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文檔簡介
第二節(jié)燃燒熱能源第一章化學(xué)反應(yīng)與能量一、燃燒熱例2:實驗測得101kPa時1molH2完全燃燒放出393.5kJ的熱量,這就是H2的燃燒熱。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol例1:實驗測得101kPa時1molC完全燃燒放出393.5kJ的熱量,這就是C的燃燒熱。C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol一、燃燒熱1、概念:在25℃、101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。為什么指定溫度和壓強?生成物不能繼續(xù)燃燒C--CO2(g)S–SO2(g)H–H2O(l)單位:kJ/mol限定燃料的物質(zhì)的量2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=-11036kJ/mol思考:①C8H18的燃燒熱是多少?
5518kJ/mol②1molC8H18燃燒時放出了多少熱?5518kJ一、燃燒熱1.概念:在25℃、101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。注意:Ⅰ、可燃物以“1mol”為衡量標(biāo)準(zhǔn);Ⅱ、生成穩(wěn)定的氧化物如:C→CO2,H→H2O(l),S→SO2等Ⅲ、燃燒熱通常由實驗測得2.表示的意義:如:CH4的燃燒熱為890.3KJ/mol.含義:在101KPa時,1molCH4完全燃燒時,放出890.3KJ的熱量.3.表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫:應(yīng)以1mol物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)(常出現(xiàn)分?jǐn)?shù))
應(yīng)以1mol燃燒物為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)(常出現(xiàn)分?jǐn)?shù))
【例1】
在25℃101kPa時,1molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,放出890kJ的熱量,寫出CH4的燃燒熱的熱化學(xué)方程式?甲烷的燃燒熱為多少?1000LCH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少?【解】根據(jù)題意,在101kPa時,1molCH4完全燃燒的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=
CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ/mol即CH4的燃燒熱為890kJ/mol。1000LCH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的物質(zhì)的量為:n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4L·mol-1=44.6mol44.6molCH4完全燃燒放出的熱量為:44.6mol×890kJ/mol=3.97×104kJ答:。。。。。。練習(xí):1、在101kP時,2mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為571.6kJ,寫出氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式?!纠?】
葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為:
C6H12O6(s)+6O2(g)=
6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2800kJ/mol
葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計算100g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。
解:根據(jù)題意,葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol。100g葡萄糖的物質(zhì)的量為:n(C6H12O6)=m(C6H12O6)/M(C6H12O6)=100g/180g·mol-1=0.556mol0.556molC6H12O6完全燃燒放出的熱量為:0.556mol×2800kJ/mol=1560kJ答:。。。。。。2.實驗測得25℃、101kPa時1molC完全燃燒放出393.5kJ的熱量,寫出C燃燒的熱化學(xué)方程式:
。3.在1.01×105Pa時,4g氫氣在O2中完全燃燒生成液態(tài)水,放出572KJ的熱量,則H2的燃燒熱為
;表示氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為
。4.在1.01×105Pa時,16gS在足量的氧氣中充分燃燒生成二氧化硫,放出148.5KJ的熱量,則S的燃燒熱為
,S燃燒的熱化學(xué)方程式為
。2H2(g)+O2g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氫氣的燃燒熱。1、已知:2、石墨與金剛石的燃燒熱是否相同,為什么?請分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式。答:ΔH=-285.8kJ/mol不相同,因為石墨與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)不同,共具有的能量也不相同C(石墨s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kl/molC(金剛石s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395.0kl/mol說明金剛石具有的總能量高,不穩(wěn)定練習(xí):應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來選擇燃料?物質(zhì)的燃燒熱燃料的儲量燃料的開采、運輸燃料儲存的條件、價格燃料對生態(tài)環(huán)境的影響例:丙烷燃燒熱值高石油中儲量豐富開采容易燃燒時污染小儲存、運輸不方便P7:思考與交流1.作為選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)之一3.物質(zhì)燃燒熱的意義例題.下列屬于一級能源的是:屬于二級能源的是:屬于可再生能源的是屬于新能源的是:A.風(fēng)能B.電能C.氫能D.地?zé)崮蹺.天然氣ADEBC二、能源:ADACD1.能源:能提供能量的自然資源.
一級能源:在自然界中能以現(xiàn)成形式提供的能源,例如:化石能源、風(fēng)能、海洋能等。
二級能源:需要依靠其它能源(也就是一級能源)的能量間接制取的能源,例如:電能,CO、氫能等。2、我國的能源狀況(1)目前使用的主要能源是:化石能源(2)我國的能源儲量及人均擁有量:(3)我國的能源利用率煤世界人均1/2,石油1/10,水能世界首位但人均不高。開采效率32%,加工效率70%,終端利用率41%,總效率9%。同量工業(yè)產(chǎn)品耗能比先進水平高30%——80%。能源化石燃料——煤、石油、天然氣陽光風(fēng)力流水潮汐柴草……能提供能量的資源蘊藏量有限不能再生污染嚴(yán)重開源節(jié)流開發(fā)新能源節(jié)約現(xiàn)有能源提高能源利用率太陽能氫能風(fēng)能地?zé)崮芎Q竽苌镔|(zhì)能資源豐富可以再生污染少燃料的充分燃燒閱讀課文,討論下列問題:能源就是能提供能量的自然資源,它包括化石燃料(煤、石油、天然氣)、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。1.能源就是能提供
的自然資源,包括
等。2.我國目前使用的主要能源是
,是不能
。能源3.解決能源的辦法是
,即開發(fā)
和節(jié)約
,提高能源的
。4.現(xiàn)在探索開發(fā)的新能源有
等,新能源的主要優(yōu)勢是
。5、能源、一級能源、二級能源下列屬于一級能源的是
屬于二級能源的是
A風(fēng)能B電能C氫能D陽光E天然氣應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來選擇燃料?舉例說明。提示:可從物質(zhì)的燃燒熱、燃料的儲量、開采、運輸、儲存的條件、價格、對生態(tài)環(huán)境的影響等各方面綜合考慮。思考與交流開發(fā)新能源太陽能、生物能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮?、海洋能等。太陽能氫能溫?﹥35℃-﹤45℃)西藏地區(qū)眾多。特殊的有溫泉瀑布,如昌都沙拉溫泉瀑布,該處海拔3400米。水溫37.5℃,流量17.4升/秒,落差8米。
熱泉(﹥45℃-低于沸點)西藏地區(qū)熱泉眾多。如那曲地那水熱區(qū),泉區(qū)海拔4750米。主泉口水溫79.5℃。流量3.54升/秒。
地?zé)崮芊腥ù笥诋?dāng)?shù)胤悬c,由于西藏為高海拔地區(qū),一般沸點為85-88℃)。如突多水熱區(qū)(如左圖),沸泉水溫88℃,泉區(qū)位于河心灘上,周圍白色者為地?zé)崃黧w沉淀的層狀鈣華(如右圖)。巴爾沸噴泉,在噶爾縣嘎爾河山谷左側(cè)巖壁下的河漫灘上,豎立著高約1.2m的鈣質(zhì)泉華錐,錐的底部面河一側(cè)一股高溫汽水柱以60度的傾角伴隨著持續(xù)不斷的哼吼聲越過河床,噴向河對岸的山坡上(圖1)。水柱從直徑不是5cm的泉口噴出,向上擴容為15cm的汽水柱。汽水柱噴高可達(dá)15cm,射程在20m以上,蔚為壯觀。這是我國迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的沸噴泉,照片為2000年冬拍攝,受風(fēng)力影響水柱噴向不斷變形,向左岸噴,在巖壁上結(jié)冰(圖2),當(dāng)噴向右岸,風(fēng)力極大時水汽散開,形成很漂亮的“冰簾”(圖3)
資料三:西藏地?zé)崂们熬?/p>
在世界上80多個直接利用地?zé)岬膰抑?,中國直接利用熱地裝置采熱的能力已經(jīng)位居全球第一。鑒于西藏自治區(qū)居全國之首的地?zé)豳Y源,西藏有著開發(fā)利用地?zé)岬膹V闊前景。
上個世紀(jì)七十年代初以來,由于能源短缺,地?zé)崮茏鳛橐环N具有廣闊開發(fā)前景的新能源日益受到關(guān)注。地?zé)崮艹擞糜诎l(fā)電之外,更為大量地直接用于采暖、制冷、醫(yī)療洗浴和各種形式的工農(nóng)業(yè)用熱,以及水產(chǎn)養(yǎng)殖等。
與地?zé)岚l(fā)電相比,地?zé)崮艿闹苯永糜腥髢?yōu)點:一是熱能利用效率高達(dá)50%-70%,比傳統(tǒng)地?zé)岚l(fā)電5%-20%的熱能利用效率高出很多;二是開發(fā)時間短得多,且投資也遠(yuǎn)比地?zé)岚l(fā)電少;三是地?zé)嶂苯永?,既可利用高溫地?zé)豳Y源也可利用中低溫地?zé)豳Y源,因之應(yīng)用范圍遠(yuǎn)比地?zé)岚l(fā)電廣泛。當(dāng)然,地?zé)崮苤苯永靡彩艿綗崴植紖^(qū)域的限制,因為地?zé)嵴羝c熱水難以遠(yuǎn)距離輸送。資料四:風(fēng)能的利用荷蘭——風(fēng)車之國1、能源就是能提供
自然資源,包括
等。2、我國目前使用的主要能源是
,是能不
。3、能源是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),它的開發(fā)和利用情況,可以用來衡量一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平3.解決能源的辦法是
,即開發(fā)
和節(jié)約
,提高能源的
。4.現(xiàn)在探索開發(fā)的新能源有
等,新能源的主要優(yōu)勢是
。能量
化石燃料(煤、石油、天然氣)、陽光、生物能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海?潮汐)能化石燃料
再生
開源節(jié)流
新的能源
現(xiàn)有能源
利用率
太陽能、氫能、地?zé)崮堋⒑Q螅ǔ毕┠?、生物?/p>
資源豐富,可以再生,污染少
二、能源討論下列問題:1、能源、一級能源、二級能源例:下列屬于一級能源的是:屬于二級能源的是:A風(fēng)能B電能C氫能D陽光E天然氣ADEBC能源:能提供能量的資源一級能源:來自自然界未經(jīng)轉(zhuǎn)化的能源。二級能源:一級能源經(jīng)過轉(zhuǎn)化得到的能源形式。1、選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)是什么?燃燒熱、燃料的儲量、開采運輸儲存的條件、價格、對生態(tài)環(huán)境的影響,等各方面綜合考慮。2、煤作為燃料的利弊?提高煤燃燒效率的措施有哪些?思考與交流1、分析以下幾個熱化學(xué)方程式,哪個是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時的燃燒熱的?為什么?A.C(s)+O2(g)==CO(g)ΔH=-110.5kJ/molB.C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH=-393.5kJ/molC.2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molD.H2(g)+O2(g)==H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol隨堂練習(xí)B2、酸雨危害可包括()①對人體的直接危害,引起肺部疾病而使人致死,②引起河流,湖泊的水體酸化,嚴(yán)重影響水生動植物的生長,③破壞土壤,植被,森林④腐蝕金屬,油漆,皮革,紡織品及建筑材料等,⑤滲入地下,可能引起地下水酸化.A.①③⑤B.①②③④C.①③④⑤D.①②③④⑤D3、1998年出現(xiàn)的全球溫度大幅度升高,產(chǎn)生了顯著的“厄爾尼諾”現(xiàn)象.干旱和暴雨災(zāi)難,危害了許多地區(qū)。為了防止氣候變暖的進一步惡化,聯(lián)合國環(huán)境保護組織于1998年通過大會要求各國減少工業(yè)排放量的氣體是()A.二氧化硫B.二氧化碳C.氮的氧化物D.碳?xì)浠衔?、我國三峽工程所提供的清潔.廉價強勁.可再生的水電,相當(dāng)于每年燃燒3×106t原煤的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的電能。因此,三峽工程有助于控制 ()A.溫室效應(yīng)B.酸雨 C.白色污染 D.破壞大氣臭氧層BA第二課時
中和熱中和熱三、中和熱1.定義:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng),生成1mol水時所放出的熱量叫做中和熱。2.中和熱可表示為:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol3.要點:Ⅰ、稀溶液。例如,濃硫酸不可以。Ⅱ、(強)酸與(強)堿。例如,醋酸不可以。Ⅲ、以生成“1mol”水為衡量標(biāo)準(zhǔn)。Ⅳ、中和熱:57.3kJ/mol28.728.7(3)1L、0.5mol/L的氫氧化鋇和1L0.5mol/L的稀硫酸完全反應(yīng)也放出57.3kJ的熱量嗎?★燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系相同點燃燒熱中和熱能量變化放熱反應(yīng)ΔHΔH<0,單位kJ/mol不同點反應(yīng)物的量1mol可燃物不限量生成物的量不限量1molH2O反應(yīng)熱的含義1mol反應(yīng)物完全燃燒時放出的熱量;不同的物質(zhì)燃燒熱不同酸堿中和生成1molH2O時放出的熱量,強酸強堿間的中和反應(yīng)中和熱大致相同,均約為57.3kJ/mol
實驗名稱實驗原理:Q=mcΔt ①Q(mào):中和反應(yīng)放出的熱量。m:反應(yīng)混合液的質(zhì)量。c:反應(yīng)混合液的比熱容。Δt:反應(yīng)前后溶液溫度的差值。Q=(V酸ρ酸+V堿ρ堿)·c·(t2-t1)②V酸=V堿=50mL。c酸=0.50mol/Lc堿=0.55mol/Lρ酸=ρ堿=1g/cm3c=4.18J/(g·℃)Q=0.418(t2-t1)kJ ③4、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定●實驗?zāi)康?/p>
測定強酸與強堿反應(yīng)的反應(yīng)熱●學(xué)習(xí)重點中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定原理和方法?!駥嶒炗闷反鬅?00mL)、小燒杯(100mL)溫度計、量筒(50mL)兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液[問題]1.我們利用什么原理來測定酸、堿反應(yīng)的反應(yīng)熱(也稱中和熱)呢?2.中和熱與反應(yīng)熱是否相同?它們之間有什么區(qū)別和聯(lián)系?不同;它們都是指化學(xué)反應(yīng)放出的能量,但中和熱僅指在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol水時的反應(yīng)熱。任何一個化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所放出的熱量都叫反應(yīng)熱,但卻不一定是中和熱。[問題]3.酸、堿反應(yīng)時,我們用的是它的稀溶液,它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到?量出它們的體積,再乘以它們的密度即可。實驗步驟:1.在大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條),使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條),大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過,如下圖所示。中和熱的測定大、小燒杯放置時,為何要使兩杯口相平?填碎紙條的作用是什么?對此裝置,你有何更好的建議?答案:.兩杯口相平,可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán),從而減少熱量損失;填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置(如保溫杯)會使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。2.用一個量筒最取50mL0.50mol/L鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計測量鹽酸的溫度,記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈?沖洗后的溶液能否倒入小燒杯?為什么?
因為該溫度計還要用來測堿液的溫度,若不沖洗,溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失,故要沖洗干凈;沖洗后的溶液不能倒入小燒杯,若倒入,會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加,而導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差。3.用另一個量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用溫度計測量NaOH溶液的溫度,記入下表。.酸、堿混合時,為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入?.因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱,若動作遲緩,將會使熱量損失而使誤差增大。4.把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯(注意不要灑到外面)。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液,并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度,記為終止溫度,記入下表。
實驗中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量?若用HCl過量行嗎?為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和,采用0.55mol/LNaOH溶液,使堿稍稍過量。若使鹽酸過量,亦可。5.重復(fù)實驗兩次,取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。[議一議]你所測得的數(shù)據(jù)是否為57.3kJ/mol,若不是,分析產(chǎn)生誤差的原因。可能的原因有:1.量取溶液的體積有誤差(測量結(jié)果是按50mL的酸、堿進行計算,若實際量取時,多于50mL或小于50mL都會造成誤差)2.溫度計的讀數(shù)有誤。3.實驗過程中有液體灑在外面。4.混合酸、堿溶液時,動作緩慢,導(dǎo)致實驗誤差。5.隔熱操作不到位,致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度,致使熱量損失而引起誤差。討論下列問題1.本實驗中若把50mL0.50mol/L的鹽酸改為50mL0.50mol/L醋酸,所測結(jié)果是否會有所變化?為什么?2.若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液,所測中和熱的數(shù)值是否約為本實驗結(jié)果的二倍(假定各步操作沒有失誤)?答案:1.會有所變化。因為醋酸為弱電解質(zhì),其電離時要吸熱,故將使測得結(jié)果偏小。2.否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時放出的熱量,其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無關(guān),故所測結(jié)果應(yīng)基本和本次實驗結(jié)果相同(若所有操作都準(zhǔn)確無誤,且無熱量損失,則二者結(jié)果相同)。[練習(xí)]50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/L-1NaOH溶液在圖示的裝置中進行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱?;卮鹣铝袉栴}:(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是
。(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是
。(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值
(填“偏大”“偏小”“無影響”)。環(huán)形玻璃攪拌棒減少實驗過程中的熱量損失偏小(4)實驗中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應(yīng),與上述實驗相比,所放出的熱量
(填“相等”“不相等”),所求中和熱
(填“相等”“不相等”),簡述理由:
。(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會
;用50mL0.50mol/LNaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會
。(均填“偏大”“偏小”“無影響”)不相等相等
因為中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O所放出的能量,與酸堿的用量無關(guān)偏小偏小課堂練習(xí)1.下列關(guān)于反應(yīng)熱的表述正確的是A.當(dāng)△H<0時,表示該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.由C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱為110.5kJ·mol—1,可知碳的燃燒熱為110.5kJ·mol—1C.反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物所具有的能量和生成物所具有的能量無關(guān)D.lmolNaOH分別和lmolCH3COOH、1molHNO3反應(yīng)放出的熱量:CH3COOH<HNO3
D第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計算1、已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-184.6kJ/mol則反應(yīng)HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H為()A.+184.6kJ/molB.-92.3kJ/molC.-369.2kJ/molD.+92.3kJ/mol復(fù)習(xí):D2、甲硅烷(SiH4)是一種無色氣體,遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃,生成SiO2和水。已知室溫下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ熱量,其熱化學(xué)方程式為:_____________________________________________SiH4(g)+O2(g)=SiO2(s)+H2O(l)△H=-1427.2kJ/mol規(guī)律:“正逆”反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相等,符號相反
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)△H1=-241.8kJ/mol
那么,H2的燃燒熱△H究竟是多少?如何計算?已知:H2O(g)==H2O(l)△H2=-44kJ/molH2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol下列數(shù)據(jù)△H1表示燃燒熱嗎?判斷①②③①+②=③思考如何測出下列反應(yīng)的反應(yīng)熱:C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol不能很好的控制反應(yīng)的程度,故不能直接通過實驗測得△H1①+②=③,則ΔH1+ΔH2=ΔH3所以,ΔH1=ΔH3-ΔH2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol上兩例應(yīng)用了什么規(guī)律?影響反應(yīng)熱的因素1、與溫度、壓強有關(guān)2、與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)3、與反應(yīng)物的用量有關(guān)4、與反應(yīng)條件(途徑)無關(guān) ——蓋斯定律蓋斯定律不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。
化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。AB請思考:由起點A到終點B有多少條途徑?從不同途徑由A點到B點的位移有什么關(guān)系?登山的高度與上山的途徑無關(guān),只與起點和終點的相對高度有關(guān)△H2>0△H1<0S(始態(tài))L(終態(tài))△H1
+△H2≡0如何理解蓋斯定律?
ΔH、ΔH1、ΔH2之間有何關(guān)系?ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2有些化學(xué)反應(yīng)進行很慢或不易直接發(fā)生,很難直接測得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱,可通過蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)。2、蓋斯定律的應(yīng)用關(guān)鍵:目標(biāo)方程式的“四則運算式”的導(dǎo)出。方法:寫出目標(biāo)方程式確定“過渡物質(zhì)”(要消去的物質(zhì))然后用消元法逐一消去“過渡物質(zhì)”,導(dǎo)出“四則運算式”。例1:已知下列各反應(yīng)的焓變①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H1=-1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H2=-635.1kJ/mol③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol試求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓變△H4=+178.2kJ/mol④=②+③-①例2:按照蓋斯定律,結(jié)合下述反應(yīng)方程式回答問題,已知:①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol②NH3(g)+H2O(l)=NH3(aq)△H2=-35.1kJ/mol③HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)△H3=-72.3kJ/mol④NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ/mol⑤NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)△H5=?則第⑤個方程式中的反應(yīng)熱△H是________。根據(jù)蓋斯定律和上述反應(yīng)方程式得:
⑤=④+③+②-①,即△H5=+16.3kJ/mol你知道神六的火箭燃料是什么嗎?例3:某次發(fā)射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃燒,生成N2、液態(tài)H2O。已知:
①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下,請寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol
2×②-①:4.在100g碳不完全燃燒所得氣體中,CO占1/3體積,CO2占2/3體積,且C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-110.35kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-282.57kJ/mol與這些碳完全燃燒相比,損失的熱量是()392.92kJB.2489.44kJC.784.92kJD.3274.3kJHC二、反應(yīng)熱的計算1、蓋斯定律2、反應(yīng)熱數(shù)值與計量數(shù)的正比例關(guān)系3、物質(zhì)能量:反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小4、鍵能:斷鍵吸收總能量與成鍵放出總能量的相對大小(4)1g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放熱22.68kJ;練習(xí):A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-4bkJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=+2bkJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2bkJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=+bkJ/mol1、已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水,并放出熱量bkJ,則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是A5、ΔH的計算(1)ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和–生成物的鍵能總和例1:1molC與1molH2O(g)反應(yīng)生成lmolCO(g)和1molH2(g),需要吸收131.5kJ的熱量,該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H=
kJ/mol。+131.5例2:拆開1molH-H鍵、1molN-H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則1molN2生成NH3的反應(yīng)熱為
,則1molH2生成NH3的反應(yīng)熱為
。-92.0kJ/mol-30.67kJ/mol相當(dāng)于1/3molN2分析課本P2圖1-1,鍵能與△H有什么關(guān)系由下圖分析ΔH與物質(zhì)能量有什么關(guān)系?(2)ΔH=∑
E生成物–
∑E反應(yīng)物三、焓變大小的比較1、直接比較2、與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)3.氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的熱化學(xué)方程式分別為:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);△H=—285.8kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H=—283.0kJ/molC8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);△H=—5518kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=—890.3kJ/mol相同物質(zhì)的量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃燒時,放出熱量最少的是()A.H2(g)B.CO(g)C.C8H18(l)D.CH4(g)B5.已知1mol白磷變成1mol紅磷放出18.39KJ熱量。下列兩個反應(yīng)4P(白、s)+5O2=2P2O5(s);△H1=kJ/mol4P(紅、s)+5O2=2P2O5(s);△H2=kJ/mol則ΔH1與ΔH2關(guān)系正確的是()A.ΔH1=ΔH2B.ΔH1<ΔH2C.ΔH1>ΔH2D.無法確定
B[練習(xí)1]1克甲烷在空氣中燃燒,恢復(fù)常溫下測得放出熱量55.625KJ,試寫出熱化學(xué)方程式。[練習(xí)2]同溫、同壓下,比較Q1與Q2的大?。篠(g)+O2(g)==SO2(g);△H=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)==SO2(g);△H=-Q2kJ/molQ1>Q2[練習(xí)4]已知:S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-290.6kJ/mol求1.6克硫燃燒成為SO2氣體放出多少熱量?14.53kJ2、已知(1)H2(g)+1/2O2
(g)
=H2O(g)
ΔH1=
akJ/mol(2)2H2(g)+O2
(g)
=2H2O(g)
ΔH2=
bkJ/mol(3)H2(g)+1/2O2
(g)
=H2O
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