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(共47张PPT)
第一节　反应热
第2课时　热化学方程式　燃烧热
课前·基础认知
2.书写时注意的问题。
(1)需注明反应时的 温度 和 压强 ,若在25 ℃、101 kPa时进行的反应,可不注明。
(2)需注明反应物和生成物的聚集状态: s (固体)、l (液体)或g (气体)、aq(水溶液)。
(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数,也可以是 分数 。
(4)同一反应的ΔH与化学计量数成正比。
微点拨注意可逆反应的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。
微判断1 判断下列方程式书写是否正确。
(1)C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH=+393.5 kJ·mol-1。(　　)
(2)H2O===H2+ O2　ΔH=+285.8 kJ·mol-1。(　　)
×
×
微训练 24 g C(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收262.6 kJ热量,写出反应的热化学方程式。
答案:C(s)+H2O(g) ===CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.3 kJ·mol-1
解析:1 mol C(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收的热量为 =131.3 kJ。
二、燃烧热
1.定义。
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。单位是kJ·mol-1,ΔH < 0。
说明:“指定产物”指可燃物中的碳元素变为CO2(g),氢元素变为H2O(l),硫元素变为SO2(g),氮元素变为N2(g)等。
2.意义。
在25 ℃和101 kPa时,甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·mol-1,表示1 molCH4(g)完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出890.3 kJ的热量。表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1。
微判断2判断下列说法是否正确。
(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)燃烧热的数值与参加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。(　　)
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√
课堂·重难突破
一、热化学方程式的书写
问题探究
能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,常规能源的合理使用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题。
1.乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。2.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43 kJ的热量,尝试写出乙醇燃烧的热化学方程式。
提示:C2H5OH(l)+3O2(g) ===2CO2(g)+3H2O(l)　
ΔH=-1 366.89 kJ·mol-1
2.已知3.0 g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98 kJ,则表示乙烷燃烧热的热化学方程式怎样书写
提示:表示燃烧热的热化学方程式应以1 mol燃料为标准书写且生成的水为液态,所以表示乙烷燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+ O2(g) ===2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1。
归纳总结
“五步”突破热化学方程式的书写。
B
解析:已知:H+(aq)+OH-(aq) ===H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1,由于一水合氨的电离是一个吸热过程,则稀氨水和稀硫酸完全反应生成1 mol H2O(l)时,放出热量小于57.3 kJ,A项正确。碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,又因为该反应的焓变是负值,所以a【例2】 (1)16 g CH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3 kJ热量,写出反应的热化学方程式:
　 。
(2)已知拆开1 mol H—H、1 mol N—H、1 mol N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为
　 。
CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92 kJ·mol-1
(3)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态的三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,其热化学方程式为
　 。
B2H6(g)+3O2(g) ===B2O3(s)+3H2O(l)　ΔH=-2 165 kJ·mol-1
解析:(1)由化学方程式CH4+2O2 CO2+2H2O可得热化学方程式。
(2)化学方程式为N2+3H2 2NH3,ΔH=(946+436×3-391×6) kJ·mol-1。
(3)化学方程式为B2H6+3O2 B2O3+3H2O,则1 mol B2H6(g)完全燃烧放出2 165 kJ热量。
【拓展延伸】 结合题(2),写出1 mol NH3(g)分解为N2(g)与H2(g)的热化学方程式。
热化学方程式正误判断的方法——“五看法”。
二、燃烧热
问题探究
已知1.5 g液态偏二甲肼(C2H8N2)完全燃烧生成指定产物时放出50 kJ热量。
1.在计算偏二甲肼的燃烧热时,C、H元素对应的产物应该是什么
提示:C→CO2(g),H→H2O(l)。
2.通过材料中所给数据计算偏二甲肼的燃烧热是多少
归纳总结
1.确定某物质的燃烧热的基本条件。
(1)实验条件:25 ℃ 和101 kPa ;(2)可燃物的物质的量:1 mol; (3)燃烧程度:完全燃烧;(4)对产物的要求:指定产物。
2.关于燃烧热的描述。
用文字叙述燃烧热时,只用数值和单位;用“ΔH”表示燃烧热时要带“-”。例如,CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1或ΔH=-890.3 kJ·mol-1。
3.燃烧热的计算。
由燃烧热的定义可知:可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热,即Q放=n可燃物×|ΔH|,物质的燃烧热
上述中的ΔH是指物质的燃烧热,而不是指一般反应的反应热。
燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量来定义的,因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1 mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数,在其热化学方程式中化学计量数常出现分数。
典型例题
【例2】 在101 kPa下,下列关于燃烧热的描述中正确的是(　　)。
A.1 mol物质燃烧放出的热量
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g) ===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1
C.反应热有正、负之分,燃烧热ΔH全部是正值
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
B
解析:A项,燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,错误;C项,燃烧热ΔH为负值,错误;D项,H2O应为液态,错误。
【拓展延伸】 CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,那么表示CO(g)燃烧的热化学方程式和表示CO(g)燃烧热的热化学方程式是否相同
D
解析:所给热化学方程式中水为气态,应为液态水,A、B项错误。甲烷燃烧为放热反应,ΔH应为负值,C项错误。25 ℃、101 kPa时,1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态水放热为889.6 kJ,表示为CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(l)　
ΔH=-889.6 kJ·mol-1,D项正确。
书写或判断表示物质燃烧热的热化学方程式要做到“三看” 一看可燃物的化学计量数是否为1。 二看燃烧后是否生成指定产物,即看碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为CO2(g),看氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H2O(l),看硫元素完全燃烧生成的氧化物是否为SO2(g)等。 三看ΔH符号是否为“-”及单位是否正确。
成果验收站　
1.下列说法正确的是(　　)。
A.高温条件下发生的反应一定是吸热反应
B.冬天水结成冰为放热反应
C.由2CO(g)+O2(g) ===2CO2(g)　ΔH=-566 kJ·mol-1可知,CO的燃烧热为283 kJ·mol-1
D.乙炔的燃烧热为1 299.6 kJ·mol-1,则反应2C2H2(g)+5O2(g) ===4CO2(g)+2H2O(g)的ΔH=2 599.2 kJ·mol-1
C
解析:高温条件下发生的反应不一定是吸热反应,如合成氨反应需要高温条件,但为放热反应,A项错误。水结冰是物理变化,不属于化学反应,B项错误。燃烧热为1 mol物质完全燃烧的焓变,反应中2 mol CO对应ΔH=-566 kJ·mol-1,则1 mol CO的燃烧热为283 kJ·mol-1,C项正确。燃烧热要求可燃物和氧气反应生成液态水,且ΔH为负值,D项错误。
2.下列热化学方程式正确的是(　　)。
D
B
解析:硫完全燃烧生成指定的氧化物不是SO3,而是SO2,A项错误。表示肼(N2H4)的燃烧热的热化学方程式:N2H4(l)+O2(g) ═N2(g)+2H2O(l)　ΔH=-622.08 kJ·mol-1,产物和状态均正确,B项正确。表示乙烷燃烧热的热化学方程式中H2O应为液态,C项错误。CO的燃烧热是指1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体时放出的热量,D项错误。
4.依据下图判断,下列说法正确的是(　　)。
A.氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·mol-1
B.2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低
C.液态水分解的热化学方程式为2H2O(l) ===2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.6 kJ·mol-1
D.H2O(g)→H2O(l)时,断键吸收的能量小于成键放出的能量
答案:C
解析:氢气的燃烧热是指1 mol H2完全燃烧生成液态水时释放的能量,故氢气的燃烧热ΔH=
=-285.8 kJ·mol-1,A项错误;氢气燃烧是放热反应,故2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量高,B项错误;由题图可知2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l)　
ΔH=-571.6 kJ·mol-1,故水分解的热化学方程式为2H2O(l) ===2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.6 kJ·mol-1,C项正确; H2O(g)→H2O(l),该过程是物理变化,并没有化学键的断裂和形成,D项错误。
5.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)适量的N2(g)和O2(g)完全反应,每生成23 g NO2(g)吸收16.95 kJ热量。
　 。
(2)18 g C6H12O6(葡萄糖,s)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和液态水,放出280.4 kJ热量。
______________________________________________________________________________________________。
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)　ΔH=+67.8 kJ·mol-1
C6H12O6(葡萄糖,s)+6O2(g)═6H2O(l)+6CO2(g)　ΔH=-2 804 kJ·mol-1
(3)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2(s)和液态水。已知室温下2 g SiH4自燃放出89.2 kJ热量。
　 。
(4)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成1 mol CO2(g)和1 mol NO(g)过程中焓的变化示意
图,请写出NO2和CO反应的热化学方
程式:__________________________
______________________________。
SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l)　ΔH=-1 427.2 kJ·mol-1
NO2(g)+CO(g)═CO2(g)+NO(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1
解析:根据各小题中给出的信息,按热化学方程式的书写要求和注意事项等进行书写。
6.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=-2 219.9 kJ·mol-1
请根据上面两个热化学方程式,回答下列问题。
(1)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为　　　　　　　　　。
(2)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol,完全燃烧时放热3 846.6 kJ,则在混合气体中H2和C3H8的体积比是　　　　。
4 725.6 kJ
3∶1

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