高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1節(jié)第2課時熱化學(xué)方程式燃燒熱教案選擇性高中選擇性化學(xué)教案

第2課時

熱化學(xué)方程式

焚燒熱發(fā)展目標(biāo)

系統(tǒng)建立能用熱化學(xué)方程式表示反響中的能量變化，能運用反響焓變合理選擇和利用化學(xué)反響。理解焚燒熱的觀點，掌握相關(guān)焚燒熱的計算。一、熱化學(xué)方程式1．觀點：表示反響所開釋或汲取的熱量的化學(xué)方程式。2．注意問題需注明反響的溫度和壓強，若在25℃、101kPa時進(jìn)行的反響，可不注明。需注明反響物和生成物的齊集狀態(tài)：s(固體)、l(液體)或g(氣體)、aq(溶液)。熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)能夠是整數(shù)，也能夠是分?jǐn)?shù)。同一反響的H與化學(xué)計量數(shù)成正比。微點撥：注意可逆反響的H和實質(zhì)汲取或放出熱量的差別：無論化學(xué)反響能否可逆，熱化學(xué)方程式中的反響熱H都表示反響進(jìn)行究竟時的能量變化。二、焚燒熱1．焚燒熱的觀點：在25℃、101_kPa時，1_mol純物質(zhì)完整焚燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量。焚燒熱的單位是kJ·mol－1。2．注意事項：“完整焚燒生成指定產(chǎn)物”是指單質(zhì)或化合物焚燒后變?yōu)樽罘€(wěn)固的物質(zhì)。完整焚燒時，以下元素要生成對應(yīng)的物質(zhì)：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)等。生成的水為液態(tài)不可以是氣態(tài)。3．焚燒熱的意義：甲烷的焚燒熱為H＝－890.31kJ·mol－1，它表示25℃、101kPa時，1_molCH完整焚燒生成CO和液態(tài)HO時放出890.31kJ的熱量。422可燃物的物質(zhì)的量發(fā)生變化，其焚燒熱變嗎？怎樣配平焚燒熱的熱化學(xué)方程式？[提示]焚燒熱指1mol可燃物焚燒放出的熱量，與可燃物的物質(zhì)的量沒關(guān)。配平燃燒熱的熱化學(xué)方程式時先把可燃物的化學(xué)計量數(shù)定為1，再配平其余物質(zhì)。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)H＝－571.6kJ·mol－1，H＝－571.6kJ·mol－1的含義是指每摩爾該反響所放出的熱量。(√)關(guān)于可逆反響而言，熱化學(xué)方程式中的反響熱表示反響達(dá)到均衡時所放出或汲取的熱量。(×)[提示]反響熱H的數(shù)值都是依照化學(xué)方程式給定的量完整反響時放出或汲取的熱量。222O(g)H＝－483.6kJ·mol－1H(3)已知2H(g)＋O(g)===2H，所以氫氣的焚燒熱＝－241.8kJ·mol－1。(×)[提示]焚燒熱要求一定生成指定產(chǎn)物，注意H焚燒生成物應(yīng)為HO(l)。22(4)氫氣的焚燒熱為285.5kJ·mol－1，則電解水的熱化學(xué)方程式為電解2HO(l)=====2H2(g)2H＝＋285.5kJ·mol－1。(×)＋O(g)電解H[提示]焚燒熱規(guī)定可燃物一定是1mol，正確的選項是2H2O(l)=====2H2(g)＋O2(g)＝＋571kJ·mol－1。2．熱化學(xué)方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)＝＋131.3kJ·mol－1表示()HA．碳和水反響汲取131.3kJ的熱量B．1mol碳和1mol水反響生成1mol一氧化碳和1mol氫氣，并汲取131.3kJ熱量C．1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反響生成1mol一氧化碳?xì)怏w和1mol氫氣，汲取熱量131.3kJD．1個固態(tài)碳原子和1分子水蒸氣反響汲取熱量131.3kJ[依照反響熱的觀點，反響熱表示依照熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)的物質(zhì)的量反響時，汲取或放出的熱量，單位是kJ/mol，該熱化學(xué)方程式表示：1mol固態(tài)碳和1mol水蒸氣反響生成1mol一氧化碳?xì)怏w和1mol氫氣，并汲取131.3kJ的熱量，特別要指明水的狀態(tài)。]3．在25℃、101kPa時，1.00gCH(l)完整焚燒生成CO(g)和HO(l)，放出41.8kJ6622的熱量，C6H6的焚燒熱為________kJ·mol－1，該反響的熱化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________________________________________________。[分析]1molCH(l)完整焚燒生成CO(g)和HO(l)放出的熱量：41.8×78kJ＝36622260.4kJ，熱化學(xué)方程式為C6H6(l)＋15O2(g)===6CO2(g)＋3H2O(l)＝－3260.4kJ·mol2H1。[答案]6615222H＝－3260.4kJ·mol－13260.4CH(l)＋2O(g)===6CO(g)＋3HO(l)熱化學(xué)方程式的書寫與正誤判斷(修養(yǎng)養(yǎng)成——宏觀辨別與微觀探析)已知有以下化學(xué)方程式：①H＋I(xiàn)22HI2②H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)H＝－14.9kJ·mol－1③H＋Cl點燃=====2HCl22④H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)＝－184.6kJ·molH11H＝－92.3kJ·mol⑤2H2(g)＋2Cl2(g)===HCl(g)

111H＝－241.8kJ·mol⑥H2(g)＋2O2(g)===H2O(g)1H＝－285.8kJ·mol⑦H2(g)＋2O2(g)===H2O(l)

11[問題1]以上7個化學(xué)方程式，哪些不屬于熱化學(xué)方程式？化學(xué)方程式中的g、l等代表什么意思？固(態(tài))體和溶液怎樣表示？[提示]①、③不是熱化學(xué)方程式。方程式中的g表示氣體，l表示液體。固體和溶液分別用s和aq表示。[問題2]在熱化學(xué)方程式中，方程式②的H與其余的有什么不一樣？把1mol的H2和1molI2在該溫度和壓強下放入密閉容器中充分反響，最后放出的熱量是14.9kJ嗎？[提示]方程式②中標(biāo)了然溫度和壓強，而且該反響為可逆反響，其余熱化學(xué)方程式中未標(biāo)明，說明是在常溫常壓下。因為H2與I2反響是可逆反響，所以在該溫度和壓強下反應(yīng)，最后放出的熱量小于14.9kJ。[問題3]方程式⑤中的12molH和2molCl完整反響，則2代表什么意義？假如是22H為多少？[提示]代表物質(zhì)的量。若2molH2和2molCl2完整反響，則H＝－92.3kJ·mol1×4＝－369.2kJ·mol－1。1．熱化學(xué)方程式的書寫步驟及要求2．“五看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤一看方程式能否配平二看各物質(zhì)的齊集狀態(tài)能否正確三看H的“＋”“－”符號能否正確四看反響熱的單位能否為“kJ·mol－1”五看反響熱的數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)能否對應(yīng)1．在常溫常壓下，1gH2在足量Cl2中完整焚燒生成HCl氣體，放出92.3kJ的熱量。以下熱化學(xué)方程式中正確的選項是()A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)H＝－92.3kJ·mol－122(g)===2HCl(g)H＝＋92.3kJ·mol－1B．H(g)＋ClC．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)H＝＋184.6kJ·mol－122H＝＋184.6kJ·mol－1D．2HCl(g)===H(g)＋Cl(g)D[H2在Cl2中焚燒生成HCl氣體，1gH2完整焚燒放出92.3kJ的熱量，則1mol(2g)H2完整焚燒放出184.6kJ的熱量，化學(xué)反響放出熱量，H為“－”。則H2在Cl2中完整焚燒生成HCl氣體的熱化學(xué)方程式為H(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)＝－184.6kJ·mol－1。2一個放熱反響的逆反響是吸熱反響，而且在其余條件同樣時，H是原H的相反數(shù)。則該題的四個選項中只有D是正確的。]2．依據(jù)所給信息達(dá)成以下熱化學(xué)方程式：已知1molC(石墨，s)與適當(dāng)H2O(g)反響生成CO(g)和H2(g)，汲取131.3kJ熱量，請寫出該反響的熱化學(xué)方程式：___________________________________________________________________________________________________________________。(2)1.7gNH3(g)發(fā)生催化氧化反響生成氣態(tài)產(chǎn)物，放出22.67kJ的熱量，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_____________________________________________________________________________________________。(3)已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)H＝－92.4kJ·mol－1，請寫出1molNH3分解對應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________。已知一些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：化學(xué)鍵C—HC—FH—FF—F鍵能/(kJ·mol－1)414489565155請依據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估量CH4(g)和F2(g)反響生成CF4(g)和HF(g)的熱化學(xué)方程式：__________________________________________________________________________________________________________________。[分析](2)1.7gNH的物質(zhì)的量為0.1mol，則1molNH完整反響放出的熱量為226.733kJ。那么相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4NH(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)＝－906.83－153H＝－226.7kJ·mol－1kJ·mol或NH3(g)＋4O2(g)===NO(g)＋2H2O(g)。第一依據(jù)反響物和生成物寫出反響方程式，注明各物質(zhì)的狀態(tài)，化學(xué)反響的反響熱等于斷裂舊化學(xué)鍵汲取的能量和形成新化學(xué)鍵放出的能量的差，依據(jù)鍵能數(shù)據(jù)可知，所求反應(yīng)的反響熱H＝414kJ·mol－1×4＋155kJ·mol－1×4－489kJ·mol－1×4－565kJ·mol1×4＝－1940kJ·mol－1。[答案](1)C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)H＝＋131.3kJ·mol－135232H＝－226.7kJ·mol－1(2)NH(g)＋4O(g)===NO(g)＋2HO(g)31232H＝＋46.2kJ·mol－1(3)NH(g)2N(g)＋2H(g)(4)CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)H＝－1940kJ·mol－1焚燒熱的理解及計算2019年12月20日，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號乙運載火箭成功發(fā)射中巴地球資源衛(wèi)星04A星，此次任務(wù)同時搭載了“天琴一號”技術(shù)試驗衛(wèi)星等8顆衛(wèi)星。長征火箭燃料為偏二甲基肼(CH3NCHNH)。已知：1.5g偏二甲基肼完整焚燒放出50kJ熱量。32[問題1]在計算偏二甲基肼的焚燒熱時，碳、氫元素的產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)是什么？[提示]C→CO2(g)，H→H2O(l)。[問題2]經(jīng)過資猜中所給數(shù)據(jù)計算偏二甲基肼的焚燒熱是多少？[提示]由偏二甲基肼的摩爾質(zhì)量為60g·mol－1得：1.5g150kJn＝60g·mol－1＝40mol，所以1mol偏二甲基肼焚燒時放出的熱量為1＝200040molkJ·mol－1，即焚燒熱為2000kJ·mol－1。1．對焚燒熱的理解(1)反響條件：25℃和101kPa(書中給出的焚燒熱數(shù)值均為此條件下測得)。物質(zhì)的焚燒熱要求的是純物質(zhì)。(3)“完整焚燒生成指定產(chǎn)物”是指單質(zhì)或化合物焚燒后變?yōu)樽罘€(wěn)固的物質(zhì)。完整焚燒時，以下元素要生成對應(yīng)的物質(zhì)：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)。C→CO不是完整焚燒；而S→SO，SO不是焚燒產(chǎn)物；生成的水為液態(tài)不可以是氣態(tài)。33(4)文字表達(dá)焚燒熱時，用正當(dāng)或H表示，比如，CH4的焚燒熱為890.3kJ·mol－1或H＝－890.3kJ·mol－1。2．表示焚燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫焚燒熱是以1mol純物質(zhì)完整焚燒所放出的熱量來定義的，所以在書寫表示焚燒熱的熱化學(xué)方程式時，應(yīng)以焚燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，故在表示焚燒熱的熱化學(xué)方程式中常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。比如，CH焚燒的熱化學(xué)方程式為2CH(l)＋81881825O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)H＝－11036kJ·mol－1，C8H18的焚燒熱為5518kJ·mol－1－1CH(l)＋25，而不是11036kJ·mol，表示其焚燒熱的熱化學(xué)方程式為2818229H2O(l)H＝－5518kJ·mol－1。3．焚燒熱的計算由焚燒熱定義可知：可燃物完整焚燒產(chǎn)生的熱量＝可燃物的物質(zhì)的量×其焚燒熱，

即QQ放放＝n(可燃物)×|

H|，物質(zhì)的焚燒熱：

H＝－n可燃物

。此公式中的H是指物質(zhì)的焚燒熱，而不是指一般反響的反響熱。1．以下說法中正確的選項是

(

)A．物質(zhì)焚燒放出的熱量是焚燒熱B．1molC焚燒生成CO時放出的熱量就是

C的焚燒熱C．1molH

2焚燒生成水時放出的熱量是

H2的焚燒熱D．同樣條件下，

1molH

2O(l)

完整分解汲取的熱量與

H2、O2化合生成

1molH

2O(l)

放出的熱量值相等[A項中，焚燒熱是指在25℃、101kPa下，1mol純物質(zhì)完整焚燒生成指定產(chǎn)物時放出的熱量，錯誤；B項中碳焚燒生成的穩(wěn)固化合物應(yīng)為CO2，錯誤；C項中H2焚燒時的條件及生成水的狀態(tài)不確立，故1molH2焚燒生成水放出的熱量不必定是H的焚燒熱，錯2誤；D項中，依據(jù)能量守恒定律可知，正確。]2．已知3.0g乙烷在常溫下完整焚燒放出的熱量為155.98kJ，則表示乙烷焚燒熱的熱化學(xué)方程式是()A．2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)－1H＝－3119.6kJ·mol5B．C2H6(g)＋2O2(g)===2CO(g)＋3H2O(g)H＝－1559.8kJ·mol7C．C2H6(g)＋2O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)H＝－1559.8kJ·mol7D．C2H6(g)＋2O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)H＝－1559.8kJ·mol

111D[因為焚燒熱的熱化學(xué)方程式應(yīng)以1mol燃料為標(biāo)準(zhǔn)書寫且生成的水為液態(tài)，故A錯誤；B中的焚燒產(chǎn)物CO不是CH完整焚燒后的穩(wěn)固氧化物，HO的狀態(tài)不該為氣態(tài)而應(yīng)為262液態(tài)，B錯誤；常溫下水為液態(tài)，則C錯誤。]1．已知H(g)＋F(g)===2HF(g)－1)H，以下說法正確的選項是(22A．2L氟化氫氣體分解成1L氫氣與1L氟氣汲取270kJ熱量B．1mol氫氣與1mol氟氣反響生成2mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270kJC．在同樣條件下，1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量D．1個氫氣分子與1個氟氣分子反響生成2個氟化氫氣體分子放出270kJ熱量C[在熱化學(xué)方程式中，H的值與詳細(xì)化學(xué)反響相對應(yīng)，各物質(zhì)前的計量數(shù)不再表示粒子數(shù)量，只表示物質(zhì)的“物質(zhì)的量”，故A、D錯誤；HF(g)―→HF(l)會放出熱量，故B項中放出熱量應(yīng)大于270kJ，故B錯誤；因該反響放熱，故C正確。]2．以下熱化學(xué)方程式書寫正確的選項是()A．2SO＋O2SO－1H232122H＝－285.8kJ·mol－1B．H(g)＋2O(g)===HO(l)C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)＝－571.6kJHD．C(s)＋O2(g)===CO2(g)＝＋393.5kJ·mol－1HB[A項中反響物和生成物都未注明齊集狀態(tài)；C項中H的單位不正確；D項中為放熱反響，H符號應(yīng)為“－”。]3．以下幾個熱化學(xué)方程式，能表示焚燒熱的熱化學(xué)方程式是()A．C(s)＋1O2(g)===CO(g)H＝－110.5kJ·mol－1225H＝－5518kJ·mol－1B．C8H18(l)＋2O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)＝－571.6kJ·mol－1H1H＝－241.8kJ·mol－1D．H2(g)＋2O2(g)===H2O(g)B[A項，C(s)焚燒未生成穩(wěn)固氧化物CO(g)，故其反響熱不可以叫焚燒熱；B項，切合2焚燒熱的定義；C項，H2固然轉(zhuǎn)變?yōu)榱朔€(wěn)固的氧化物H2O(l)，但因為其反響熱