高中化学选修4课件--3焓变 反应热

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1、第一章 化学反应与能量,第一节 化学反应与能量的变化 焓变 反应热,1,写出下列反应的热化学方程式 （1）1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成CO(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量 （2）0.5molCu(固态) 与适量O2(气态) 反应, 生成CuO(固态), 放出78.5 kJ的热量,C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131.3KJ/mol,2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) H= 314KJ/mol,2,2.00gC2H2完全燃烧生成液态水和CO2放出的热量为99.6KJ，写出C2H2燃烧的热化学方程式。,2C2H2(g)+5O2(g

2、)=4CO2(g)+2H2O(l) H=2589.6KJ/mol,3,2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=-4b kJ 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=-4b kJ/mol C. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(g) H=-4b kJ/mol D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=+4b kJ/mol E. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=-2b kJ/mol,2、已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并

3、放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是,B,点拨：热化学方程式书写正误的判断可从物质的聚集状态、H的正负号、物质的量的大小、单位等主要方面入手,4,3、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是,A、 2CH4 ( g )4O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 4H2O ( l ) H = +890 kJ/mol,B、 CH4 2 O2 CO2 H2O H = 890 kJ/mol,C、 CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 89

4、0 kJ/mol,D、 1/2CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = -890 kJ/mol,C,5,4、已知在1105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是 ( ) A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g） H242kJmol1 B. 2H2（g）O2（g）2H2O H484kJmol1 C. H2（g）1/2O2（g）H2O（g） H242kJmol1 D. 2H2（g）O2（g）2H2O（g） H484kJmol1,A,6,5、在200、101kP时，1molH2与碘蒸气作用生成H

5、I反应，科学文献表示为： H2（g）I2（g） 2HI（g） H=14.9kJ/mol 以上化学方程式指出了反应时的 和 ；括号中的符号表示反应物或生成物的 。 6、在25、101kPa时，有两个由H2和 O2 化合成1mol H2O的反应，一个生成气态水，一个液态水，化学方程式如下： H2（g）1/2 O2（g） = H2O（g）H=241.8Kj/mol H2（g）1/2 O2（g）= H2O（I） H= 285.8kJ/ mol 以上两个反应，产物都是 ，但产物的 不同，,温度,压强,状态,水,状态,7,8、热化学方程式： S(g)+O2(g)=SO2(g) H=297.3kJ/mol

6、分析下列说法中正确的是（ ） AS(g)+O2(g)=SO2(l) H297.3KJ/mol BS(g)+O2(g)=SO2(l) H297.3KJ/mol C1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2键能之和 D1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2键能之和,B D,8,第一章 化学反应与能量,中和热 燃烧热 能源,一、燃烧热,例2：实验测得101kPa时1molH2完全燃烧放出285.8 kJ的热量，这就是H2的燃烧热。 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=285.8 kJ/mol,例1：实验测得101kPa时1molC完全燃烧放出393.5 kJ的热量

7、，这就是C的燃烧热。 C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ/mol,10,一、燃烧热,1.燃烧热的的概念: 在25、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。,为什么指定温度和压强?,生成物不能继续燃烧,C - CO2 （g） S SO2 （g） H H2O（l）,单位: kJ/mol,限定燃料的物质的量,2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l) H=11036KJ/mol,思考:C8H18的燃烧热是多少?,H=5518KJ/mol,1mol C8H18燃烧时放出了多少热?,5518KJ,11,一、燃烧热,1.燃烧热的的概念

8、: 在25、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。,PS： 、在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物 如:CC02，HH20(l)，SS02等 、燃烧热通常由实验测得 、可燃物以1mol为标准进行测量 、其他物质系数可用分数表示,12,2.表示的意义：,如: CH4的燃烧热为890.3KJ/mol. 含义: 在101KPa时, 1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量.,3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：,应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数),4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量,Q放=n(可燃物) H,CH4（g）+2

9、O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） H=890.31KJ/mol,13,【例1】 在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出 890 kJ的热量，CH4 的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？,14,【解】根据题意，在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧的热化学方程式为： CH4(g)2O2(g)= CO2(g) 2H2O(l) H=890 kJmol 即CH4的燃烧热为 890 kJmol。 1000 L CH4 (标准状况)的物质的量为： n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4Lmol-1

10、 = 44.6mol 1mol CH4 完全燃烧放出890kJ的热量，44.6 molCH4 完全燃烧放出的热量为： 44.6 mol890 kJmol3.97104kJ 答：CH4的燃烧热为 890 kJmol，1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为 3.97104kJ。,15,【例2】 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为： C6H12O6(s)6O2(g) 6CO2(g)6H2O(l) H=2 800 kJmol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算 100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。,16,解:根据题

11、意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol。 100 g葡萄糖的物质的量为： n(C6H12O6)= m(C6H12O6 )/M(C6H12O6 ) =100g/180gmol-1=0.556mol 1mol C6H12O6完全燃烧放出2800 kJ的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为： 0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ 答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560 kJ的热量。,17,二、中和热,1、酸和碱的中和反应有热量放出，可以通过实验测得中和反应的反应热。当1L1molL的稀盐酸跟1L1 molL的NaOH溶液起中和反应时，能放出57.

12、3kJ的热量。 NaOH(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H=57.3 kJmol,2、如果用1L1molL的 KOH溶液中和 1L1molL的HNO3溶液，也能放出57.3 kJ的热量。 KOH(aq)HNO3(aq)=KNO3(aq)H2O(l) H=57.3 kJmol,18,二、中和热 1定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应（严格说是1molH+和1molOH-反应)生成1mol水时的反应热叫做中和热。 2. H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) H=-57.3kJmol 3.要点： 、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子 、反应物： （强）酸与（强）碱

13、。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应 、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内 、放出的热量：57.3kJ/mol,19,例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。 （1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_ kJ的热量。 （2）用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出_kJ的热量。,28.7,28.7,20,燃烧热与中和热的区别与联系,21,2H2(g)+O2g)=2H2O(l) H=-571.6 k

14、J/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H=-241.8 kJ/mol 求氢气的燃烧热。,1、已知：,2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？ 请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。,答:H=-285.8 kJ/mol,不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具有的能量也不相同 C(石墨s）+ O2（g）= CO2（g) H= -393.5 kl/mol C(金刚石s）+ O2（g）= CO2（g) H= -395.0 kl/mol 说明金刚石具有的总能量高，不稳定,22,3、下列各组物质的燃烧热相等的是：（ ） A.碳和一氧化碳 B.1moL碳和2moL碳 C.1mo

15、L乙炔和2moL碳 D.淀粉和纤维素,B,285.8 kJ/mol,23,1、能源就是能提供 自然资源，包括 等。 2、我国目前使用的主要能源是 ，是能不 。 3、能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平 3.解决能源的办法是 ，即开发 和节约 ，提高能源的 。 4.现在探索开发的新能源有 等， 新能源的主要优势是 。,能量,化石燃料(煤、石油、天然气) 、阳光、生物能、风能、地热能、海洋(潮汐)能,化石燃料,再生,开源节流,新的能源,现有能源,利用率,太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能,资源丰富，可以再生，污染少

16、,三、能源,24,讨论下列问题： 1、能源、一级能源、二级能源,例:下列属于一级能源的是： 属于二级能源的是： A 风能 B电能 C 氢能 D 阳光 E 天然气,A D E,B C,能 源：能提供能量的资源 一级能源：来自自然界未经转化的能源。 二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。,25,阅读P9科学视野 找出并识记：太阳能、氢能、地热能、风能各自的优缺点,26,1、选择燃料的标准是什么? 燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条件、价格、对生态环境的影响，等各方面综合考虑。 2、煤作为燃料的利弊?提高煤燃烧效率的措施有哪些?,思考与交流,27,1、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳

17、和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？ A.C（s）O2（g）=CO(g) H=110.5 kJ/mol B.C（s）O2（g）=CO2(g) H=393.5 kJ/mol C.2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/mol D.H2(g)O2(g)=H2O(g) H=241.8 kJ/mol,随堂 练习,B,28,2、酸雨危害可包括( ) 对人体的直接危害,引起肺部疾病而使人致死,引起河流,湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长,破坏土壤,植被,森林 腐蚀金属,油漆,皮革,纺织品及建筑材料等,渗入地下,可能引起地下水酸化. A. B. C. D.,D,29,3、1998

18、年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“厄尔尼诺”现象干旱和暴雨灾难，危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是( ) A. 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 氮的氧化物 D. 碳氢化合物 4、我国三峡工程所提供的清洁廉价强劲可再生的水电，相当于每年燃烧3106t原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制 ( ) A. 温室效应 B. 酸雨 C. 白色污染 D. 破坏大气臭氧层,B,A,30,5.下列说法不正确的是 ( ) A. 化石燃料在任何条件下都能充分燃烧 B. 化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体 C. 直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好 D. 固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高 6.为了减少大气污染，许多城市正大力推广汽车清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分均为 （ ） A碳氢化合物 B碳水化合物 C氢气 D醇类,A,A,31,