高中人教版 (2019)第一章 化学反应的热效应第一节 反应热授课ppt课件

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一、热化学方程式1.表明反应　所释放或吸收的热量　的化学方程式叫做热化学方程式。热化学方程式与一般的化学方程式不同。热化学方程式不仅表明了化学反应中的　物质　变化,还表明了其中的　能量　变化。 2.书写热化学方程式时,反应时的温度和压强不同,其ΔH也不同。中学所用的ΔH的数据,一般都是　25　 ℃和　101　 kPa时的数据,可不特别注明。 
3.物质的聚集状态不同,它们所具有的内能、焓均不同。书写热化学方程式要注明各物质的　聚集状态　。 4.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数,因此可以是　整数　,也可以是　分数　。 微判断 判断下列方程式书写是否正确。(1)C(s)+O2(g)══CO2(g)　ΔH=+393.5 kJ·ml-1。(　　)(2)H2O══H2+ O2　ΔH=+285.8 kJ·ml-1。(　　)
微训练1 24 gC(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收262.6 kJ热量,写出反应的热化学方程式。答案:C(s)+H2O(g)══CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3 kJ·ml-1解析:1 ml C(s)与足量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收的热量为 =131.3 kJ。
二、燃烧热1.定义。在101 kPa时,　1 ml　纯物质完全燃烧生成 指定产物 时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。单位是 kJ·ml-1 ,ΔH < 0。 说明:“指定产物”指可燃物中的碳元素变为　CO2(g)　,氢元素变为　H2O(l)　,硫元素变为　SO2(g)　,氮元素变为　N2(g)　等。 
2.意义。在25 ℃和101 kPa时,甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·ml-1,表示　1 ml　CH4(g)完全燃烧生成二氧化碳气体和 液态水 ,放出890.3 kJ的热量。表示甲烷燃烧热的热化学方程式为　CH4(g)+2O2(g) ==== CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·ml-1。
微训练2 下列热化学方程式中ΔH的数值能表示可燃物燃烧热的是(　　)。
解析:A项符合燃烧热定义,B、D两项产物H2O不是液态,C项可燃物CO应为1 ml。
一、热化学方程式的书写重难归纳书写热化学方程式的注意事项。(1)要写出配平的化学方程式。(2)要标明物质的聚集状态:在化学方程式中每种物质的化学式后面用括号注明物质的聚集状态(气体用g表示,液体用l表示,固体用s表示,水溶液用aq表示),生成物不用标“↑”或“↓”。同素异形体要标注,如C(金刚石,s)。
(3)要注明必要的反应条件:焓变与温度和压强等测定条件有关,所以书写时必须在ΔH后指明反应的温度和压强(25 ℃和101 kPa时,一般不特别注明)。(4)要明确化学计量数的含义:化学计量数只表示该物质的物质的量,不表示分子个数或原子个数,因此热化学方程式中的化学计量数也可以是分数。
(5)ΔH的常用单位是kJ·ml-1,ΔH写在化学方程式的右边,表示正向反应的焓变。放热反应的ΔH为负值;吸热反应的ΔH为正值。(6)同一个化学反应,ΔH与化学方程式一一对应:化学方程式中各物质的化学计量数加倍,则ΔH的数值也加倍;若反应逆向进行,则ΔH的“+”“-”号互变,但绝对值不变。
热化学方程式与普通化学方程式有何区别?提示:
典例剖析(1)16 g CH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3 kJ热量,写出反应的热化学方程式: 　 。 (2)已知拆开1 ml H—H、1 ml N—H、1 ml N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为  　。 (3)0.3 ml的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态的三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,其热化学方程式为  　。 
答案:(1)CH4(g)+2O2(g)══CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3 kJ·ml-1(2)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92 kJ·ml-1(3)B2H6(g)+3O2(g)══B2O3(s)+3H2O(l)　ΔH=-2 165 kJ·ml-1
解析:(1)由化学方程式CH4+2O2 CO2+2H2O可得热化学方程式。(2)化学方程式为N2+3H2 2NH3,ΔH=(946+436×3-391×6)kJ·ml-1。(3)化学方程式为B2H6+3O2 B2O3+3H2O,则1 ml B2H6(g)完全燃烧放出2 165 kJ热量。
【拓展延伸】 结合题(2),写出1 ml NH3(g)分解为N2(g)与H2(g)的热化学方程式。
学以致用1.已知反应A2(g)+B2(g)══2AB(g),反应过程中的焓的变化示意图如图所示。该反应的热化学方程式为 　　 　　　　。 
答案:A2(g)+B2(g)══2AB(g) ΔH=-(y-x) kJ·ml-1
解析:根据图示,1 ml A2和1 ml B2的总焓高于2 ml AB的总焓,所以反应A2+B2══2AB是放热反应,ΔH为负值,ΔH=-(y-x) kJ·ml-1。
2.下列有关热化学方程式书写正确的是(　　)。A.0.5 ml N2与1.5 ml H2充分反应后放出a kJ热量N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-2a kJ·ml-1B.6 g金刚石比6 g石墨的能量高b kJC(s,金刚石)══C(s,石墨)　ΔH=-2b kJ·ml-1C.H+(aq)+OH-(aq)══H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·ml-1H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)══2H2O(l)+BaSO4(s)　ΔH=-114.6 kJ·ml-1
D.1 ml S完全燃烧放出的热量为297 kJS(s)+ O2(g)══SO3(g)　ΔH=-297 kJ·ml-1答案:B解析:合成氨的反应是可逆反应,当放出的热量为a kJ时,消耗的N2的物质的量少于0.5 ml,A项错误;1 ml金刚石的能量比1 ml石墨的能量高2b kJ,B项正确;生成BaSO4时也会放出热量,ΔH<-114.6 kJ·ml-1,C项错误;硫完全燃烧的产物是SO2而不是SO3,D项错误。
方法归纳 热化学方程式正误判断的方法——“五看法”。
二、燃烧热重难归纳1.确定某物质的燃烧热的基本条件。(1)实验条件:25 ℃ 和101 kPa ;(2)可燃物的物质的量:1 ml; (3)燃烧程度:完全燃烧;(4)对产物的要求:指定产物。2.关于燃烧热的描述。用文字叙述燃烧热时,只用数值和单位;用“ΔH”表示燃烧热时要带“-”。例如,CH4的燃烧热为890.3 kJ·ml-1或ΔH=-890.3 kJ·ml-1。
3.燃烧热的计算。由燃烧热的定义可知: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×|ΔH|,物质的燃烧热ΔH= 。上述中的ΔH是指物质的燃烧热,而不是指一般反应的反应热。
方法技巧 燃烧热是以1 ml纯物质完全燃烧生成指定产物时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 ml纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数,在其热化学方程式中化学计量数常出现分数。
1.如何书写表示物质燃烧热的热化学方程式?提示:先定可燃物的化学计量数为1,再根据元素守恒和得失电子守恒配平其他物质的化学计量数。2.在101 kPa时,一定量可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量为Q,如何计算可燃物的燃烧热?
典例剖析下列关于燃烧热的描述中正确的是(　　)。A.1 ml物质燃烧放出的热量B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·ml-1,则2CO2(g)══2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ·ml-1C.反应热有正、负之分,燃烧热ΔH全部是正值D.1 ml甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热答案:B
解析:A项,燃烧热是1 ml纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,错误;C项,燃烧热ΔH为负值,错误;D项,H2O应为液态,错误。
【拓展延伸】 CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·ml-1,则表示CO(g)燃烧的热化学方程式和表示CO(g)燃烧热的热化学方程式是否相同?答案:不一定相同。表示CO(g)燃烧的热化学方程式可以是2CO(g)+O2(g)══2CO2(g)　ΔH=-566.0 kJ·ml-1,也可以是CO(g)+ O2(g)══CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ·ml-1等,但表示CO(g)燃烧热的热化学方程式只能写作CO(g)+ O2(g)══CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ·ml-1。
学以致用1.下列各组物质的燃烧热相等的是(　　)。A.C2H4和C3H6B.1 ml石墨和3 ml石墨C.白磷和红磷D.淀粉和纤维素答案:B解析:不同的物质的燃烧热不相等。
2.(2023天津二中高二月考)下列热化学方程式中ΔH能正确表示可燃物燃烧热的是(　　)。
B.C2H5OH(l)+3O2(g)══2CO2(g)+3H2O(g)　ΔH=-1 238.3 kJ·ml-1C.2H2(g)+O2(g)══2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·ml-1D.CH4(g)+2O2(g)══CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·ml-1答案:D
解析:S(s)完全燃烧生成产物是SO2(g)而不是SO3(l),A项错误; C2H5OH(l)完全燃烧生成的指定产物是H2O(l)而不是H2O(g), B项错误;燃烧热的研究对象为1 ml燃料,正确表示燃烧热的热化学方程式为H2(g)+ O2(g)══H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·ml-1,C项错误;D项热化学方程式的书写符合燃烧热的定义,D项正确。
1.已知H2(g)+F2(g)══2HF(g)　ΔH=-270 kJ·ml-1,下列说法正确的是(　　)。A.2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量B.1 ml氢气与1 ml氟气反应生成2 ml液态氟化氢放出的热量小于270 kJC.在相同条件下,1 ml氢气与1 ml氟气的能量总和大于2 ml氟化氢气体的能量D.1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
解析:在热化学方程式中,ΔH的值与具体化学反应相对应,各物质前的化学计量数不再表示粒子数目,只表示物质的“物质的量”,A、D项错误;HF(g)→HF(l)会放出热量,故B项中放出热量应大于270 kJ,B项错误;因题述反应放热,C项正确。
2.已知在25 ℃、101 kPa下,1 g液体C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4 kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是(　　)。
A.C8H18(l)+ O2(g) === 8CO2(g)+9H2O(g)　ΔH=-48.4 kJ·ml-1B.C8H18(l)+ O2(g) === 8CO2(g)+9H2O(l)　ΔH=-5 517.6 kJ·ml-1C.C8H18(l)+ O2(g) === 8CO2(g)+9H2O(l)　ΔH=+5 517.6 kJ·ml-1D.C8H18(l)+ O2(g) === 8CO2(g)+9H2O(l)　ΔH=-48.4 kJ·ml-1
解析:辛烷燃烧是放热反应,ΔH<0,C项错误;在25 ℃和101 kPa下,1 ml C8H18燃烧生成CO2和液态水时放出热量为 ×114 g=5 517.6 kJ,B项正确;A项中水的状态标错,且ΔH数值错误,D项中ΔH数值错误。
3.(2023安徽合肥六中高二期中)依据如图判断,下列说法正确的是(　　)。A.氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·ml-1B.2 ml H2(g)与1 ml O2(g)所具有的总能量比2 ml H2O(g)所具有的总能量低C.液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)══2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.6 kJ·ml-1D.H2O(g)→H2O(l)时,断键吸收的能量小于成键放出的能量答案:C
解析:氢气的燃烧热是指1 ml H2完全燃烧生成液态水时释放的能量,故氢气的燃烧热ΔH= =-285.8 kJ·ml-1,A项错误;氢气燃烧是放热反应,故2 ml H2(g)与1 ml O2(g)所具有的总能量比2 ml H2O(g)所具有的总能量高,B项错误;由题图可知2H2(g)+O2(g)══2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·ml-1,故水分解的热化学方程式为2H2O(l)══2H2(g)+O2(g)　ΔH=+571.6 kJ·ml-1,C项正确; H2O(g)→H2O(l),该过程是物理变化,并没有化学键的断裂和形成,D项错误。
4.依据事实,写出下列反应的热化学方程式:(1)适量的N2(g)和O2(g)完全反应,每生成23 g NO2(g)吸收16.95 kJ热量。　 。 (2)18 g C6H12O6(葡萄糖,s)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和液态水,放出280.4 kJ热量。　 。 (3)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2(s)和液态水。已知室温下2 g SiH4自燃放出89.2 kJ热量。　 。 
(4)如图是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中焓的变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 　 。