等物质的量的N2O和CO充入一密闭容器中进行反应，请回答：
（1）总反应的热化学方程式为____________
（△H 用含△H1 、△H2 的式子表示）。
2017-2023综合．下列说法正确的是
17-12A．化学键断裂总是吸收能量，化学键形成总是放出能量，所以放热反应总是自发的
17-12C．同温同压下，反应H2(g)+C12(g)＝2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同
17-12D．原电池放电过程中，负极质量一定减轻，正极质量一定增加
18-12A．放热反应总是自发的，吸热反应总是非自发的
18-12C．石墨比金刚石稳定，从理论上说，石墨合成金刚石需要高温高压条件
19-12A. 铁表面镀铜时，铁与电源的正极相连，铜与电源的负极相连
19-12C. 3C(s)+CaO(s)=CnC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行.说明该反应的ΔH>0
17-12C 18-12A 19-12C
本课结束

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