1.1.2热化学方程式 燃烧热 学案（含答案）

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1、第2课时热化学方程式燃烧热核心素养发展目标1.模型认知：建立从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型，会正确书写热化学方程式。2.宏观辨识与微观探析：在理解反应热的基础上，从宏观上理解辨识燃烧热的概念，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。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意义不仅表示化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。实例：已知25 、101 kPa下，热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1，其表示在25 、101 kPa，2 mol H2(氢气)与1 mol O2(氧气)完全

2、反应生成2 mol 液态水时放出的热量是571.6 kJ。3热化学方程式的书写方法(1)写出相应的化学方程式。热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量，可以是整数或分数。(2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25 、101 kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。(3)标注各物质聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。(4)标注H的正负。化学方程式后面空一格标注H，若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。(5)计算H的数值。根据化学方程式中的化学计量数计算写出H的数值。H单位是k

3、Jmol1。4H的单位中“mol1”的含义对一个化学反应，H的单位中“mol1”不是指每摩尔具体物质，而是指“每摩尔反应”。因此H必须与化学方程式一一对应。(1)25 、101 kPa时，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445.15 kJ的热量。判断下列几个热化学方程式的正误，错误的指出错误的原因。CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H445.15 kJmol1() 2CH4(g)4O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H890.3 kJmol1() CH42O2=CO2H2OH890.3 kJmol1() CH4(g)2O2(g)=CO2(g

4、)2H2O(l)H890.3 kJmol1() CH4(g)O2(g) =CO2(g)H2O(l)H445.15 kJmol1() (2)若H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJmol1，则2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)H184.6 kJmol1()(3)一个化学反应的热化学方程式只有一个()答案(1)反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应CH4燃烧为放热反应，H0且反应热的数值与方程式计量数不对应未注明反应物和生成物的状态(2)(3) 热化学方程式正误判断的方法1比较两个方程式：H2Cl22HCl25 ，101 kPa：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H18

5、4.6 kJmol1(1)属于热化学方程式的是 (填序号)。(2)热化学方程式与化学方程式相比较，不同之处为 。(3)热化学方程式中注明物质聚集状态的原因 。答案(1)(2)指明了反应时的温度和压强；在化学方程式右边注明H的“”“”及数值和单位；所有反应物和生成物都用括号注明它们在反应时的状态(3)因为物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也均不同2下面是25 、101 kPa下的四个热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1H2O(g

6、)=H2(g)O2(g)H241.8 kJmol1对比分析回答下列问题：(1)相比，反应热(焓变)数值不同的原因是 。(2)相比，若化学方程式的化学计量数扩大一倍，则反应热 。(3)相比，可得出的结论是正、逆反应的焓变数值 ，符号 。答案(1)产物中水的状态不同(2)数值扩大一倍，符号不变(3)相同相反3根据所给信息完成下列热化学方程式，并回答有关问题：(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，其热化学方程

7、式为： 。(3)25 、101 kPa下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ的热量，其热化学方程式可表示为： 。(4)已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1，请写出1 mol NH3分解对应的热化学方程式： 。若1 mol N2(g)和3 mol H2(g)在一定条件下发生反应，放出的热量 92 kJ(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 。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)H(aq)OH

8、(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1(4)NH3(g)N2(g)H2(g)H46 kJmol1小于由于该反应是可逆反应，不能进行完全，放出的热量小于92 kJ解析(1)化学式相同的同素异形体除需标明状态外还需标明其名称(因为结构不同，具有的能量不同)，如金刚石应表示为“C(金刚石，s)”。(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NH3(g)O2(g)=NO(g)H2O(g)H226.7 kJmol1。(4)该题注意正、逆反应焓变符号及化学计量数与H的对应。可逆反应中的“H”表示的是完全反应时

9、对应的焓变值。若1 mol N2和3 mol H2在一定条件下反应，由于该反应是可逆反应，不能进行完全，放出的热量小于92 kJ。 书写热化学方程式的注意点(1)需注明环境的温度和压强(25 、101 kPa，可不注明)。(2)应注明反应物和生成物的状态。(3)对于相同的反应，当化学计量数不同时，其H不同。(4)注意可逆反应的热效应可逆反应中的“H”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应，由于可逆反应不能进行彻底，那么吸收或放出的热量一定比该值小。二、燃烧热1概念(1)概念：在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。(2)要求：1 mo

10、l燃料；完全燃烧；生成指定产物。如：C元素CO2(g)H元素H2O(l)S元素SO2(g) N元素N2(g)2单位：kJmol1或kJ/mol。3意义甲烷的燃烧热为890.3 kJmol1，或H890.3 kJmol1，它表示25 、101 kPa时，1 mol甲烷完全燃烧生成1 mol CO2(g)和2 mol H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。4表示燃烧热的热化学方程式的书写书写表示燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。例如：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol15燃烧热的热化学方程

11、式正误判断“一看”可燃物的化学计量数是否为1。“二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。“三看”H是否为“”及单位是否正确。(1)在101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热()(2)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的燃烧热()(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可燃物的物质的量成正比()(5)所有物质的燃烧热其H均小于0()答案(1)(2) (3)(4)(5)1下列热化学方程式中能表示可燃物燃烧热的是()ACO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1BCH4(g)2O2(g)=CO2

12、(g)2H2O(g)H802.3 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484.0 kJmol1答案A解析表示燃烧热的热化学方程式要求1 mol 纯物质完全燃烧，生成指定产物。符合要求的只有A项。2(2019威海高二检测)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)H57.3 kJmol1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H2(57.3)kJmol1B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)H192.9 kJmo

13、l1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJmol1C已知2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1，则H2(g)的燃烧热是285.8 kJmol1D葡萄糖的燃烧热是2 800 kJmol1，则C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1答案D解析A项中H2SO4与Ba(OH)2反应除有H与OH反应放热外，生成BaSO4沉淀亦放热，故H2(57.3)kJmol1；B项中甲醇未完全生成稳定的氧化物，H元素应生成H2O(l)；C项可表示为H2(g)O2(g)=H2O(g)H285.8 kJmol1，而水为气态，所以不是H2的燃

14、烧热；D项燃烧热是指1 mol葡萄糖完全燃烧放出的热量，热化学方程式中C6H12O6(s)的化学计量数为，则H1 400 kJmol1。32H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1的反应热是 ，H2的燃烧热是 ；H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1的反应热是 ，燃烧热是 ，如此可知反应热的数值与化学计量数 ，燃烧热的数值与化学计量数 。答案571.6 kJmol1285.8 kJmol1285.8 kJmol1285.8 kJmol1有关无关 反应热、燃烧热反应热燃烧热能量的变化放热或吸热放热H的大小放热时，H0；吸热时，H0H0反应物的量不限1

15、mol纯物质生成物无要求指定产物热化学方程式有无数个唯一随堂演练知识落实1下列热化学方程式书写正确的是()AC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1B2SO2O2=2SO3H196.6 kJmol1CH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJmol1答案C2(2020西安高新一中期中)已知在25 、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4 kJ热量。表示该反应的热化学方程式正确的是()AC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g) H48.4

16、kJmol1BC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H5 517.6 kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H5 517.6 kJmol1DC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H48.4 kJmol1答案B解析C8H18(辛烷)的摩尔质量为114 gmol1，所以1 mol C8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出5 517.6 kJ热量。3下列各组物质的燃烧热相等的是()A碳和一氧化碳B淀粉和纤维素C1 mol碳和3 mol碳D3 mol C2H2和1 mol C6H6答案C解析燃烧热是指1 mol纯物质

17、完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。物质不同，其燃烧热不相等，A、B、D项错误；燃烧热是物质的性质，与可燃物的用量多少无关，可燃物相同，则燃烧热相等，C项正确。4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)H242.6 kJmol1氧气的能量比臭氧的高BC3H8(g)=C2H4(g)CH4(g)H0丙烷比乙烯稳定CNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1含10.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量约为14.3 kJD2C(石墨，s)2O2(g)=2CO2(g)H1；2C(石

18、墨，s)O2(g)=2CO(g)H2H1H2答案C解析由给出的热化学方程式可知，该反应为吸热反应，故臭氧的能量比氧气的高，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1 mol NaOH与HCl完全反应放出57.3 kJ热量，故含10.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应放出的热量约为14.3 kJ，C项正确；H1、H2均小于0，燃烧越充分放出的热量越多，H越小，故H1H2，D项错误。5根据所给信息，书写对应的热化学方程式。(1)已知1 mol Cu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出157 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式： 。(2)11.2 L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出91.5 kJ热量，其热化学方程式为： 。(3)已知4.4 g CO2气体与足量H2经催化生成CH3OH气体和水蒸气时放出4.95 kJ的热量，其热化学方程式为： 。答案(1)Cu(s)O2(g)=CuO(s)H157 kJmol1(2)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJmol1(3)CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H49.5 kJmol1