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文档简介
第2课时热化学方程式燃烧热
素整标,
1.学会书写热化学方程式,培养证据推理与模型认知的能力。
2.掌握燃烧热的概念及燃烧热的判断,并了解重要化石燃料应用在工业生产和人们日常生活中的意义,培
养科学态度与社会责任等学科核心素养。
知识点一、热化学方程式
1.定义:表明反应的化学方程式。
2.意义:如热化学方程式H,(g)+O,(g)==H,O(l)AH=-285.8kJ/mol表示:在25℃和lOlkPa下,Imol气态
H2与反应生成时,285.8kJ的热量。
3.书写热化学方程式的注意事项
(1)需注明反应时的o但中学时所用的的数据,一般都是的数据,可不
注明。
(2)需注明反应物和生成物的聚集状态。气态、液态、固态和水溶液需注明的符号分别为g、
1、、o
(3)化学方程式中各物质的化学计量数可以是,也可以是o
知识点二、燃烧热
1.燃烧热的概念:在25寸、时,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o
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:c—cc>2(g),H^H2O(I),
S^so2(g),N—N2(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△8=-890.31kJ-mol」,它表示25℃、101kPa时,CH4完全燃
烧生成和时放出890.31kJ的热量。
探究任务一热化学方程式的书写与正误判断
1“五步”突破热化学方程式的书写
一写化学方程式X写出配平的化学方程式
二标物质状嵬一%|用S、1、g、aq标明物质的聚集状态
量所处条件卜幕器警温度和压强(皿kPa、25宽时
四标雄变符号丽在方程式后写出AH
五标焙变数值*根据系数计算写出的值
2.“五查”法判断热化学方程式正误
(1)一查化学方程式是否书写正确。
(2)二查是否标明各物质的聚集状态:固(s)、液⑴、气(g)、溶液(aq)。
(3)三查△〃的号是否与吸热、放热一致。
(4)四查A8的单位是否正确,一般用
(5)五查AH的绝对值是否与热化学方程式中各物质前面的计量数相对应。
【典例1】写出下列条件下反应的热化学方程式。
(l)lmolCH4完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出890.3kJ的热量,该反应的热化学方程式
为o
(2)0.3moi的气态乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ的热
量,该反应的热化学方程式为o
⑶下图是ImolNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化的示意图,请写出NO?和CO反应的
热化学方程式:。
【变式训练1】在常温常压下,IgH2在足量Cl?中燃烧生成HC1气体,放出92.3kJ的热量。下列热化学
方程式中正确的是()
A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)AH=-92.3kJ-mol-i
B.H?(g)+Cl2(g)=2HCl(g)AH=+92.3kJmol-i
C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)AH=+184.6kJmol-i
D.2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)AH=+184.6kJ-mol-i
探究任务二燃烧热的理解与计算
1.对燃烧热的理解
(1)反应条件:25寸和lOlkPa(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,下列元素要生成对
应的物质:C-COJg),HTH2。⑴,S-SOJg)。C—CO不是完全燃烧;而S-SC>3,SO3不是燃烧产物;
生成的水液态不能是气态。
(4)文字叙述燃烧热时,用正值或表示,例如,(2凡的燃烧热为890.3kJ-moH或△8=-890.3kJ-mol-i。
2.表示燃烧热的热化学方程式的书写
燃烧热是以1mol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Imol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,CgH/燃烧的热化学方程式为2c8Hl8(l)+25O2(g)==16CC)2(g)+18H2O(l)△//=-!1036kJ-mol1,C8H建
的燃烧热为5518kJ-moU,而不是11036kJ-moLi,表示其燃烧热的热化学方程式为
25
C8H18(1)+2O2(g)==8CO2(g)+9H2O(l)AH=-5518kJ-mol-i„
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x其燃烧热,即。广〃(可燃物)xlAF/l,
物质的燃烧热:。
此公式中的△〃是指物质的燃烧热,而不是指一般反应的反应热。
【典例2]以下能表示物质燃烧热的热化学方程式是()
A.C(s)+O2(g)=CO(g)AH=+110.5kJ-mol-i
B.C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=-393.5kJ-mol-i
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJmol-i
D.H2(g)+O2(g)=H2O(g)AH=-241.8kJ-mol-i
【变式训练2】在一定条件下,CH4和CO燃烧的热化学方程式分别为:
CH4(g)+2O2(g)==2H2O(l)+CO2(g)AH=-890.31kJ-mol-i
2CO(g)+O2(g)==2CO2(g)AH=-566kJ-mol-i
如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧,放出的热量为262.96kJ,生成的CO?用过量的饱和石灰水完全吸
收,可得到50g白色沉淀。则混合气体中CH4和CO的体积比约为()
A.1:2B.1:3
C.2:3D.3:2
达标演练_/
1.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小。下列符合未来新能源标准的是()
①天然气②煤③石油④太阳能⑤生物质能⑥风能⑦氢能
A.①②③④
B.③⑤⑥⑦
C.④⑤⑥⑦
D.③④⑤⑥⑦
2.下列能够表示物质燃烧热的热化学方程式的是(AH的绝对值均正确)()
A.H2(g)+O2(g)==H2O(g)AH=-241.8kJ-mol-i
B.C(s)+O?(g)==CO(g)AH9=-110kJ-mol-i
C.S(s)+O2(g)==SO9(g)△居=-296.8kJ-moli
D.H2s(g)+O2(g)==S(s)+H2O(l)AH4=-136kJ-mol-i
3.下列对燃烧热的说法正确的是()
A.lmol纯物质完全燃烧时所放出的热量叫做该物质的燃烧热
B.放热反应的热化学方程式中,△〃就是该反应物的燃烧热
C.物质的燃烧热不能用仪器通过实验测得
D.物质燃烧必然伴随发光发热现象且肯定是氧化还原反应
4.298K时,下列对热化学方程式“H?(g)+Yg)==HI(g)AH=+26kJ-moU”的叙述正确的是()
A.lmol氢气与1mol碘蒸气完全反应需要吸收26kJ的热量
B.1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52kJ的热量
C.lmolH?(g)与1mol匕包)完全反应生成2moi的HI气体需吸收52kJ的热量
D,molH?©与molU(g)完全反应放出26kJ的热量
5.在298K、101kPa下,1g乙醇燃烧生成CO?和液态水时放热29.71kJ,下列热化学方程式正确的是
()
A.C,H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H,O(l)AH=+1366.66kJ-mol-i
B.C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l)AH=-1366.66kJ-mol-i
C.C,H50H(1)+O,(g)==CO,+H2O(1)A//=-29.71kJ-mol-i
D.C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l)AH=-29.71kJ-moli
6.能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临
的严峻课题,回答下列问题:
(1)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家,下列关于煤作燃料的论点正确的是(填字母)。
A.煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单燃烧掉太可惜,应该综合利用
B.煤是发热量很高的固体燃料,我国煤炭资源相对集中,开采成本低,用煤作燃料实惠
C.煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘,对环境污染严重
D.通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高煤燃烧的热利用
率
(2)某国科学家将铜和铁混合熔化制成多孔金属,用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器,该雾化器的
作用是o
(3)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。2.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43kJ的热量,则乙醇
完全燃烧的热化学方程式为。
巩固演练
1.已知:2C0(g)+O2(g)===2CO2(g)AH=-566kJ-mol-i,下列说法正确的是()
A.CO的燃烧热为一283kJ-mol-i
B.CO的燃烧热为566kTmol-i
C.CO的燃烧热△H=-283kJ-mol-i
D.下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
2.下列热化学方程式书写正确的是(AH的绝对值均正确)()
A.2SO,+O,2SO3AH=-196.6kJmol-i
B.H2(g)+O2(g)==H2O(l)AH=-285.8kJ-mol-i
C.2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)AH=-571.6kJ
D.C(s)+O2(g)==CO2(g)AH=+393.5kJmol-i
3.已知25°C、101kPa条件下,12g石墨、金刚石完全燃烧分别释放出393.5kJ、395.0kJ的热量。据此判
断,下列说法正确的是()
A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低;石墨比金刚石稳定
B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高;石墨比金刚石稳定
C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低;金刚石比石墨稳定
D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高;金刚石比石墨稳定
4.根据下列能量变化示意图得出的结论正确的是()
A.lmolC完全燃烧生成CO2时放出的热量为393.5kJ
B.2C(s)+O?(g)==2CO(g)AH=-221.0kJ-mol-i
C.2CO2(g)==2CO(g)+O?(g)A//=+283.0kJ-mol-i
D.C(s)+O,(g)==CO,(g)AH=+393.5kJmol-i
5.根据以下3个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)==2SO2(g)+2H2O(l)的=-0kJ-mol-i
2H2S(g)+O2(g)==2S(s)+2H2O(l)kJ.mol-i
2H2S(g)+O2(g)==2S(s)+2H2O(g)AH=-Q3kJ-mol-i
判断。1、。2、。3三者关系正确的是()
人.0>。2>。3
c.e3>e2>e1DQQM
6.煤的气化是实施节能环保的一项重要措施。通常在高温下将煤转化为水煤气,再将水煤气作为气体燃
料。有关热化学方程式如下:
①C(s)+Hq(g)=CO(g)+H2(g)AH=+131.3kJ-mol-i
②2co(g)+O2(g)=2CC)2(g)的=-566.0kJ-mol-i
③2H2(g)+€)2(g)=2H2O(g)△居=-483.6kJmol-i
下列有关说法正确的是()
A.水煤气只能用作燃料
B.水煤气是一种二次能源,比煤直接燃烧污染小
C.等质量的CO和H2完全燃烧时,前者放热多
D.由反应③可以确定的燃烧热为241.8kJ-mol-i
7.氢气(凡)、一氧化碳(CO)、辛烷(CgH/、甲烷(CH/燃烧的热化学方程式分别为:
H2(g)t7O2(g)==H2O(l)AH=-285.8kJmol-i
CO(g)+O2(g)==CO,(g)AH=-283.0kJ-mol-i
C8H18(1)+O2(g)==8CO2(g)+9H2O(l)AH=-5518kJmol-i
CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)△〃=-890.3kJ-mol-1
相同质量的H2(g)、CO(g)、CgH18(l).CH'g)完全燃烧时,放出热量最少的是()
A.HJg)B.CO(g)
C.C8H18(1)D.CH4(g)
8.依据实验数据,写出下列反应的热化学方程式。
(1)11110世2114年)与足量02值)反应,生成CC)2(g)和H2。⑴,放出1411kJ的热量。
(2)1molC2H5OH(1)与足量C>2(g)反应,生成CC^g)和凡0⑴,放出1367kJ的热量。
(3)2molAl(s)与足量O2(g)反应,生成A^O式s),放出1669.8kJ的热量。
(4)18g葡萄糖与足量O.g)反应,生成CO2©和H?。。),放出28O.4kJ的热量。
、入B组•能力提升
9.(双选)根据下图所给信息,得出的结论正确的是()
A.48gjs)完全燃烧生成CO2气体放出的热量为1574kJ
B.2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH=-221.0kJmol-i
C.2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)AH=+283.0kJ-mol-i
D.C(s)+O2(g)=CO2(s)AH=-393.5kJ-mol-i
10.在一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为QkJ,经测定完全吸收生成的CO?需消耗5
molL-i的KOH溶液100mL,恰好生成正盐,则此条件下反应C4H10(g)+02值)=*。2佰)+5与0值)的AH
为()
A.+8QkJ-mol-1
B.+16QkJ-mol-1
C.-8QkJ-mol-1
D.-16QkJ-mol-1
11.乙醇汽油是普通汽油与燃料乙醇调和而成的,它可有效改善汽油的性能和质量,降低CO、碳氢化合物
等主要污染物的排放。乙醇的燃烧热是1366.8kJ-mol-i。燃烧1mol这种乙醇汽油生成CO2气体和液态
水,放出的热量为。kJ。测得该汽油中乙醇与汽油的物质的量之比为1:9。有关普通汽油(设分子式为
JHJ燃烧的热化学方程式正确的是()
A.CxHy(l)+(jc+j)O2(g)=^CO2(g)+H2O(1)AH=(-g+l366.8)kJ-mol-i
B.CHv(l)+(
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