2017-2018學(xué)年高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱量 第2課時教學(xué)案2

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時熱化學(xué)方程式燃料燃燒釋放的熱量學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的不同,會正確書寫熱化學(xué)方程式。2。熟知提高燃料的燃燒效率的措施。3.會進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的簡單計算.一、熱化學(xué)方程式1用熱化學(xué)方程式可以表示化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量。氫氣在氧氣中燃燒的熱量變化，可用下列熱化學(xué)方程式分別表示：2h2（g）o2（g）=2h2o(l）h571.6 kjmol1h2(g)o2(g）=h2o(l)h285.8 kjmol1h2(g）o2(g)=h2o(g)h241.8 kjmol1回答下列問題：（1)與化學(xué)方程式2h2o22h2o相比較,有何特點？答案注明

2、了反應(yīng)物、生成物的狀態(tài);在方程式的右邊注明了反應(yīng)熱h的正負(fù)、數(shù)值和單位。（2)與相比較，h不同的原因是什么?答案化學(xué)計量數(shù)不同,參加反應(yīng)h2的物質(zhì)的量不同,h不同。(3）與相比較，h不同的原因是什么？答案參加反應(yīng)h2的物質(zhì)的量相同，生成物h2o的狀態(tài)不同，h不同。(4）表示的意義是在一定條件下，1 mol氫氣與 mol氧氣完全反應(yīng),生成1 mol氣態(tài)水放出241。8 kj的熱量.2由以上分析可知：（1)熱化學(xué)方程式是用來表示化學(xué)反應(yīng)中吸收或放出熱量的化學(xué)方程式。（2)熱化學(xué)方程式的意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，還說明了物質(zhì)的“量與“能量”之間的數(shù)量關(guān)系。熱

3、化學(xué)方程式的書寫方法(1)遵循一般化學(xué)方程式的書寫規(guī)則（一般不寫反應(yīng)條件)。(2）要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。(3）在右端注明h的符號（正號常省略)、大小及單位。（4）化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，因此可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)?；瘜W(xué)計量數(shù)改變,h的數(shù)值要相應(yīng)改變.1下列對熱化學(xué)方程式h2(g）i2(g）=hi（g)h9 kjmol1的敘述中,正確的是（）a1 mol氫氣和1 mol碘蒸氣完全反應(yīng)需要吸收9 kj的熱量b1個氫分子和1個碘分子完全反應(yīng)需要放出9 kj的熱量c1 mol h2（g）與1 mol i2（g)完全反應(yīng)生成2 mol的hi氣體需放出18 kj的熱量d1 mol h2（g)與1

4、 mol i2(g）完全反應(yīng)吸收18 kj的熱量答案c解析熱化學(xué)方程式的具體形式是表示一定物質(zhì)的量、一定聚集狀態(tài)的反應(yīng)物完全反應(yīng)生成一定聚集狀態(tài)的生成物時的放熱或吸熱情況。只要依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的注意事項，對于本題就不難作出判斷。2已知：101 kpa時,1 mol辛烷完全燃燒生成co2和液態(tài)水時放出的熱量為5 518 kj，強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生反應(yīng)生成1 mol h2o時放出的熱量為57。3 kj,則下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()ac8h18(l)o2（g）=8co2(g）9h2o（g）h5 518 kjmol1bc8h18（l）o2(g)=8co2（g）9h2o(l)h5 518

5、kjmol1choh=h2oh57。3 kjmol1d2naoh（aq)h2so4（aq）=na2so4(l）2h2o(l)h57。3 kjmol1答案b解析a項，因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，h應(yīng)取“,同時水應(yīng)為液態(tài)，故a錯；c項中應(yīng)標(biāo)明h、oh狀態(tài)是稀溶液狀態(tài)(aq)；d項中na2so4應(yīng)為稀溶液狀態(tài)（aq),h應(yīng)取“”且數(shù)值錯誤，故d錯。思維啟迪“四查”熱化學(xué)方程式書寫正誤一查“四態(tài).即（g、l、s、aq）是否正確；二查“正負(fù)莫反”.即“”、“”是否與吸熱和放熱一致；三查“單位書寫”。即反應(yīng)熱的單位是否為kjmol1；四查“數(shù)值對應(yīng)”，即h的數(shù)值與物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)是否對應(yīng).二、燃料燃燒釋放的熱量1常

6、見燃料c、c8h18、ch4、c2h5oh(乙醇)完全燃燒的熱化學(xué)方程式可以分別表示為c（s)o2（g)=co2（g)h393。6 kjmol1c8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o（l）h5 518 kjmol1ch4（g)2o2(g)=co2（g)2h2o(l)h889。6 kjmol1c2h5oh（l)3o2(g）=2co2（g）3h2o（l）h1 366。8 kjmol1根據(jù)上述熱化學(xué)方程式，回答下列問題：(1)完全燃燒相等物質(zhì)的量的上述物質(zhì)，放出熱量的大小順序是。（2）完全燃燒相等質(zhì)量的上述物質(zhì),放出熱量的大小順序為。（3）燃料燃燒放出熱量的大小常用熱值來衡量。燃料的熱值

7、是指在一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量，單位是kjg1。(4)我國實施的“西氣東輸”工程中的“氣”是指天然氣，主要成分是甲烷，與煤等燃料相比較其優(yōu)點是熱值高,使用起來更經(jīng)濟(jì)，對環(huán)境污染小。2以煤為例，探究提高燃料燃燒效率問題。（1）煤燃燒時，將煤塊粉碎成煤粉的依據(jù)是與空氣中o2的接觸面積增大，煤粉燃燒更充分，反應(yīng)速率加快.（2)通入適當(dāng)過量空氣的依據(jù)是空氣充足，煤粉燃燒充分,生成co2，放出熱量多;若空氣不足，煤燃燒不完全，生成co，產(chǎn)生熱量減少，且會造成污染.(3)選擇保溫隔熱且耐熱的爐（灶)膛材料的主要目的是防止熱量散失。（4)充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量可采取的措施是將燃燒

8、后的廢氣通過交換裝置，供其他方面使用。提高燃料燃燒效率的措施及意義（1)提高燃料的燃燒效率的措施盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸,且空氣要適當(dāng)過量。盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。(2)提高燃料的燃燒效率的意義在于節(jié)約能源、節(jié)約資源、減少污染.3下列措施可以提高燃料燃燒效率的是（）提高燃料的著火點降低燃料的著火點將固體燃料粉碎將液體燃料霧化處理將煤進(jìn)行氣化處理通入適當(dāng)過量的空氣a bc d答案c解析理論上,提高燃料燃燒效率的常用方法是增大燃料與空氣的接觸面積，并通入適當(dāng)過量的空氣.對于和，由于燃料的著火點是其固有的性質(zhì)，不可

9、改變，故這兩項措施不可行.所采取的措施均是為了增大燃料與空氣的接觸面積。4將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是（）使煤充分燃燒，提高煤的利用率減少so2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨”減少有毒的co產(chǎn)生，避免污染空氣減少co2的產(chǎn)生，避免“溫室效應(yīng)a bc d答案a解析煤塊粉碎是為了提高煤的利用率；脫硫是為了減少so2的產(chǎn)生；過量空氣是為了減少co的產(chǎn)生.1下列說法中錯誤的是（)a燃料的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)b一定量的燃料完全燃燒放出的熱量比不完全燃燒放出的熱量大c放熱反應(yīng)的逆反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)d選擇燃料只要考慮燃料熱值的大小答案d21 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時，放出142。9

10、 kj的熱量。下列表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式中，正確的是()a2h2（g)o2（g)=2h2o（l）h142.9 kjmol1bh2(g)o2(g）=h2o（l)h285。8 kjmol1c2h2o2=2h2oh571.6 kjmol1d2h2(g)o2（g）=2h2o（l）h571。6 kjmol1答案b解析1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時，放出142.9 kj的熱量，h0，則1 mol h2燃燒生成液態(tài)水放出285。8 kj的熱量，故反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為h2（g）o2(g)=h2o(l） h285。8 kjmol1或2h2(g)o2(g)=2h2o（l)h571。6 kjmol1。a項中熱量計算錯

11、誤，c項中沒有注明物質(zhì)的聚集狀態(tài),d項中h應(yīng)為負(fù)值。故正確答案為b。3已知h2(g)cl2(g)=hcl（g)h92.3 kjmol1，則反應(yīng)2hcl(g）=h2（g）cl2（g)的h為（）a92。3 kjmol1b92。3 kjmol1c184。6 kjmol1d184.6 kjmol1答案d4下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是（)a2so2o2=2so3h196.6 kjmol1b2h2（g）o2(g)=2h2o（l）h517。6 kjmol1ch2（g）o2（g）=h2o(l）h285。8 kjdc（s）o2(g)=co2(g）h393。5 kjmol1答案b解析a項，未注明物質(zhì)狀態(tài),錯誤;b

12、項，2h2(g）o2（g)=2h2o(l）h517。6 kjmol1，b正確；c項，h的單位是kjmol1，錯誤;d項，c(s）o2（g）=co2（g)是放熱反應(yīng)，h4q3b2q1q24q3cq1q2q3d2q1q24q3答案(1）a表示斷裂1 mol hh鍵和0。5 mol o=o 鍵所吸收的總能量b表示形成2 mol ho鍵所放出的總能量c表示1 mol h2(g）和0。5 mol o2(g)完全反應(yīng)生成1 mol h2o(g)放出的能量（2)放熱2h2（g)o2(g）=2h2o(g）h2c kjmol1或h2(ba) kjmol1（3)b解析(1）化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時，首先斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵

13、，再形成生成物中的化學(xué)鍵,h2（g）和o2(g）與2h（g）和o（g)之間的能量差是h2(g)2h(g）和o2(g)o（g）過程中斷開hh鍵和o=o鍵需吸收的能量。故a表示斷裂1 mol hh鍵和0。5 mol o=o鍵所吸收的總能量。同理，b表示形成2 mol ho鍵所放出的總能量，c表示1 mol h2(g)和0。5 mol o2（g)完全反應(yīng)生成1 mol h2o(g)放出的能量.(2)所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2h2（g)o2（g)=2h2o（g)h2c kjmol1或h2（ba) kjmol1.（3)氫氣在氧氣中燃燒的反應(yīng)為2h2（g）o2(g）=2h2o(g)，反應(yīng)釋放能量。在該反

14、應(yīng)中破壞2 mol hh鍵、1 mol o=o鍵,形成4 mol ho鍵，所以2q1q24q3.12天然氣的主要成分是ch4，甲烷燃燒時的能量變化如下圖所示，已知1 mol h2o由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時放出44 kj的能量。請回答下述問題:（1)寫出甲烷燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：_.（2)8 g ch4完全燃燒時生成液態(tài)水放出的熱量是_ kj。答案(1)ch4（g)2o2（g)=co2（g）2h2o（l)h890 kjmol1（2)445解析由圖知1 mol ch4完全燃燒生成氣態(tài)水時放出熱量為(88280) kj802 kj,反應(yīng)中生成2 mol氣態(tài)水，其液化時放出熱量44 kj288 k

15、j，故h890 kjmol1。13化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用。(1)0。3 mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(b2h6）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649。5 kj熱量，其熱化學(xué)方程式為_.(2)家用液化氣中主要成分之一是丁烷。當(dāng)1 g丁烷完全燃燒并生成co2和液態(tài)水時，放出熱量50 kj。試寫出丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式：_.答案(1）b2h6（g)3o2(g）=b2o3（s）3h2o（l）h2 165 kjmol1(2）c4h10（g)o2(g）=4co2（g)5h2o(l）h2 900 kjmol1解析(1）根據(jù)題意可知，1 mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（b2h6)在

16、氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5 kj2 165 kj熱量，其熱化學(xué)方程式為b2h6（g）3o2(g）=b2o3（s)3h2o(l)h2 165 kjmol1。（2)根據(jù)題意可知，1 mol丁烷完全燃燒并生成co2和液態(tài)水時，放出熱量50 kj2 900 kj，所以丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式為c4h10(g)o2(g)=4co2(g)5h2o（l)h2 900 kjmol1。14。 （1)在25 、101 kpa的條件下，請回答下列有關(guān)問題：由hhh2，當(dāng)生成1 mol h2時，要_(填“吸收或“放出”)436 kj的能量;由cl2clcl，當(dāng)斷裂1 mol cl2中的共價鍵

17、時，要_ (填“吸收”或“放出”） 243 kj的能量。對于反應(yīng)h2（g)cl2（g）=2hcl(g）,測得生成2 mol hcl（g)時，反應(yīng)過程中放出183 kj的熱量，則斷開1 mol hcl鍵所需的能量是_kj。有兩個反應(yīng)：a。h2(g)cl2（g）2hcl(g）,b。h2(g)cl2（g）2hcl(g）。這兩個反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化方式主要是_能轉(zhuǎn)化為_能，相同物質(zhì)的量的h2（g)、cl2(g）反應(yīng)生成相同質(zhì)量的hcl(g）時，放出的能量_（填“相等”或“不相等)。(2)根據(jù)圖示的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷,生成16 g ch3oh（l)_(填“吸收”或“放出”）_kj能量.(3) 已知反應(yīng)cl2（g

18、)3f2(g）=2clf3（g）h313 kjmol1,ff鍵的鍵能為159 kjmol1，clcl鍵的鍵能為242 kjmol1，則clf3中clf鍵的鍵能為_ kjmol1。答案(1）放出吸收431化學(xué)熱相等 （2）放出45.5(3)172解析(1)斷裂化學(xué)鍵需要吸收能量，形成化學(xué)鍵需要釋放能量。斷裂1 mol hh鍵與1 mol clcl鍵吸收的能量之和，即436 kj243 kj679 kj。設(shè)斷開1 mol hcl鍵所吸收的總能量為e(hcl)，則生成2 mol hcl鍵所釋放的總能量為2e(hcl),則有2e(hcl)（436 kj243 kj)183 kj，所以e(h-cl）431 kj.兩個反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,一個具體反應(yīng)釋放能量的多少與反應(yīng)條件無關(guān)，而與斷開舊化學(xué)鍵和形成新化學(xué)鍵的能量變化有關(guān)，所以生成等量的產(chǎn)物所釋放的能量相等.（2）根據(jù)圖示