【高中化学】2023-2024学年人教版选择性必修1 化学反应的热效应 燃烧热和中和热辨析课件.pptx
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1、选择性必修1(人教版2019)第一章 化学反应的热效应燃烧热燃烧热和中和热辨析和中和热辨析【重难归纳重难归纳】1.确定某物质的燃烧热的基本条件确定某物质的燃烧热的基本条件(1)实验条件实验条件:25 和和101kPa;(2)可燃物的物质的量可燃物的物质的量:1mol;(3)燃烧程度燃烧程度:完全燃烧完全燃烧;(4)对产物的要求对产物的要求:指定产物。指定产物。2.指定产物指定产物指可燃物中的碳元素变为指可燃物中的碳元素变为CO2(g),氢元素变为氢元素变为H2O(l),硫元素变为硫元素变为SO2(g),氮元素变为氮元素变为N2(g)。若可燃物中的碳元素变为。若可燃物中的碳元素变为CO(g),氢
2、元素变为氢元素变为H2O(g),则不能确定可燃物的燃烧热。则不能确定可燃物的燃烧热。突破点1:正确认识燃烧热例如例如,石墨在氧气中燃烧的热化学方程式石墨在氧气中燃烧的热化学方程式:C(s)+O2(g)CO(g)H=-110.5kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5kJmol-12C(s)+2O2(g)2CO2(g)H=-787.0kJmol-1根据燃烧热的规定根据燃烧热的规定,石墨燃烧热为石墨燃烧热为393.5kJmol-1,而不是而不是110.5kJmol-1或或787.0kJmol-1。3.关于燃烧热的描述关于燃烧热的描述用文字叙述燃烧热时用文字叙述燃烧热时,只用数
3、值和单位只用数值和单位;用用“H”表示燃烧热时要带表示燃烧热时要带“-”。例如。例如,CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3kJmol-1或或H=-890.3kJmol-1。4表示燃表示燃烧热烧热的的热热化学方程式的化学方程式的书书写写燃燃烧热烧热是以是以1mol纯纯物物质质完全燃完全燃烧烧所放出的所放出的热热量来定量来定义义的的,因此在因此在书书写表示燃写表示燃烧热烧热的的热热化学方程式化学方程式时时,应应以燃以燃烧烧1mol物物质为标质为标准来配准来配平其余物平其余物质质的化学的化学计计量数量数,故在表示燃故在表示燃烧热烧热的的热热化学方程式中常出化学方程式中常出现现分数分数。例如例如,C8
4、H18燃燃烧烧的的热热化学方程式化学方程式为为2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H11036kJmol1,C8H18的的燃燃烧热为烧热为5518kJmol1,而不是而不是11036kJmol1,表示其燃表示其燃烧热烧热的的热热化学方程式化学方程式为为C8H18(l)25/2O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5518kJmol1。5燃烧热的计算燃烧热的计算由由燃燃烧烧热热的的定定义义可可知知:可可燃燃物物完完全全燃燃烧烧产产生生的的热热量量可可燃燃物物的的物物质质的的量量其燃烧热其燃烧热,即即Q放放n(可燃物可燃物)|H|,物质的燃烧热:物质的燃烧热:H
5、Q放放/n(可燃物可燃物)。此公式中的此公式中的H是指物质的燃烧热是指物质的燃烧热,而不是指一般反应的反应热而不是指一般反应的反应热。方法技巧方法技巧 燃烧热是以燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量来定义的热量来定义的,因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧应以燃烧1mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数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在其热化学方程式中化学计量数常出现分数。量数常出现分数。【典型例题典型例题】【例题【例题1】以下几个热化学方程式以下几个热
6、化学方程式,其中表示燃烧热的热化学方程式的其中表示燃烧热的热化学方程式的是是()。B答案答案:B解析解析:A项项,C(s)燃烧未生成指定物质燃烧未生成指定物质CO2(g),且且H的符号错误的符号错误,其反应热其反应热不是不是C(s)的燃烧热的燃烧热;B项项,符合燃烧热的定义符合燃烧热的定义;C项项,H2虽然转变成了指定物质虽然转变成了指定物质H2O(l),但其反应热表示的是但其反应热表示的是2molH2完全燃烧时的热量变化完全燃烧时的热量变化,故不是故不是H2(g)的燃烧热的燃烧热;D项项,参加燃烧的参加燃烧的H2虽然是虽然是1mol,但其生成了但其生成了H2O(g),而不是指定而不是指定物质
7、物质H2O(l),故其反应热也不是故其反应热也不是H2(g)的燃烧热。的燃烧热。易错点拨易错点拨 不是任何燃烧反应的反应热都称为燃烧热。燃烧热规定了一不是任何燃烧反应的反应热都称为燃烧热。燃烧热规定了一系列条件系列条件,即即“25和和101kPa时时”“1mol纯物质纯物质”“完全燃烧完全燃烧”“生成指定产生成指定产物物”等。等。例题2下列关于燃烧热的描述中正确的是下列关于燃烧热的描述中正确的是()。A.1mol物质燃烧放出的热量物质燃烧放出的热量B.CO(g)的燃烧热是的燃烧热是283.0kJmol-1,则则2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的的H=+2283.0kJmol-1C.反应热
8、有正、负之分反应热有正、负之分,燃烧热燃烧热H全部是正值全部是正值D.1mol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答案:B解析解析:A项项,燃烧热是燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量量,错误错误;C项项,燃烧热燃烧热H为负值为负值,错误错误;D项项,H2O应为液态应为液态,错误。错误。方法技巧方法技巧 燃烧热是以燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量来定纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量来定义的义的,因此在书写表示燃烧热的热化学方程式
9、时因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧应以燃烧1mol纯物质纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数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在其热化学方程式中化学计量数常出现分数。数常出现分数。【拓展延伸】【拓展延伸】CO(g)的燃烧热是的燃烧热是283.0kJmol-1,则表示则表示CO(g)燃烧的热化学燃烧的热化学方程式和表示方程式和表示CO(g)燃烧热的热化学方程式是否相同燃烧热的热化学方程式是否相同?答案答案:不一定相同。表示不一定相同。表示CO(g)燃烧的热化学方程式可以是燃烧的热化学方程式可以是2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0kJm
10、ol-1,也可以是也可以是CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-283.0kJmol-1等等,但表示但表示CO(g)燃烧热的热化学方程燃烧热的热化学方程式只能写作式只能写作CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-283.0kJmol-1。变式训练变式训练1下列各组物质的燃烧热相等的是下列各组物质的燃烧热相等的是()。A.C2H4和和C3H6B.1mol石墨和石墨和3mol石墨石墨C.白磷和红磷白磷和红磷D.淀粉和纤维素淀粉和纤维素答案答案:B解析解析:不同的物质的燃烧热不相等。不同的物质的燃烧热不相等。变式训练变式训练2(双选双选)在在25和和101kPa下下,石墨、氢气、甲烷和葡萄糖的石墨
11、、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是燃烧热依次是393.5kJmol-1、285.8kJmol-1、890.3kJmol-1、2800kJmol-1,则下列热化学方程式正确的是则下列热化学方程式正确的是()。A.C(s)+O2(g)CO(g)H=-393.5kJmol-1B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-571.6kJC.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3kJmol-1D.C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)H=-2800kJmol-1答案答案:CD解析解析:选项选项A中产物中产物 CO(g)不是指定产物不是指定产物;
12、选项选项B中产物中产物 H2O(g)不是指定不是指定产物产物,且且H的单位错误。的单位错误。变式训练变式训练3已知1molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量,1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286kJ热量,1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。(1)写出表示氢气燃烧热的热化学方程式:_(2)当CO(g)与CH4(g)完全燃烧生成等量的CO2(g)时(其中CH4燃烧的另一产物为液态水),放出的热量之比为_;分别利用题述三种能源物质燃烧放出的热量使1000g水沸腾,则消耗的能源物质的质量最小的是_,消耗同温同压下的三种气体体积最小的是_。(3)若amo
13、lCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成CO2气体和液态水,则放出热量Q的范围是_H2CH4H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H286kJmol1283890283akJQ890akJ解解析析由由三三种种物物质的的燃燃烧热数数值可可知知,等等质量量的的题述述三三种种物物质完完全全燃燃烧时H2放放出出的的热量量最最多多,等等物物质的的量量的的题述述三三种种物物质完完全全燃燃烧时CH4放出的放出的热量最多。量最多。突破点2:中和反应反应热的测定重重难归纳难归纳1.实验原理。实验原理。通过一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化通过一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量计算
14、反应放出的热量,由由此求得中和反应的反应热。此求得中和反应的反应热。2.实验装置。实验装置。简易量热计示意图3.测量步骤。测量步骤。4.数据处理。数据处理。其中其中(m1+m2)表示溶液质量表示溶液质量,单位为单位为g,c为比热容为比热容,c=4.18J(g)-1。5.注意事项。注意事项。项目项目 内容内容实验实验关键关键迅速反应迅速反应,防止热量散失。防止热量散失。在测量反应混合液的温在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值度时要随时读取温度值,记录下最高温度值记录下最高温度值项目项目内容内容注意注意事项事项温度计不要靠在容器壁上或接触容器底部。温度计不要靠在容器壁上或接触容器底部。温度温度
15、计测量溶液温度后计测量溶液温度后,测另一溶液温度之前要先洗涤。测另一溶液温度之前要先洗涤。不可将温度计当作搅拌器使用不可将温度计当作搅拌器使用;玻璃搅拌器应匀速搅玻璃搅拌器应匀速搅拌。拌。为保证盐酸被完全中和为保证盐酸被完全中和,碱的浓度应稍大。碱的浓度应稍大。要要迅速将迅速将NaOH溶液一次性全部倒入量热计中溶液一次性全部倒入量热计中(不要洒到不要洒到杯外杯外),并立即盖上杯盖并立即盖上杯盖6.误差分析。误差分析。25和和101kPa下下,稀盐酸和稀稀盐酸和稀NaOH溶液反应生成溶液反应生成1mol水时放出水时放出57.3kJ热量。本实验中产生误差的常见原因有热量。本实验中产生误差的常见原因
16、有:量取溶液的体积有误差量取溶液的体积有误差;温度计的读数有误温度计的读数有误;实验过程中有液体洒在外面实验过程中有液体洒在外面;混合酸、碱溶混合酸、碱溶液时动作缓慢液时动作缓慢;测酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度测酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度;数据的近似处理等。数据的近似处理等。典例剖析典例剖析某学生为测定中和反应的反应热某学生为测定中和反应的反应热,取用取用50mL0.50molL-1的盐酸和的盐酸和50mL0.55molL-1的的NaOH溶液溶液(密度都是密度都是1gcm-3)。实验中测得的数据。实验中测得的数据如下表所示如下表所示:实实验验次次数数反应物的反应物的温
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