1、第2课时热化学方程式燃烧热发展目标体系构建1.能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。2.理解燃烧热的概念，掌握有关燃烧热的计算。一、热化学方程式1概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。2注意问题(1)需注明反应的温度和压强，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(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H与化学计量数成正比。微点拨：注意可逆反应的H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
2、的反应热H都表示反应进行到底时的能量变化。二、燃烧热1燃烧热的概念：在25 、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。燃烧热的单位是kJmol1。2注意事项：“完全燃烧生成指定产物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的物质。完全燃烧时，下列元素要生成对应的物质：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)，NN2(g)等。生成的水为液态不能是气态。3燃烧热的意义：甲烷的燃烧热为H890.31 kJmol1，它表示25 、101 kPa时，1_mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出890.31 kJ的热量。可燃物的物质的量发生变化，其燃烧热变吗？如何配平
3、燃烧热的热化学方程式？提示燃烧热指1 mol可燃物燃烧放出的热量，与可燃物的物质的量无关。配平燃烧热的热化学方程式时先把可燃物的化学计量数定为1，再配平其他物质。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1，H571.6 kJmol1的含义是指每摩尔该反应所放出的热量。()(2)对于可逆反应而言，热化学方程式中的反应热表示反应达到平衡时所放出或吸收的热量。()提示反应热H的数值都是按照化学方程式给定的量完全反应时放出或吸收的热量。(3)已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，所以氢气的燃烧热H24
4、1.8 kJmol1。()提示燃烧热要求必须生成指定产物，注意H2燃烧生成物应为H2O(l)。(4)氢气的燃烧热为285.5 kJmol1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)O2(g)H285.5 kJmol1。()提示燃烧热规定可燃物必须是1 mol，正确的是2H2O(l)2H2(g)O2(g)H571 kJmol1。2热化学方程式C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1表示()A碳和水反应吸收131.3 kJ的热量B1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气，并吸收131.3 kJ热量C1 mol固态碳和1 mol水蒸气
5、反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气，吸收热量131.3 kJD1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收热量131.3 kJC依据反应热的概念，反应热表示按照热化学方程式中化学计量数的物质的量反应时，吸收或放出的热量，单位是kJ/mol，该热化学方程式表示：1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气，并吸收131.3 kJ的热量，特别要指明水的状态。3在25 、101 kPa时，1.00 g C6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8 kJ的热量，C6H6的燃烧热为_kJmol1，该反应的热化学方程式为_。解析1 mol C6
6、H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量：41.878 kJ3 260.4 kJ，热化学方程式为C6H6(l)O2(g)=6CO2(g)3H2O(l)H3 260.4 kJmol1。答案3 260.4C6H6(l)O2(g)=6CO2(g)3H2O(l)H3 260.4 kJmol1热化学方程式的书写与正误判断(素养养成宏观辨识与微观探析)已知有下列化学方程式：H2I22HIH2(g)I2(g)2HI(g)H14.9 kJmol1H2Cl22HClH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJmol1H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H92.3 kJmol1H2(
7、g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1问题1以上7个化学方程式，哪些不属于热化学方程式？化学方程式中的g、l等代表什么意思？固(态)体和溶液如何表示？提示、不是热化学方程式。方程式中的g表示气体，l表示液体。固体和溶液分别用s和aq表示。问题2在热化学方程式中，方程式的H与其他的有什么不同？把1 mol的H2和1 mol I2在该温度和压强下放入密闭容器中充分反应，最终放出的热量是14.9 kJ吗？提示方程式中标明了温度和压强，并且该反应为可逆反应，其他热化学方程式中未标注，说明是在常温常压下。因为H2与I2反应是可逆
8、反应，所以在该温度和压强下反应，最终放出的热量小于14.9 kJ。问题3方程式中的代表什么意义？如果是2 mol H2和2 mol Cl2完全反应，则H为多少？提示代表物质的量。若2 mol H2和2 mol Cl2完全反应，则H92.3 kJmol14369.2 kJmol1。1热化学方程式的书写步骤及要求2“五看”法判断热化学方程式的正误一看方程式是否配平二看各物质的聚集状态是否正确三看H的“”“”符号是否正确四看反应热的单位是否为“kJmol1”五看反应热的数值与化学计量数是否对应1在常温常压下，1 g H2在足量Cl2中完全燃烧生成HCl气体，放出92.3 kJ 的热量。下列热化学方程
9、式中正确的是()AH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H92.3 kJmol1BH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H92.3 kJmol1CH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJmol1D2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)H184.6 kJmol1DH2在Cl2中燃烧生成HCl气体，1 g H2完全燃烧放出92.3 kJ的热量，则1 mol (2 g)H2完全燃烧放出184.6 kJ的热量，化学反应放出热量，H为“”。则H2在Cl2中完全燃烧生成HCl气体的热化学方程式为H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJmol1。一个放热反应的逆反应是吸热反应
10、，并且在其他条件相同时，H是原H的相反数。则该题的四个选项中只有D是正确的。2根据所给信息完成下列热化学方程式：(1)已知1 mol C(石墨，s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式：_。(2)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67 kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式：_。(3)已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，请写出1 mol NH3分解对应的热化学方程式：_。(4)已知一些化学键的键能数据如表所示：化学键CHCFHFFF键能/(kJmol1)4144895
11、65155请根据键能数据估算CH4(g)和F2(g)反应生成CF4(g)和HF(g)的热化学方程式：_。解析(2)1.7 g NH3的物质的量为0.1 mol，则1 mol NH3完全反应放出的热量为226.7 kJ。那么相应的热化学方程式为4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H906.8 kJmol1或NH3(g)O2(g)=NO(g)H2O(g)H226.7 kJmol1。(4)首先根据反应物和生成物写出反应方程式，注明各物质的状态，化学反应的反应热等于断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键放出的能量的差，根据键能数据可知，所求反应的反应热H414 kJmol14155 k
12、Jmol14489 kJmol14565 kJmol141 940 kJmol1。答案(1)C(石墨，s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1(2)NH3(g)O2(g)=NO(g)H2O(g)H226.7 kJmol1(3)NH3(g)N2(g)H2(g)H46.2 kJmol1(4)CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g) H1 940 kJmol1燃烧热的理解及计算2019年12月20日，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射中巴地球资源卫星04 A星，此次任务同时搭载了“天琴一号”技术试验卫星等8颗卫星。长征火箭燃料为偏二甲基肼(CH3NC
13、H3NH2)。已知：1.5 g偏二甲基肼完全燃烧放出50 kJ热量。问题1在计算偏二甲基肼的燃烧热时，碳、氢元素的产物应该是什么？提示CCO2(g)，HH2O(l)。问题2通过材料中所给数据计算偏二甲基肼的燃烧热是多少？提示由偏二甲基肼的摩尔质量为60 gmol1得： n mol，所以1 mol偏二甲基肼燃烧时放出的热量为2 000 kJmol1，即燃烧热为2 000 kJmol1。1对燃烧热的理解(1)反应条件：25 和101 kPa(书中给出的燃烧热数值均为此条件下测得)。(2)物质的燃烧热要求的是纯物质。(3)“完全燃烧生成指定产物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的物质。完全燃烧时，下
14、列元素要生成对应的物质：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)。CCO不是完全燃烧；而SSO3，SO3不是燃烧产物；生成的水为液态不能是气态。(4)文字叙述燃烧热时，用正值或H表示，例如，CH4的燃烧热为890.3 kJmol1或 H890.3 kJmol1。2表示燃烧热的热化学方程式的书写燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧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物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在表示燃烧热的热化学方程式中常出现分数。例如，C8H18燃烧的热化学方程式为2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H11
15、 036 kJmol1，C8H18的燃烧热为5 518 kJmol1，而不是11 036 kJmol1，表示其燃烧热的热化学方程式为C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJmol1。3燃烧热的计算由燃烧热定义可知：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)|H|，物质的燃烧热：H。此公式中的H是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。1下列说法中正确的是()A物质燃烧放出的热量是燃烧热B1 mol C燃烧生成CO时放出的热量就是C的燃烧热C1 mol H2燃烧生成水时放出的热量是H2的燃烧热D相同条件下，1 mol H2O(l)完全
16、分解吸收的热量与H2、O2化合生成1 mol H2O(l)放出的热量值相等DA项中，燃烧热是指在25 、101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，错误；B项中碳燃烧生成的稳定化合物应为CO2，错误；C项中H2燃烧时的条件及生成水的状态不确定，故1 mol H2燃烧生成水放出的热量不一定是H2的燃烧热，错误；D项中，根据能量守恒定律可知，正确。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是()A2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(g)H3 119.6 kJmol1BC2H6(g)O2(g)=2CO(
17、g)3H2O(g)H1 559.8 kJmol1CC2H6(g)O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 559.8 kJmol1DC2H6(g)O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 559.8 kJmol1D由于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，故A错误；B中的燃烧产物CO不是C2H6完全燃烧后的稳定氧化物，H2O的状态不应为气态而应为液态，B错误；常温下水为液态，则C错误。1已知H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1，下列说法正确的是()A2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量B1 mol氢气与1 mo
18、l氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJC在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量D1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量C在热化学方程式中，H的值与具体化学反应相对应，各物质前的计量数不再表示粒子数目，只表示物质的“物质的量”，故A、D错误；HF(g)HF(l)会放出热量，故B项中放出热量应大于270 kJ，故B错误；因该反应放热，故C正确。2下列热化学方程式书写正确的是()A2SO2O22SO3H196.6 kJmol1BH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1C2H2(g
19、)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJDC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1BA项中反应物和生成物都未标明聚集状态；C项中H的单位不正确；D项中为放热反应，H符号应为“”。3以下几个热化学方程式，能表示燃烧热的热化学方程式是()AC(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1BC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1DH2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1BA项，C(s)燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热
20、；B项，符合燃烧热的定义；C项，H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O(l)，但由于其反应热表示的是2 mol H2完全燃烧时的热量变化，故不是燃烧热；D项，参加燃烧的H2虽然是1 mol，但其生成H2O(g)，而不是H2O(l)，故它的反应热也不是H2的燃烧热。4已知丙烷的燃烧热H2 215 kJmol1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为()A55 kJB220 kJC550 kJD1 108 kJA丙烷分子式是C3H8,1 mol丙烷燃烧会产生4 mol水，则丙烷完全燃烧产生1.8 g水，消耗丙烷的物质的量是n(C3H8)0.025 mol，所以反应放出的热量是2 2
21、15 kJmol10.025 mol55 kJ，故答案是A。5计算填空：在25 、101 kPa时，H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol H2O(l)放出571.6 kJ的热量。(1)该条件下，H2的燃烧热H为_。(2)已知： CH4的燃烧热是H890 kJmol1，H2和CH4混合气体112 L(标准状况下)完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为3 695 kJ，则混合气体中H2和CH4的体积比为_。解析(1)H2的燃烧热应以燃烧1 mol H2为标准，当H2完全燃烧生成2.00 mol H2O时，需燃烧2.00 mol H2，故H2的燃烧热H为285.8 kJmol1。(2)设混合气体中H2和CH4的物质的量分别为x和y，则有：解之得：x1.25 mol，y3.75 mol，则n(H2)n(CH4)13。答案(1)285.8 kJmol1(2)13