高中 化学 选择性必修1 第一章 化学反应的热效应《第一节 第2课时 热化学方程式 燃烧热》课件

第2课时热化学方程式燃烧热

第一章第一节反应热课程标准1.能用热化学方程式表示反应中的能量变化。2.认识燃烧热的概念，能正确书写关于燃烧热的热化学方程式，学会关于燃烧热的相关计算。任务一热化学方程式1任务二燃烧热2随堂演练3内容索引课时测评4任务一热化学方程式新知构建1.概念表明反应所______或______的热量的化学方程式。2.意义表明了化学反应中的______变化和______变化。例：在25℃、101kPa下，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1，其表示在25℃、101kPa下，2molH2(g)与1molO2(g)完全反应生成2mol液态水时放出的热量是571.6kJ。释放吸收物质能量已知：在25℃和101kPa下，H2(g)与O2(g)完全反应生成水的热化学方程式如下：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝－483.6kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－11.热化学方程式②代表的含义是什么？提示：表示在25℃、101kPa下，2mol气态H2与1mol气态O2完全反应生成2mol液态H2O时放出571.6kJ的热量。交流研讨2.对比上面①、②两个热化学方程式，为什么产物都是2molH2O，而放出的热量却不相同？提示：两个热化学方程式中H2O的聚集状态不同，其内能不同，尽管产物都是2molH2O，但放出的热量不同，所以热化学方程式中要注明物质的聚集状态。提示：热化学方程式中各物质前的化学计量数只表示参加反应的各物质的物质的量，不表示具体的分子数目，故可以是整数，也可以是分数。3.分析H2(g)＋

O2(g)===H2O(g)

ΔH＝－241.8kJ·mol－1，热化学方程式中化学计量数是否表示分子数目？提示：热化学方程式中化学计量数扩大n倍，ΔH的数值也相应地扩大n倍。5.将热化学方程式2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋483.6kJ·mol－1与热化学方程式①相比较，化学反应进行的方向与ΔH有什么关系？提示：正、逆反应ΔH的数值相同，符号相反。4.将热化学方程式H2(g)＋

O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－285.8kJ·mol－1与热化学方程式②相比较，热化学方程式中化学计量数的变化对ΔH有何影响？注意事项1.注明反应时的温度和压强：反应时的温度和压强不同，ΔH也

不同。常用的ΔH的数据，一般都是25℃和101kPa时的数

据，可以不特别注明。2.需注明各物质的聚集状态：物质的聚集状态不同时，它们所具

有的内能、焓也均不同。例如，冰融化为水时，需要吸收热

量，水蒸发为水蒸气时，也需要吸收热量。物质的聚集状态：

固态用“s”，液态用“l”，气体用“g”，溶液用“aq”。3.热化学方程式中各物质前的化学计量数表示的是物质的量，可

以是整数或分数。ΔH必须与化学方程式一一对应。

应用评价1.判断正误，错误的说明其原因。25℃、101kPa时，0.5molCH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445.15kJ的热量。①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－445.15kJ·mol－1答案：错误；反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应。②2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝＋890.3kJ·mol－1答案：错误；CH4的燃烧为放热反应，ΔH＜0，且反应热的数值与方程式计量数不对应。③CH4＋2O2===CO2＋2H2O

ΔH＝－890.3kJ·mol－1答案：错误；未注明反应物和生成物的状态。④CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890.3kJ·mol－1答案：正确。

答案：正确。2.根据所给信息，书写对应的热化学方程式。(1)11.2L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出91.5kJ热量：___________________________________________。(2)已知1molC(s，石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ热量：______________________________________________________。(3)1.7gNH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67kJ热量：________________________________________________________。(4)25℃、101kPa下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O(l)时，放出57.3kJ热量：___________________________________________。返回H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)

ΔH＝－183kJ·mol－1C(s，石墨)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.3kJ·mol－1H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1任务二燃烧热新知构建1.燃烧热(1)概念：在101kPa时，__________纯物质完全燃烧生成__________时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。(2)单位：_____________。特别提醒：各元素的指定产物：C→__________、H→__________、S→__________、N→________。2.燃烧热的热化学方程式书写燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数，同时纯物质要完全燃烧且生成指定产物。例如：H2(g)＋

O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－285.8kJ·mol－1。1mol指定产物kJ·mol－1CO2(g)H2O(l)SO2(g)N2(g)根据下列表格中提供的燃烧热数据，回答下列问题：某些物质的燃烧热(25℃、101kPa)交流研讨名称化学式(状态)ΔH/(kJ·mol－1)石墨C(s)－393.5金刚石C(s)－395.0氢气H2(g)－285.8一氧化碳CO(g)－283.0甲烷CH4(g)－890.3乙醇CH3CH2OH(l)－1366.81.“标准状况下，1molH2完全燃烧生成液态水时，释放出的能量为285.8kJ”，这种说法是否正确？为什么？提示：不正确。根据燃烧热的概念可知，在25℃、101kPa下，1molH2完全燃烧生成液态水时，释放出的能量才为285.8kJ，而标准状况是0℃、101kPa，条件不同，释放的能量也不同。名称化学式(状态)ΔH/(kJ·mol－1)石墨C(s)－393.5金刚石C(s)－395.0氢气H2(g)－285.8一氧化碳CO(g)－283.0甲烷CH4(g)－890.3乙醇CH3CH2OH(l)－1366.82.C(s，石墨)===C(s，金刚石)的ΔH为多少？金刚石与石墨谁更稳定？为什么？提示：ΔH＝[－393.5－(－395.0)]kJ·mol－1＝＋1.5kJ·mol－1；石墨较稳定，石墨的能量低。名称化学式(状态)ΔH/(kJ·mol－1)石墨C(s)－393.5金刚石C(s)－395.0氢气H2(g)－285.8一氧化碳CO(g)－283.0甲烷CH4(g)－890.3乙醇CH3CH2OH(l)－1366.83.请写出乙醇燃烧热的热化学方程式。提示：CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)

ΔH＝－1366.8kJ·mol－1。名称化学式(状态)ΔH/(kJ·mol－1)石墨C(s)－393.5金刚石C(s)－395.0氢气H2(g)－285.8一氧化碳CO(g)－283.0甲烷CH4(g)－890.3乙醇CH3CH2OH(l)－1366.84.氢能是一种理想的绿色能源，有可能成为人类未来的主要能源。请计算相同质量的氢气、甲烷、乙醇在25℃、101kPa时完全燃烧放出的热量，并据此说明氢气作为能源的优点。提示：根据燃烧热数据进行计算，在25℃、101kPa时，质量均为1g的氢气、甲烷和乙醇完全燃烧时所放出的热量分别为142.9kJ、55.6kJ和29.7kJ。相同质量的上述三种物质，氢气完全燃烧放出的热量最多，且氢气的燃烧产物无污染。名称化学式(状态)ΔH/(kJ·mol－1)石墨C(s)－393.5金刚石C(s)－395.0氢气H2(g)－285.8一氧化碳CO(g)－283.0甲烷CH4(g)－890.3乙醇CH3CH2OH(l)－1366.8应用评价1.判断正误，错误的说明其原因。(1)在101kPa下，1mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热。________________________________________________________________________________________________________________________________(2)1molH2完全燃烧生成1mol水蒸气时放出的热量为H2的燃烧热。________________________________________________________________________________________________________________________________错误；1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量才是燃烧热，题目中少了指定产物。错误；1molH2完全燃烧生成1molH2O(l)时放出的热量才为H2的燃烧热，不是气态水。(3)表示燃烧热的热化学方程式可以有无数个。________________________________________________________________________________________________________________________________(4)燃烧热的数值与参与反应的纯物质的物质的量成正比。________________________________________________________________错误；表示燃烧热的热化学方程式只有一个，燃烧物的化学计量数必须是1。错误；燃烧热指的是1mol纯物质燃烧。2.在25℃、101kPa时，1.00gC6H6(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8kJ的热量，C6H6的燃烧热为________kJ/mol，该反应的热化学方程式为______________________________________________________________。返回3260.41molC6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量为41.8×78kJ＝3260.4kJ，热化学方程式为C6H6(l)＋

O2(g)===6CO2(g)＋3H2O(l)

ΔH＝－3260.4kJ/mol。随堂演练√1.已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4kJ热量。表示C8H18燃烧热的热化学方程式正确的是

C8H18(辛烷)的摩尔质量为114g·mol－1，所以1molC8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出5517.6kJ热量。√甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol－1，表示1mol甲烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出热量是890.3kJ，则表示其燃烧热的化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890.3kJ·mol－1，A错误；乙炔的燃烧产物中水为液态，放出的热量才是燃烧热，B错误；H2燃烧热为285.8kJ·mol－1，表示1molH2完全燃烧生成1mol液态H2O，放出285.8kJ的热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1，C正确；合成氨为可逆反应，0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成氨气的物质的量小于1mol，放热多于19.3kJ，则热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

ΔH<－38.6kJ·mol－1，D错误。√根据相关化学方程式进行计算：2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑2mol2gn(C2H5OH)0.5g则有n(C2H5OH)＝0.5mol，即mg液态乙醇的物质的量为0.5mol，其完全燃烧得到液态水放出的热量为akJ，D项正确。4.Ⅰ.(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2(s)和H2O(l)。已知室温下2gSiH4自燃放出的热量为89.2kJ，则其热化学方程式为________________________________________________________。(2)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，其燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890kJ·mol－1，又已知H2O(l)===H2O(g)

ΔH＝＋44kJ·mol－1，则11.2L(标准状况)CH4完全燃烧生成气态水时放出的热量为________。根据题意得1molCH4(g)完全燃烧生成气态水时放出的热量为890kJ·mol－1×1mol－44kJ·mol－1×2mol＝802kJ，则0.5molCH4完全燃烧生成气态水时放出的热量为401kJ。SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)

ΔH＝－1427.2kJ·mol－1401kJⅡ.已知几种烷烃的燃烧热如下：今有10L(标准状况下)某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出480kJ热量。试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式：___________________________________________________________。烷烃甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷燃烧热/(kJ·mol－1)890.31559.82219.92877.03536.24163.12C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l)

ΔH＝－3119.6kJ·mol－1(2)计算该天然气中甲烷的体积分数________(保留3位有效数字)。烷烃甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷燃烧热/(kJ·mol－1)890.31559.82219.92877.03536.24163.172.4%根据题意知，1mol甲烷和乙烷的混合气体燃烧放出的热量为

×480kJ＝1075.2kJ，根据十字交叉法得：

则甲烷的体积分数为

×100%≈72.4%。(3)由上表可总结出的近似规律是_______________________________________________________________________。烷烃甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷燃烧热/(kJ·mol－1)890.31559.82219.92877.03536.24163.1观察表中6种烷烃的燃烧热可知，烷烃分子中每增加一个CH2原子团，其燃烧热平均增加654.56kJ·mol－1。(4)根据(3)的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为________kJ·mol－1。根据规律可预测癸烷的燃烧热约为(890.3＋654.56×9)kJ·mol－1＝6781.34kJ·mol－1。返回烷烃分子中每增加一个CH2原子团，其燃烧热平均增加654.56kJ·mol－1左右6781.34课时测评√题点一热化学方程式的概念及意义1.CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是

A.该反应为吸热反应B.CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量C.反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH＝＋41kJ/molD.1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molH2O(g)要放出41kJ的热量从图中数据可以看出：该反应的ΔH<0，为放热反应，CO和H2O所具有的总能量大于CO2和H2所具有的总能量，反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH＝－41kJ/mol。√2.下列关于热化学方程式的描述或结论正确的是选项已知热化学方程式有关描述或结论A3O2(g)===2O3(g)

ΔH＝＋242.6kJ·mol－1氧气的能量比臭氧的高BC3H8(g)===C2H4(g)＋CH4(g)

ΔH＞0丙烷比乙烯稳定CNaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1含10.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量约为14.3kJD①2C(石墨，s)＋2O2(g)===2CO2(g)

ΔH1；②2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)

ΔH2ΔH1＞ΔH2由给出的热化学方程式可知，该反应为吸热反应，故2mol臭氧的能量比3mol氧气的高，A项错误；丙烷吸收能量，分解为乙烯和甲烷两种物质，无法比较反应物与生成物之一的稳定性，B项错误；由已知热化学方程式可知1molNaOH与HCl完全反应放出57.3kJ热量，故含10.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应放出的热量为14.325kJ≈14.3kJ，C项正确；ΔH1、ΔH2均小于0，燃烧越充分放出的热量越多，ΔH越小，故ΔH1＜ΔH2，D项错误。√题点二热化学方程式的正误判断3.2molCl2(g)与足量的H2(g)反应生成HCl(g)，在298.15K时测得放出369.2kJ能量。在下列热化学方程式中，不正确的是A.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)

ΔH＝－369.2kJ·mol－1B.2H2(g)＋2Cl2(g)===4HCl(g)

ΔH＝－369.2kJ·mol－1√4.实验测得：101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝＋890.3kJ·mol－1②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890.3kJ·mol－1③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－890.3kJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1A.仅有①

B.仅有②④C.仅有②

D.全部符合要求解答本题时要注意：(1)产物的状态；(2)ΔH的数值要与热化学方程式中物质的化学计量数保持一定比例关系；(3)ΔH的符号，吸热反应为“＋”，放热反应为“－”。√题点三燃烧热及相关计算5.下列关于热化学反应的描述中正确的是A.已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋

O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)

ΔH＝－192.9kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9kJ·mol－1C.H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋571.6kJ·mol－1D.葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol－1，则

C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)

ΔH＝－1400kJ·mol－1反应过程中除了H＋和OH－反应放热，BaSO4沉淀的生成也伴随有反应热的变化，即H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH≠2×(－57.3)kJ·mol－1，故A错误；CH3OH(g)的燃烧热为1mol甲醇蒸气燃烧转化为二氧化碳和液态水放出的热量，不能生成氢气，故B错误；H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol－1，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1，2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋571.6kJ·mol－1，故C错误；由葡萄糖的燃烧热是2800kJ·mol－1可知，0.5mol葡萄糖完全燃烧生成指定产物放出的热量为1400kJ，即

C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)

ΔH＝－1400kJ·mol－1，故D正确。√6.已知：1molC(s)燃烧生成CO(g)放出110.4kJ热量，Cu2O与O2反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是

A.C(s)的燃烧热为110.4kJ·mol－1B.1molCuO分解生成Cu2O吸收73kJ热量C.反应2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)的活化能为640kJ·mol－1D.反应2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO为吸热反应C(s)的燃烧热是指1molC(s)完全燃烧生成指定产物CO2(g)放出的热量，故C(s)的燃烧热不是110.4kJ·mol－1，A错误。2molCu2O(s)和1molO2(g)反应生成4molCuO(s)放出的热量为(640－348)kJ＝292kJ，则1molCuO分解生成Cu2O吸收73kJ热量，B正确，D错误。由图可知，反应2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)的活化能为348kJ·mol－1，C错误。7.(1)请用下列4种物质的序号填空：①O2

②NH4NO3

③K2O2

④NH3，既有离子键又有极性键的是_____。①O2中只含非极性键；②NH4NO3中含离子键和N—H、N—O极性键；③K2O2中含离子键和O—O非极性键；④NH3中只含

N—H极性键；则其中既有离子键又有极性键的是②。②(2)已知丙烷(C3H8)的燃烧热是2219.9kJ·mol－1，请写出丙烷燃烧的热化学方程式：____________________________________________________________。燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，根据热化学方程式的含义，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝－2219.9kJ·mol－1。C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝－2219.9kJ·mol－1(3)当丙烷氧化生成1gH2O(l)时放出的热量是________。30.8kJ(4)已知下列热化学方程式：根据已知热化学方程式及热化学方程式的含义知，表示H2和C的燃烧热的热化学方程式分别为H2(g)＋

O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1、C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－393.5kJ·mol－1；回答下列问题：①H2的燃烧热ΔH为__________________；C的燃烧热为_____________。－285.8kJ·mol－1393.5kJ·mol－1H2(g)＋

O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－285.8kJ·mol－1表示2克氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量，则燃烧1gH2生成液态水，放出的热量为142.9kJ；②燃烧1gH2生成液态水，放出的热量为________。142.9kJ③已知CO的燃烧热为283.0kJ·mol－1，现有CO、H2和CO2组成的混合气体116.8L(标准状况)，完全燃烧后放出的总热量为867.9kJ，且生成18g液态水，则混合气体中H2为________L，CO在混合气体中的体积分数约为________(保留2位有效数字)。

22.439%8.东京奥运会火炬传递的火炬样式采用樱花形状。奥运会火炬常用的燃料为丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等。已知：写出正丁烷燃烧热的热化学方程式：______________________________________________。化合物甲烷(CH4)乙烷(C2H6)丙烷(C3H8)正丁烷(CH3CH2CH2CH3)异丁烷[CH3CH(CH3)2]燃烧热/(kJ·mol－1)890156022202878