資源簡介

(共23張PPT)
第一章 化學反應的熱效應
第一節 反應熱
第三課時 熱化學方程式、燃燒熱
認識熱化學方程式的意義，并能正確書寫熱化學方程式；
學習目標
理解燃燒熱的概念，并能夠根據燃燒熱書寫熱化學方程式；
新課導入
以上場景的熱能都是由什么物質提供的呢？
天然氣（CH4）
汽油（C5~C12烷烴類）
火箭推進劑
新課導入
燃料選擇的因素
所提供的熱量足夠多
污染小
易開采
易運輸
一定量的燃料所提供的熱量足夠多
熱化學方程式
通過上一節的學習我們知道，化學反應過程中的反應熱與化學鍵的斷裂與形成有關，即能量的變化是以發生變化的物質為基礎的，那么，如何更準確地表示一個化學反應的熱效應？如何準備地描述物質間的化學反應及其能量變化？下面我們來學習熱化學方程式。
【思考】下述化學方程式與一般的化學方程式有何不同？
H2 + Cl2 == 2HCl
點燃
H2(g) + Cl2 (g) ==2HCl(g)
ΔH =
－184.6 kJ/mol
物質變化
能量變化
熱化學方程式
1、熱化學方程式：能表明反應所釋放或吸收的熱量的化學方程式
2、意義：熱化學方程式不僅表示了物質變化，也表示了能量變化，還表示反應熱與參加反應物質的量的關系。
H2(g) + Cl2 (g) ==2HCl(g)
ΔH =
－184.6 kJ/mol
物質變化
能量變化
熱化學方程式的書寫
3、熱化學方程式的書寫
物質后都用括號注明物質的聚集狀態
不用注明反應條件
指明反應溫度和壓強（常溫常壓：25℃、101kPa 可以不注明）
方程式后正確書寫焓變△H: “+、 –”、kJ/mol
同一個反應中，化學計量數與△H成正比，且可為整數或分數
g：氣態 l：液態 s：固態 aq：溶液
H2O(g) = H2O(l) △H = – 44 kJ/mol
熱化學方程式的書寫
下列熱化學方程式有什么不同與聯系
H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H =－285.8 kJ /mol
熱化學方程式中各物質前的化學計量數不表示分子個數，只表示物質的量，因此可以是整數或簡單分數。
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H =－571.6 kJ /mol
對于相同物質的反應，當化學計量數不同時，其△H 也不同，即△H 的值與化學計量數成正比 。
熱化學方程式的書寫
①H2(g)+O2(g)= H2O(g) △H = – 242 kJ/mol
【思考】△H單位中“每摩爾”表示什么？
答：“每摩爾”不是指“每摩爾某物質”，而是指“每摩爾反應”。
對于反應①：1 mol H2(g) 與 mol O2(g)反應生成1 mol H2O(g)表示“每摩爾反應”，
“每摩爾反應”放出242 kJ的熱量。
②2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g) △H = – 484 kJ/mol
對于反應②：2 mol H2(g) 與1 mol O2(g) 反應生成2 mol H2O(g)表示“每摩爾反應”，
“每摩爾反應”放出484 kJ的熱量。
因此，書寫熱化學方程式時， △H 必須與化學方程式的化學計量數一一對應。
熱化學方程式的書寫
對于可逆反應，正逆反應的反應熱ΔH數值相等，符號相反。
可逆反應的ΔH 是指物質完全反應時的熱效應。
2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH = + 92.4kJ/mol
可逆反應實際吸收或放出的熱量要小于ΔH的數值！！！
2SO2(g) ＋O2(g) 2SO3(g) △H= -197kJ/mol
熱化學方程式中有機反應用“=”
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－2589.6KJ/mol
隨堂訓練
（1）28 g CO(g)在氧氣中燃燒生成CO2(g)放出283 kJ的熱量
（2）11.2 L(標準狀況)N2(g)在氧氣中反應生成NO(g)放出68 kJ的熱量
2CO(g)+ O2(g) = 2CO2(g) △H = – 566 kJ/mol
CO(g)+O2(g)= CO2(g) △H = –283 kJ/mol
依據事實，寫出下列反應的熱化學方程式。
N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △H = – 136 kJ/mol
N2(g) + O2(g)= NO(g) △H = –68 kJ/mol
課堂訓練
（3）1molC(固態)與適量H2O(氣態) 反應，生成CO(氣態)和H2(氣態)，吸收131.3kJ的熱量。
（4）101kPa時，2mol H2完全燃燒生成液態水，放出571.6kJ的熱量。
（5）101kPa時，1mol CH4完全燃燒生成液態水和CO2，放出890.3kJ的熱量。
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3KJ/mol
燃燒熱
1. 定義
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。單位:kJ·mol-1。
研究條件
限定可燃物的量
生成物不能再燃燒
【思考】一定量的燃料燃燒到什么程度放出的熱量多？
燃料完全燃燒生成指定的產物
H
C
S
N
H2O(l)
而不是H2O(g)
CO2 (g)
而不是CO(g)
SO2 (g)
N2 (g)
而不是SO3(g)
燃燒熱
2. 燃燒熱的熱化學方程式的書寫
區別: 表示燃燒熱的熱化學方程式必須是1mol純物質完全燃燒反應
如:辛烷C8H18燃燒的熱化學方程式為：
2C8H18（l）+25O2（g）=16CO2（g）+ 18H2O（l） ΔH= - 11 036 kJ·mol-1，
表示辛烷C8H18燃燒熱的熱化學方程式為：
C8H18（l）+ O2（g）=8CO2（g）+ 9H2O（l） ΔH= - 5 518 kJ·mol-1。
燃料的選擇
【思考】以下為部分燃料的燃燒熱，結合燃料本身的特點及燃料的選擇條件，討論以下燃料的應用。
燃料 燃燒熱(kJ/mol)
S(s) 296
H2(g) 285.8
CH4(g) 890.3
C2H5OH(l) 1366.8
大氣污染，一般不作燃料
不易制備、運輸，但無污染且燃燒熱較大，是未來新能源
西氣東輸工程，家庭常用燃料
可再生能源，液體易運輸，且燃燒熱較大，逐漸被應用于乙醇汽油中
燃料的選擇
【思考】根據以下物質的燃燒熱數據，計算相同質量的H2(g)、CH4(g)、C2H5OH(l)
完全燃燒放出的熱量，說明用液氫作為火箭燃料的優點。
燃料 燃燒熱(kJ/mol) 1 g燃料完全燃燒放出的熱量(kJ)
H2(g) 285.8
CH4(g) 890.3
C2H5OH(l) 1366.8
142.9
55.6
29.7
由計算可知，相同質量的上述三種燃料， H2(g) 完全燃燒放出的熱量最多，同時， H2(g) 燃燒產物無污染，這是用液氫作為火箭燃料的優點。
隨堂訓練
1.熱化學方程式與普通化學方程式不同，下列有關熱化學方程式
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol-1的說法錯誤的是(　　)
A．既表示化學反應中的物質變化，又表示化學反應中的能量變化
B．表示1 molCO(g)與 mol O2(g)完全反應生成1 molCO2(g)放出283.0 kJ熱量
C．一氧化碳的燃燒熱為283.0 kJ·mol-1
D．CO與O2反應生成CO2只能實現化學能向熱能的轉化
D
隨堂訓練
2．熱化學方程式與普通化學方程式不同,下列有關熱化學方程式
CO(g) + O2(g) = CO2(g)　ΔH = -283.0 kJ·mol-1的說法錯誤的是 ( 　　)
A．既表示化學反應中的物質變化，又表示化學反應中的能量變化
B．表示1 mol CO(g)與 mol O2(g)完全反應生成1 mol CO2(g)放出283.0 kJ的熱量
C．一氧化碳的燃燒熱為283.0 kJ·mol-1
D．CO與O2反應生成CO2只能實現化學能向熱能的轉化
D
隨堂訓練
3．下列熱化學方程式中的反應熱為可燃物的燃燒熱的是(　　)　　
A．H2(g) +O2(g) = H2O(g)　 △H =－241.8 kJ·mol—1
　B．CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g)　 △H =－846.3 kJ·mol—1
　C．C(s) + O2(g) = CO2(g)　 △H =－393.5 kJ·mol—1
　D．C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO(g) + 4H2O(l)△H = －2044.0 kJ·mol—1
C
隨堂訓練
5．下列敘述正確的是(　　)
A．在25℃、101kPa時，2 g H2完全燃燒生成液態水放出285.8 kJ熱量，則該反應熱化學方程式為：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H = －285.8 kJ·mol—1
B．500℃、30Mpa下，將0.5 mol N2與1.5 mol H2置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)，放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H = －38.6 kJ·mol—1
C．在稀溶液中，H+(aq) + OH－(aq) = H2O(l) △H = －57.3 kJ·mol—1，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ
D．1 mol硫蒸氣與1 mol硫粉完全燃燒放出的熱量相同
C
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