熱化學(xué)方程式【核心知識(shí)精講精研】高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

熱化學(xué)方程式燃燒熱（第二課時(shí)）液氫-液氧煤油-液氧問(wèn)題1：科學(xué)家們是怎樣尋找和選擇火箭推進(jìn)劑的？火箭推進(jìn)劑如何精確計(jì)算能源的用量？大情境：新課引入1熱化學(xué)方程式2燃燒熱與能源3火箭推進(jìn)劑的選擇與發(fā)展2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

ΔH=﹣483.6kJ/mol

2H2+O2

==

2H2O點(diǎn)燃表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的____________，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的______________。物質(zhì)變化能量變化物質(zhì)變化能量變化2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

ΔH=﹣483.6kJ/mol1熱化學(xué)方程式常溫常壓不標(biāo)注其他反應(yīng)條件可省略（如點(diǎn)燃、加熱、催化劑、高溫等）2H2+O2

====

2H2O點(diǎn)燃2H2(g)+O2(g)

2H2O(g)

ΔH=﹣483.6kJ/mol注意點(diǎn)1：注明

反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)1熱化學(xué)方程式固態(tài)（____）液態(tài)（____）氣態(tài)（____）水溶液（____）冰蒸發(fā)熔化焓(H)增大sglaq1熱化學(xué)方程式注意點(diǎn)2：標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)1熱化學(xué)方程式【說(shuō)一說(shuō)】請(qǐng)用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言表示下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式的意義。ΔH

中“+”與“－”的涵義是什么？能否省略？注意點(diǎn)3：注明ΔH

的

“+”與“－”2NH3(g)

N2(g)+3H2(g)

ΔH=+92.4kJ/molH+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=－57.3kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

ΔH=﹣483.6kJ/mol

【比一比】試從熱化學(xué)方程式的意義角度分析，反應(yīng)熱(焓變)

跟哪些因素有關(guān)？2H2O(g)

=2H2(g)+O2(g)

ΔH=+483.6kJ/mol注意點(diǎn)4：焓變跟著系數(shù)變，單位永遠(yuǎn)都不變；化學(xué)計(jì)量數(shù)可為整數(shù)或分?jǐn)?shù)。1熱化學(xué)方程式1、對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)擴(kuò)大或縮小，那么ΔH的

數(shù)值也同時(shí)______________________。擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)2、當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值_______，符號(hào)________。相等相反3、不論化學(xué)反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)方程式中ΔH均表示反應(yīng)進(jìn)行

的能量變化。徹底時(shí)（完全轉(zhuǎn)化）1熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式符號(hào)吸熱+放熱單位kJ/mol固體(s)液體(l)氣體(g)溶液(aq)化學(xué)計(jì)量數(shù)與焓變數(shù)值對(duì)應(yīng)

表示物質(zhì)的量（整數(shù)、分?jǐn)?shù)均可）條件壓強(qiáng)溫度狀態(tài)【課堂評(píng)價(jià)一】在25℃、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)

放熱22.68kJ，下列熱化學(xué)方程式正確的是(

)A．CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝＋725.8kJ·mol-1B．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1451.52kJ·mol-1C．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝－725.8kJ·mol-1D．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋1451.52kJ·mol-1B（2）一定條件下，斷開(kāi)1molH－H鍵、1molN－H鍵、1molN≡N鍵分

別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ。

?！菊n堂評(píng)價(jià)二】寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：（1）32g

Cu(固態(tài))與適量O2(氣態(tài))起反應(yīng)，生成CuO(固態(tài))放出78.5kJ的

熱量。_________________________________________。N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

ΔH=+(1×946+3×436)-6×391

=-92kJ/molΔH=-

92kJ/mol

C2H8N2(l)+8O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g)

ΔH=﹣2000kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.31kJ/mol

思考：常見(jiàn)燃料有煤油、甲烷、偏二甲肼(C2H8N2)、乙醇、液化石油氣、碳和氫氣，若你作為火箭工程師如何選擇火箭的燃料？C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1366.8kJ/mol

釋放能量要大2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

ΔH=﹣571.6kJ/mol2燃燒熱與能源101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱，單位為kJ/mol?！菊f(shuō)一說(shuō)】“25℃，甲烷的燃燒熱為890.3kJ/mol”

表示什么？101kPa時(shí)，1mol甲烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)所放出的890.3kJ熱量。燃燒熱越大，相同條件下等物質(zhì)的量的燃料放出的熱量越多101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱，單位為kJ/mol。完全燃燒指定產(chǎn)物產(chǎn)物在空氣中不能繼續(xù)燃燒C→CO2(g)S→SO2(g)N→N2(g)H→H2O(l)CO(g)+O2(g)

CO2(g)?H＝?283kJ/mol122CO(g)+O2(g)

2CO2(g)?H＝?566kJ/mol×√2燃燒熱與能源名稱化學(xué)式ΔH/kJ/mol名稱化學(xué)式ΔH/kJ/mol石墨C(s)393.5乙烷C2H6(g)1559.8金剛石C(s)395.0乙烯C2H4(g)1411.0氫氣H2(g)285.8乙炔C2H2(g)1299.6一氧化碳CO(g)283.0乙醇C2H5OH(l)1366.8甲烷CH4(g)890.31丙烷C3H8(g)2219.9甲醇CH3OH(l)726.51苯C6H6(l)3267.5某些物質(zhì)的燃燒熱（25℃，101kPa）思考：哪些燃料適合用作火箭推進(jìn)劑？熱值大、污染少、儲(chǔ)存方便

單位質(zhì)量產(chǎn)生熱量：

≈13.2kJ/g237.5kJ2g＋16g12H2(l)+O2(l)H2O(g)

?H＝?237.5kJ/molCO(g)+

O2(g)CO2(g)?H＝?283kJ/mol12

單位質(zhì)量產(chǎn)生熱量：≈6.4kJ/g283kJ28g＋16g101kPa時(shí)，1克純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的熱值，單位為kJ/g。3火箭推進(jìn)劑的選擇與發(fā)展第一枚液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)劑中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”采用偏二甲肼推進(jìn)劑液體火箭推進(jìn)劑的發(fā)展液氧汽油肼類燃料（肼、偏二甲肼）液氧煤油液氫液氧“長(zhǎng)征七號(hào)”運(yùn)載火箭采用液氧煤油推進(jìn)劑“長(zhǎng)征五號(hào)”運(yùn)載火箭采用液氫液氧推進(jìn)劑液氫-液氧偏二甲肼-四氧化二氮煤油-液氧甲烷-液氧優(yōu)點(diǎn)環(huán)境友好高能無(wú)毒來(lái)源廣泛常溫燃料運(yùn)輸簡(jiǎn)單耐沖擊、耐摩擦成本低廉無(wú)毒無(wú)害無(wú)毒無(wú)害不易結(jié)焦積碳缺點(diǎn)價(jià)格較高低溫貯存較難燃料占空間大有毒性有腐蝕性污染環(huán)境液氧需低溫貯存燃燒易結(jié)焦積碳脫硫成本高低溫貯存燃料占空間大各類火箭推進(jìn)劑比較3火箭推進(jìn)劑的選擇與發(fā)展液氫-液氧煤油-液氧思考：根據(jù)各種推進(jìn)劑的優(yōu)劣比較，長(zhǎng)征五號(hào)火箭為什么選用兩種推進(jìn)劑？

火箭推進(jìn)劑的發(fā)展主要著眼于能量高、排