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第一章 化學反應的熱效應
第一節(jié) 反應熱 課時2
火箭發(fā)動機一般選用化學推進劑，它是由燃料和氧化劑組成的，反應后產生高溫氣體，用于火箭推進，起飛推力可達一千零七十八噸。
任何化學反應都有反應熱，那么我們如何表示化學反應的反應熱呢？
1.理解熱化學方程式的含義并能正確書寫熱化學方程式。
2.理解燃燒熱的含義。
一、熱化學方程式
1.定義：表明反應所釋放或吸收的熱量的化學方程式。
2.含義：表明了化學反應中的物質變化和能量變化。
H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g) △H=－184.6 kJ/mol
點燃
101kPa
物質變化
能量變化
表示的意義是：1mol氣態(tài) H2和1mol氣態(tài) Cl2反應生成了2mol氣態(tài) HCl時，放出熱量184.6kJ。
3.書寫熱化學方程式應注意：
對于 25℃(298K) 101kPa時進行的反
應可不注明
② 注明反應時的溫度和壓強，因為焓變與測定條件(溫度、壓強等)有關。
H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) ΔH= -184.6 kJ/mol
H2(g) + I2 (g) ===== 2HI(g) ΔH= -14.9 kJ/mol
200℃
101kPa
①必須在化學方程式的右邊標明反應熱ΔH的符號、數(shù)值和單位
－ 184.6 kJ/mol
③ 注明反應體系中反應物和生成物的聚集狀態(tài)，不用寫“點燃”、“加熱”等引發(fā)條件。
例如：氣態(tài)（g）、固態(tài)（s）、液態(tài)（l）、溶液（aq）
3.書寫熱化學方程式應注意：
H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H=－241.8kJ/mol
1
2
H2(g)+ O2(g)==H2O(l) △H=－285.8kJ/mol
1
2
H2O(l)==H2O(g) △H=＋44kJ/mol
等質量水的焓：
H2O(s)＜ H2O(l)＜ H2O(g)
由于已經注明了物質的聚集狀態(tài)，所以在熱化學方程式中不再用“↑”“↓”來標記氣體生成物和難溶生成物
③ 注明反應體系中反應物和生成物的聚集狀態(tài)，不用寫“點燃”、“加熱”等引發(fā)條件。
例如：氣態(tài)（g）、固態(tài)（s）、液態(tài)（l）、溶液（aq）
3.書寫熱化學方程式應注意：
H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H=－241.8kJ/mol
1
2
H2(g)+ O2(g)==H2O(l) △H=－285.8kJ/mol
1
2
3.書寫熱化學方程式應注意：
熱化學方程式中各物質的化學計量數(shù)只表示參加反應的各物質的物質的量，因此可以寫成分數(shù)或整數(shù)，其 H與系數(shù)對應成比例，系數(shù)加倍， H值也加倍。
普通化學方程式中化學計量數(shù)宏觀上表示各物質的物質的量，微觀上表示原子分子數(shù)目，只能為整數(shù)，不能為分數(shù)。
ΔH= 285.8 kJ/mol
ΔH= 571.6 kJ/mol
注：熱化學方程式中ΔH 的單位“mol-1”是指 “每摩爾反應”。
3.書寫熱化學方程式應注意：
熱化學反應中的ΔH的“+”與“-”一定要注明，“+”代表吸熱，“-”代表放熱，不能省略。
熱化學反應方程式逆向書寫時（化學計量數(shù)不變），ΔH的數(shù)值的絕對值相等，符號相反。
△H= 41 kJ/mol
△H= +41 kJ/mol
拓展：怎樣理解可逆反應的反應熱？
無論化學反應是否可逆，熱化學方程式中的反應熱ΔH都表示反應進行到底時的能量變化。
如2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH= 196.64 kJ mol 1，ΔH是指2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全轉化為2 mol SO3(g)時放出的能量。
若在相同的溫度和壓強下，向某容器中加入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，反應達到平衡時放出的能量為Q，因反應不能完全轉化為SO3(g)，故Q<196.64 kJ。
化學方程式與熱化學方程式的比較
【小結】
化學反應方程式 熱化學反應方程式
化學計量數(shù)
物質狀態(tài)
焓變(△H )
意義
是整數(shù)，既表示微粒個數(shù)，又表示物質的物質的量
不要求注明
既可以是整數(shù)也可以是分數(shù)，只表示物質的量
必須在化學式后注明
無
必須注明“+”、“ ”及單位
表示化學反應中的物質變化
不僅表示化學反應中物質變化，還表示化學反應中的能量變化
4.書寫熱化學方程式步驟
一寫方程式
寫出配平的化學方程式
二標狀態(tài)
用s、l、g、aq標明物質的聚集狀態(tài)狀態(tài)
三判正負
根據(jù)吸熱或者放熱判斷ΔH的正負
四算數(shù)值
根據(jù)化學計量數(shù)計算寫出ΔH的值
【練一練】
1.當1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應生成2mol氣態(tài)HCl，放出184.6kJ的熱量，請寫出該反應的熱化學方程式。
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H = -184.6kJ/mol
2.當1molC(固態(tài))與適量H2O(氣態(tài)) 反應,生成CO(氣態(tài))和H2(氣態(tài))，吸收131.3kJ的熱量，請寫出該反應的熱化學方程式。
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H = +131.3kJ/mol
能燃燒的物質有千萬：CH4、H2、CO······
是H2燃燒放熱多，還是CO燃燒放熱多？
氫和氧在太空航天飛機主引擎中燃燒，在最大推力下產生近乎無色的火焰。
1.定義：在101 kPa時，1 mol純物質完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量。
二、燃燒熱
通常可由實驗測得
①一個條件： 101 kPa
②一個標準：1 mol純物質
③兩個要求：完全燃燒，產物穩(wěn)定。
④研究內容：放出的熱量（ΔH<0，單位kJ/mol）
C CO2(g)
S SO2(g)
H H2O (l)
N N2(g)
Ⅰ.已知氫氣的燃燒熱為285.8 kJ/mol，你能寫出表示H2燃燒熱的熱化學方程式嗎？
H2(g) ＋ O2(g) === H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
小結：表示燃燒熱的熱化學方程式中，以1 mol可燃物作為標準來配平其余物質的化學計量數(shù)，故常出現(xiàn)分數(shù)。
思考與交流
Ⅱ.乙烯的燃燒熱是ΔH，那么聚乙烯的燃燒熱是不是nΔH？
不是，因為聚乙烯不是純凈物，沒有燃燒熱。
兩種表示
Ⅲ.石墨的燃燒熱ΔH= -393.5 kJ/mol，金剛石的燃燒熱ΔH= -395.0 kJ/mol
二者的燃燒熱為何不同，誰更不穩(wěn)定？
因為石墨與金剛石的晶體結構不同,共具有的能量也不相同；等質量的金剛石和石墨分別完全燃燒，金剛石放出的熱量多具有的總能量高，不穩(wěn)定。
Ⅳ.燃燒熱 H與焓變 H有何關系？
①焓變范圍廣，包括中和熱、燃燒熱、溶解熱等，燃燒熱只是焓變的一種形式；②焓變有吸熱與放熱之分，而燃燒只能放熱，其 H　<　0。
2．研究物質燃燒熱的意義
了解化學反應完成時產生熱量的多少，以便更好地控制反應條件，充分利用能源。
3．燃燒熱的有關計算
一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量Q放=n（可燃物）×| H|
例：適量H2(g)在1mol O2(g)中完全燃燒生成2molH2O(l)，放出571.6kJ的熱量，請寫出表示H2燃燒熱的熱化學方程式。
H2(g) ＋ O2(g) === H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
B
1.下列關于熱化學反應的描述中正確的是(　 　)
A．HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－57. 3 kJ·mol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱ΔH＝2×(－57. 3) kJ·mol－1
B．CO(g)的燃燒熱是283.0 kJ·mol－1，則2CO(g)＋O2(g)==2CO2(g)反應的ΔH＝-2×283.0 kJ·mol－1
C．需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應
D．1 mol 甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱
【練一練】
D
2. 25 ℃、101 kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、890.3 kJ·mol－1、2 800 kJ·mol－1，則下列熱化學方程式正確的是 (　 　)
A．C(s)＋ O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
D. C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ·mol－1
3.正誤判斷
(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-890.3 kJ。 (　　)
(2)S(s)+O2(g)=SO2(g)　ΔH=+296.8 kJ· mol-1。 (　　)
(3)1 mol H2燃燒放出的熱量為氫氣的燃燒熱。 (　　)
(4)1 mol硫完全燃燒生成SO3所放出的熱量為硫的燃燒熱。 (　　)
(5)根據(jù)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　ΔH=-571 kJ· mol-1可知氫氣的燃燒熱為571 kJ· mol-1。 (　　)
(6)表示乙醇燃燒熱的熱化學方程式為C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)　ΔH=-1367.0 kJ· mol-1。 (　　)
[研究目的]火箭推進劑在航天和軍事等領域具有廣泛的應用。通過查閱資料，了解火箭推進劑的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢，感受火箭推進劑的發(fā)展對人類社會進步的促進作用，體會化學反應中能量變化的重要價值。
[研究任務](1)了解火箭推進劑的發(fā)展歷史。
(2)了解我國目前常用的火箭推進劑的類型、成分和特點。
(3)了解火箭推進劑的發(fā)展趨勢。
[結果與討論](1)通過研究，你得到什么啟示 (2)撰寫研究報告，并與同學討論。
【研究與實踐】 了解火箭推進劑
熱化學方程式
燃燒熱
概念
含義
書寫
正誤判斷
一寫 二標 三判 四算
定義
研究物質燃燒熱的意義
燃燒熱的熱化學方程式的書寫
一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量

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