高中化学人教版 (2019)选择性必修1反应热第2课时学案

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1反应热第2课时学案，共11页。
导学设计
表征氢气与氯气的反应时,资料上给出了以下两个反应:
Ⅰ.H2+Cl22HCl
Ⅱ.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·ml-1
1.以上两个方程式有什么区别?
2.反应Ⅱ中化学计量数表示什么?
3.参照教材给出的水的聚集状态变化时的焓变示意图,思考为什么反应Ⅱ需要注明各物质的状态。
[系统融通知能]
1.热化学方程式
表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
2.热化学方程式的书写步骤及要求
3.热化学方程式的书写注意事项
(1)注明反应时的温度和压强。反应时的温度和压强不同,其ΔH也不同。常用的ΔH的数据,一般都是25 ℃和101 kPa时的数据,可以不特别注明。
(2)需注明反应物和生成物的聚集状态。物质的聚集状态不同时,它们所具有的内能、焓也均不同。
例如,冰熔化为水时,需要吸收热量,水蒸发为水蒸气时,也需要吸收热量。物质的聚集状态:固态用“s”,液态用“l”,气体用“g”,溶液用“aq”。
(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数表示的是物质的量,可以是整数或分数。ΔH必须与化学方程式一一对应。
[微点拨] 物质的聚集状态与焓的关系
①冰、液态水、水蒸气的焓依次增大,冰熔化为液态水的焓变ΔH>0;②同一物质的三态中气态的焓最大,固态的焓最小。
[题点多维训练]
题点(一) 热化学方程式的正误判断
1.25 ℃、101 kPa时,0.5 ml CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时,放出445.15 kJ的热量。判断下列几个热化学方程式的正误,错误的指出错误的原因。
(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-445.15 kJ·ml-1( )
(2)2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·ml-1( )

(3)CH4+2O2CO2+2H2O ΔH=-890.3 kJ·ml-1( )

(4)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·ml-1( )

(5)12CH4(g)+O2(g)12CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445.15 kJ·ml-1( )

2.(2025·深圳期中检测)2024年巴黎奥运会火炬的燃料是丙烷(C3H8)。已知在25 ℃和101 kPa下,11 g C3H8(g)与足量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出555.0 kJ热量,则下列表示该反应的热化学方程式正确的是( )
A.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-555.0 kJ·ml-1
B.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+2 220.0 kJ·ml-1
C.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220.0 kJ·ml-1
D.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 220.0 kJ·ml-1
3.(2025·长沙高二检测)反应物 X 生成 Z 的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式为( )
A.2X(g)Z(g) ΔH=-(a-b)kJ·ml-1
B.2X(g)Z(g) ΔH=-(b-a)kJ·ml-1
C.2X(g)Z(g) ΔH=-(c-a)kJ·ml-1
D.2X(g)Z(g) ΔH=-(b-c)kJ·ml-1
|思维建模|“五看”法判断热化学方程式的正误
题点(二) 热化学方程式的书写
4.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)0.25 ml N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量 。
(2)1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,吸收10.94 kJ热量 。
(3)23 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成27 g液态水和22.4 L(标准状况)CO2并放出683.5 kJ的热量 。
(4)如图是1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化的示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 。
新知探究(二)——燃烧热
1.燃烧热
2.燃烧热的热化学方程式
书写燃烧热的热化学方程式时,以燃烧1 ml可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数,同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。例如:
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·ml-1
[微点拨] 燃烧热指1 ml可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量,与可燃物的物质的量无关。配平燃烧热的热化学方程式时先把可燃物的化学计量数定为1,再配平其他物质。
[题点多维训练]
题点(一) 燃烧热的理解
1.下列说法正确的是( )
A.在101 kPa时,1 ml物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1 ml水,这时的反应热叫中和热
C.燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D.在25 ℃、101 kPa时,纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
2.下列燃烧热相同的是( )
A.3 ml乙醇和2 ml乙醇
B.2 ml正丁烷和2 ml异丁烷
C.1 ml金刚石和12 g石墨
D.1 ml C2H4和0.5 ml C4H8
题点(二) 有关燃烧热的计算
3.(2025·成都期中检测)下列热化学方程式的反应热表示燃烧热的是( )
A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·ml-1
B.CH3OH(g)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH=-193.0 kJ·ml-1
C.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·ml-1
D.C2H8N2(l)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g) ΔH=-2 000 kJ·ml-1
4.在25 ℃、101 kPa时,1.00 g C6H6(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出41.8 kJ的热量,C6H6的燃烧热为 kJ·ml-1,该反应的热化学方程式为 。
|归纳拓展|对燃烧热的理解

新知探究(三)——了解火箭推进剂
1.火箭推进剂的发展历史
2.火箭推进剂的类型
3.火箭推进剂的发展趋势
(1)安全;(2)推力效果好;(3)绿色无污染。
应用化学
长征八号运载火箭以液氢、液氧为推进剂,燃烧后生成的是水,真正实现了无毒无污染零排放。已知:1 g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量。
(1)写出氢气燃烧热的热化学方程式。
(2)偏二甲肼[(CH3)2NNH2]也是常用的火箭推进剂,已知偏二甲肼[(CH3)2NNH2]的燃烧热为2 000 kJ·ml-1,1.5 g偏二甲肼完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出多少热量?
[题点多维训练]
1.航天燃料从液态变为固态,是一项重大的技术突破。铍是高效率的火箭材料,燃烧时放出巨大的能量,已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(铍的相对原子质量为9)( )
A.Be+12O2BeO ΔH=-564.3 kJ·ml-1
B.Be(s)+12O2(g)BeO(s) ΔH=+564.3 kJ·ml-1
C.Be(s)+12O2(g)BeO(s) ΔH=-564.3 kJ·ml-1
D.Be(s)+12O2(g)BeO(g) ΔH=-564.3 kJ·ml-1
2.化学燃料是现阶段火箭的主要动力来源,从能量密度(单位质量的燃料提供的能量)角度考虑,最适合做火箭推进剂的是( )
A.液氧-液态甲烷(甲烷燃烧热为890.3 kJ·ml-1)
B.液氧-液氢(氢气燃烧热为285.8 kJ·ml-1)
C.液氧-煤油(煤油热值为4.6×104 kJ·kg-1)
D.液氧-液氨(氨气燃烧热为316 kJ·ml-1)
3.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水,当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 ml液态肼与足量液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256 kJ的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式: 。
(2)又已知H2O(l)H2O(g) ΔH=+44 kJ·ml-1,则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
课下请完成课时跟踪检测(二)
第2课时 热化学方程式 燃烧热
新知探究(一)
[导学设计]
1.提示:反应Ⅰ只表明了化学反应中的物质变化,反应Ⅱ既表明了物质的变化,又表明了能量的变化。
2.提示:反应Ⅱ表示1 ml气态H2与1 ml气态Cl2反应生成2 ml气态HCl时,放出184.6 kJ的热量。
3.提示:因为物质的聚集状态不同时,它们所具有的内能、焓也均不同。
[题点多维训练]
1.(1)× 反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应
(2)× CH4的燃烧为放热反应,ΔH0)
与可燃物燃烧放出热量Q关系
ΔH=-Q放n(可燃物)
发展历史
种类
特点
第一代
火药
技术成熟,价格低廉,推力小
第二代
燃料是肼(N2H4)、
偏二甲肼[(CH3)2NNH2],
氧化剂有N2O4、H2O2等
技术成熟,价格低廉,推力大,但有剧毒
第三代
燃料是煤油,氧化剂是液氧
技术成熟,价格低廉,燃烧密度大,推力大,无毒
第四代
燃料是液氢,氧化剂为液氧
燃料密度大,性能高,无毒,推力大
类型
特点
液体
推进剂
N2O4肼类[肼、
一甲基肼(CH3NHNH2)和偏二甲肼]
常温可使用,技术成熟,但燃烧效率较低,有毒
煤油-液氧
常温使用,安全,价格低廉,无毒
液氢-液氧
安全、无污染,燃烧效率高,但价格昂贵,储存、运输、加注都要求高,且液氢易挥发
固体
推进剂
由油灰或橡胶状的可燃材料构成,是燃料和氧化剂的混合体,有硝酸酯增塑聚醚(NEPE)、端羟基聚醚预聚物(HTPE)、缩水甘油叠氮聚醚(GAP)等
室温下储存,结构简单,成本较低,安全,推力大
混合型推进剂
液体推进剂和固体推进剂的混合体