第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)容山中學(xué)

化學(xué)科組第一節(jié)反應(yīng)熱第3課時(shí)熱化學(xué)方程式與燃燒熱主講人：郭

靜目錄CONTENTS12熱化學(xué)方程式燃燒熱學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解熱化學(xué)方程式的意義，能正確書寫熱化學(xué)方程式。2、知道燃燒熱的概念、通過(guò)燃燒熱的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)能源在生產(chǎn)、生活中的重要意義。新課導(dǎo)入

如何用化學(xué)用語(yǔ)表示反應(yīng)中放出或者吸收的熱量呢？1molH2(g)與1molCl2(g)反應(yīng)生成2molHCl(g)時(shí)，放出184.6kJ的熱量。物質(zhì)變化能量變化H2+Cl2===2HCl點(diǎn)燃熱化學(xué)方程式任務(wù)一認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式2、意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的_______變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的______變化?！纠縃2

（g）+Cl2

（g）=2HCl（g）△H=-184.6kJ/mol一、熱化學(xué)方程式物質(zhì)能量物質(zhì)變化能量變化該熱化學(xué)方程式表明：在25℃和101kPa下，1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2完全反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl時(shí)放出184.6kJ的熱量。1、概念：能表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)1、請(qǐng)根據(jù)上述例子嘗試說(shuō)出下列熱化學(xué)方程式的意義。1mol氣態(tài)H2與0.5mol氣態(tài)O2反應(yīng)生成1mol氣態(tài)H2O時(shí)，放出241.8kJ的熱量。H2(g)+O2(g)H2O(g)

?H1＝?241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)H2O(l)?H2＝?285.8

kJ/mol121mol氣態(tài)H2與0.5mol氣態(tài)O2反應(yīng)生成1mol液態(tài)H2O時(shí)，放出285.8kJ的熱量。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

2mol氣態(tài)SO2與1mol氣態(tài)O2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)SO3時(shí)，放出197kJ的熱量。

2mol氣態(tài)NH3完全反應(yīng)，生成1mol氣態(tài)H2和3mol氣體H2時(shí)，吸收92.4kJ的熱量。2、請(qǐng)根據(jù)上述例子嘗試說(shuō)出下列熱化學(xué)方程式的意義。完全反應(yīng)的數(shù)據(jù)在恒壓密閉容器中通入1molN2與3molH2發(fā)生，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，該反應(yīng)放出的熱量

92.4kJ。（填“大于”’小于”或“等于”）

小于任務(wù)一認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式二、熱化學(xué)方程式的書寫要點(diǎn)書寫熱化學(xué)方程式需要注意什么?H2(g)+I2(g)2HI(g)?H＝?14.9kJ/mol100

oC

101kPa溫度、壓強(qiáng)體系內(nèi)能影響1、標(biāo)明溫度和壓強(qiáng)，不標(biāo)默認(rèn)25℃、101kPa。H2(g)+I2(g)2HI(g)?H＝?9.48kJ/mol25

oC

101kPa任務(wù)一認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式2、標(biāo)明物質(zhì)的聚焦?fàn)顟B(tài)。2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)

ΔH=－483.6kJ/mol2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)

ΔH=_______kJ/mol水的聚集狀態(tài)變化時(shí)的焓變示意圖熔化蒸發(fā)焓(H)增大物質(zhì)的聚焦?fàn)顟B(tài)體系內(nèi)能影響等質(zhì)量水的焓H2O(s)＜H2O(l)＜

H2O(g)二、熱化學(xué)方程式的書寫要點(diǎn)任務(wù)一認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式2、標(biāo)明物質(zhì)的聚焦?fàn)顟B(tài)。2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)

ΔH1=－483.6kJ/mol2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)

ΔH2=________kJ/mol?H1＝－483.6kJ/mol?H2＝－571.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)2H2O(g)

HH2O(l)

－571.6熱化學(xué)方程式書寫時(shí)，要標(biāo)注物質(zhì)的狀態(tài)！固體(s)

液體(l)

氣體(g)

溶液(aq)

二、熱化學(xué)方程式的書寫要點(diǎn)任務(wù)一認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式3、化學(xué)計(jì)量系數(shù)可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù)。若H2與O2消耗量增倍，反應(yīng)熱ΔH

一樣嗎?H2(g)+O2(g)H2O(g)

?H1＝?241.8kJ/mol12?483.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)2H2O(g)

?H2＝_____________不表示分子數(shù)或原子個(gè)數(shù)，僅表示物質(zhì)的量(可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù))二、熱化學(xué)方程式的書寫要點(diǎn)任務(wù)一認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式H2(g)+O2(g)H2O(g)

?H1＝?241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)2H2O(g)

?H2＝_____________上述兩個(gè)反應(yīng)，它們的反應(yīng)熱與化學(xué)計(jì)量系數(shù)有什么關(guān)系？?H數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)(化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，ΔH值也加倍)4、?H必須與化學(xué)方程式一一對(duì)應(yīng)。正逆反應(yīng)的ΔH絕對(duì)值相等，符號(hào)相反當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的ΔH有什么關(guān)系？2H2O(g)2H2(g)+O2(g)

?H3＝_____________?483.6kJ/mol+483.6kJ/mol二、熱化學(xué)方程式的書寫要點(diǎn)任務(wù)一認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式為什么?H必須與化學(xué)方程式一一對(duì)應(yīng)？閱讀教材P10任務(wù)一認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式一寫方程式二標(biāo)狀態(tài)四標(biāo)△H三標(biāo)條件五標(biāo)數(shù)值寫出配平的化學(xué)方程式用s、l、g、aq標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)標(biāo)明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(101kPa、25℃時(shí)可不標(biāo)注)在方程式后寫出△H，并根據(jù)信息注明△H的“+”或“-”根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)算寫出△H的值，并注明單位(kJ/mol)三、熱化學(xué)方程式的書寫步驟學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)3、依據(jù)事實(shí)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

(1)1molC(固態(tài))與適量H2O(氣態(tài))反應(yīng),生成CO(氣態(tài))和H2(氣態(tài)),吸收131.3kJ的熱量

(2)電解1molH2O(液態(tài))吸收285.8kJ的熱量

(3)1molC2H4(氣態(tài))與適量O2(氣態(tài))反應(yīng)生成CO2(氣態(tài))和H2O(液態(tài))放出1411.0kJ熱量C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ/mol留意：熱化學(xué)方程式一般不需要寫反應(yīng)條件，不需標(biāo)“↓”、“↑”C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-1411.0kJ/molH2O(l)=H2(g)+O2(g)

ΔH=+285.8kJ/mol12學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)4、

同溫、同壓下，比較Q1與Q2的大?。篠(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2=-Q2kJ/molQ1>Q2再思考：若是比較ΔH1、ΔH2的大小呢？ΔH1<ΔH25、已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=－184.6kJ/mol則反應(yīng)HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的ΔH為（

）A.+184.6kJ/molB.-92.3kJ/molC.-369.2kJ/molD.+92.3kJ/molD任務(wù)二燃燒熱火箭推進(jìn)劑的發(fā)展歷史第1代：火藥。第2代：燃料：偏二甲肼。氧化劑是四氧化二氮。第3代：燃料：煤油。氧化劑是液態(tài)氧。第4代：燃料：液態(tài)氫。氧化劑是液態(tài)氧?；鸺七M(jìn)劑燃料，更替選擇的原則是什么？我們知道物質(zhì)燃燒都會(huì)放出熱量，那么不同物質(zhì)燃燒放出的熱量一樣嗎？如何比較不同物質(zhì)的燃燒的熱效率呢？任務(wù)二燃燒熱1．定義101kPa時(shí)，______純物質(zhì)完全燃燒生成_________時(shí)所放出的熱量。指定產(chǎn)物：C→

；H→

；S→

；N→

。2．單位燃燒熱屬于反應(yīng)熱的一種，單位為“__________”。1mol指定產(chǎn)物kJ·mol－1四、燃燒熱CO2(g)H2O(l)SO2(g)N2(g)3．意義表示1molH2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ的熱量H2(g)+1/2O2(g)

H2O(l)

ΔH

=-285.8kJ/mol利用量熱計(jì)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。4．測(cè)量方法：任務(wù)二燃燒熱四、燃燒熱5、燃燒熱熱化學(xué)方程式的書寫例：已知C單質(zhì)

和CH4的燃燒熱分別為393.5kJ/mol、890.3kJ/mol，請(qǐng)寫出表達(dá)其燃燒熱的熱化學(xué)方程式。C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH

=-393.5kJ/molCH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)

ΔH

=-890.3kJ/mol燃燒熱熱化學(xué)方程是唯一的可燃物必須是1mol完全燃燒到指定產(chǎn)物注意學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)（1）25℃、101kPa下，8gCH4完全燃燒，放出

445.0kJ熱量；（2）液化石油氣主要成分是丙烷（C3H8），1mol氣態(tài)丙烷在O2(g)中燃燒，生成CO2(g)和H2O(l)，放出2219.9kJ熱量；（3）煤氣的主要成分為CO和H2，常溫下14gCO完全燃燒，放出141.5kJ熱量。6、根據(jù)信息，寫出熱化學(xué)方程式CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l)?H＝?445.0kJ/mol1212CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)

?H＝?890kJ/molC3H8(g)+5O2(g)

3CO2(g)+4H2O(l)?H＝?2219.9kJ/molCO(g)+O2(g)

CO2(g)?H＝?283kJ/mol122CO(g)+O2(g)

2CO2(g)?H＝?566kJ/mol再寫出對(duì)應(yīng)燃燒熱的熱化學(xué)方程式。任務(wù)三火箭推進(jìn)劑燃料的選擇液體火箭推進(jìn)劑的發(fā)展液氧汽油

肼類燃料（肼、偏二甲肼）液氧煤油液氫液氧第一枚液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)劑中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”采用偏二甲肼推進(jìn)劑“長(zhǎng)征七號(hào)”運(yùn)載火箭采用液氧煤油推進(jìn)劑“長(zhǎng)征五號(hào)”運(yùn)載火箭采用液氫液氧推進(jìn)劑任務(wù)三火箭推進(jìn)劑燃料的選擇【思考與交流】長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭為什么以液態(tài)氧和液態(tài)氫作為火箭推進(jìn)劑燃料而不用CO，結(jié)合下表解釋原因并寫出熱化學(xué)方程式。某些物質(zhì)的燃燒熱(25℃，101kPa)名稱化學(xué)式ΔH/kJ/mol名稱化學(xué)式ΔH/kJ/mol石墨C(s)-393.5乙烷C2H6(g)-1559.8金剛石C(s)-395.0乙烯C2H4(g)-1411.0氫氣H2(g)-285.8乙炔C2H2(g)-1299.6一氧化碳CO(g)-283.0乙醇C2H5OH(l)-1366.8甲烷CH4(g)-890.31丙烷C3H8(g)-2219.9甲醇CH3OH(l)-726.51苯C6H6(l)-3267.5H2(g)+O2(g)H2O(l)

?H＝?285.8kJ/mol12CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)?H＝?283kJ/mol任務(wù)三火箭推進(jìn)劑燃料的選擇H2(l)+O2(l)H2O(g)

?H＝?237.5kJ/mol12單位質(zhì)量產(chǎn)生熱量：

≈13.2kJ/g237.5kJ2g＋16g五、火箭推進(jìn)劑燃料的選擇CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)?H＝?283kJ/mol單位質(zhì)量產(chǎn)生熱量：≈6.4kJ/g283kJ28g＋16g火箭荷載的絕大部分質(zhì)量來(lái)自于推進(jìn)劑，產(chǎn)生同樣推力所需要的推進(jìn)劑質(zhì)量越小，火箭的荷載就越低。計(jì)算每克液氫-液氧推進(jìn)劑恰好完全反應(yīng)釋放的熱量。任務(wù)三火箭推進(jìn)劑燃料的選擇火箭推進(jìn)劑的發(fā)展主要著眼于能量高、排煙少、污染輕三個(gè)方面。高能推進(jìn)劑是將來(lái)推進(jìn)劑研究的首選；無(wú)煙推進(jìn)劑的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用更是勢(shì)在必行；污染少的推進(jìn)劑將大有發(fā)展前途。液氫-液氧偏二甲肼-四氧化二氮煤油-液氧甲烷-液氧優(yōu)點(diǎn)環(huán)境友好高能無(wú)毒來(lái)源廣泛常溫燃料運(yùn)輸簡(jiǎn)單耐沖擊、耐摩擦成本低廉無(wú)毒無(wú)害無(wú)毒無(wú)害不易結(jié)焦積碳缺點(diǎn)價(jià)格較高低溫貯存較難燃料占空間大有毒性有腐蝕性污染環(huán)境液氧需低溫貯存燃燒易結(jié)焦積碳脫硫成本高低溫貯存燃料占空間大學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)7、航天燃料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，是一項(xiàng)重大的技術(shù)突破。鈹是高效率的火箭材料，燃燒時(shí)放出巨大的能量，已知1kg金屬鈹完全燃燒放出的熱量為62700kJ。則鈹燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是(鈹?shù)南鄬?duì)原子質(zhì)量為9)(

)A．Be＋1/2O2===BeO

ΔH＝－564.3kJ·mol－1B．Be(s)＋1/2O2(g)===BeO(s)

ΔH＝＋564.3kJ·mol－1C．Be(s)＋1/2O2(g)===BeO(s)

ΔH＝－564.3kJ·mol－1D．Be(s)＋1/2O2(g)===BeO(g)

ΔH＝－564.3kJ·mol－1C應(yīng)用課堂小結(jié)熱化學(xué)方程式物質(zhì)變化能量變化標(biāo)明溫度和壓強(qiáng)，默認(rèn)25℃、101kPa。標(biāo)明狀態(tài)。(s、l、g、aq)注明?H正負(fù)、數(shù)值及單位?；瘜W(xué)計(jì)量系數(shù)可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù)。表示書寫燃燒熱定義101kPa，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量表示方法指定產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)：C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)、N→N2(g)按要求書寫選擇火箭推進(jìn)劑學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)9.

下列熱化學(xué)方程式中△H代表燃燒熱的是()A.

CH4(g)+3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g)△H1B.

S(g)+3/2O2(g)=SO3(s)△H2C.

C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)△H3D.

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H4C8.下列各組物質(zhì)的燃燒熱相等的是（）A.炭和一氧化碳B.1mol炭和2mol炭C.1mol乙炔和2mol炭D.淀粉和纖維素B學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)10、已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝－2220kJ·mol－1請(qǐng)根據(jù)上面兩個(gè)熱化學(xué)方程式，回答下列問(wèn)題：(1)H2的燃燒熱為_(kāi)_______________，C3H8的燃燒熱為_(kāi)_______________。(2)1molH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為_(kāi)___________。(3)現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共5mol，完全燃燒時(shí)放熱3846.75kJ，則在混合氣體中H2和C3H8的體積比是________。285.8kJ·mol－12220kJ·mol－14725.8kJ3∶1學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)11、已知（1）H2(g)＋1/2O2(g)

＝H2O(g)

ΔH1=akJ/