1、1第六章 化学反应与能量李仕才第 一 节 化 学 能 与 热 能 考点三 燃烧热和中和热 能源1燃烧热(1)概念：在 101 kPa 时，1_mol 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位一般用 kJmol1 (或 kJ/mol)表示。注意：压强101_kPa。量可燃物的物质的量为 1_mol。完全燃烧。产物元素完全燃烧时对应的稳定氧化物：CCO 2(g)，HH 2O(l)，SSO 2(g)等。(2)意义：例如，C 的燃烧热是 393.5 kJmol1 ，表示在 25 ，101 kPa 条件下1_mol_C 完全燃烧放出 393.5_kJ 的热量。(3)燃烧热热化
2、学方程式的书写原则燃烧热是以 1 mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C 8H18(l) O2(g)252=8CO2(g)9H 2O(l)H5 518 kJmol 1 ，即 C8H18的燃烧热为 5 518 kJmol1 。(4)燃烧热的计算：Q 放 n(可燃物)|H|式中：Q 放 为可燃物燃烧反应放出的热量；n 为可燃物的物质的量；H 为可燃物的燃烧热。2中和热(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 1_mol_H2O 时的反应热叫做中和2热。注意：溶液的浓度稀溶液。量产物的物质
3、的量为 1_mol_H2O。用离子方程式可表示为 H (aq)OH (aq)=H2O(l)H57.3 kJmol 1 。(2)中和热热化学方程式的书写原则中和热是以稀的强酸和强碱溶液反应生成 1 mol 水时所放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，应以生成 1 mol H2O 为标准来配平其余物质的化学计量数，如硫酸与氢氧化钠溶液反应，该反应中和热的热化学方程式可表示为 H2SO4(aq)NaOH(aq)12= Na2SO4(aq)H 2O(l) H 57.3 kJmol 1 。12(3)中和热的测定实验装置如图(在横线上填出仪器的名称)注意事项a碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是保温隔热
4、，防止热量散失。b为保证酸、碱完全中和，常使碱或酸稍稍过量。c实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值偏小。(4)测定原理H m酸 m碱 c t终 t始 n(其中：c4.18 Jg 1 1 4.1810 3 kJg1 1 ；n 为生成 H2O 的物质的量)3能源3判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)1已知 H (aq)OH (aq)=H2O(l) H57.3 kJmol 1 ，则 H2SO4和 Ba(OH)2反应的反应热 H2(57.3) kJmol 1 。( )2燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是 CH3OH(g) O2(g)=CO2(g)122H 2(g) H192.9 kJm
5、ol 1 ，则 CH3OH(g)的燃烧热为 192.9 kJmol1 。( )3H 2(g)的燃烧热是 285.8 kJmol1 ，则 2H2O(g)=2H2(g)O 2(g) H571.6 kJmol1 。( )4葡萄糖的燃烧热是 2 800 kJmol1 ，则 C6H12O6(s)123O2(g)=3CO2(g)3H 2O(l) H1 400 kJmol 1 。( )5C 2H5OH(l)3O 2(g)=2CO2(g)3H 2O(g)H1 367.0 kJ/mol(燃烧热)。( )6根据 2H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H571 kJmol 1 可知氢气的燃烧热为 571 kJm
6、ol1 。( )71 mol 硫完全燃烧生成 SO3所放出的热量为硫的燃烧热。( )8用稀醋酸溶液与稀的 NaOH 溶液测定中和热，所测的中和热 H57.3 kJmol1 。( )9化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能。( )10我国目前最主要的能源是煤炭，煤炭地下蕴藏量丰富，属于可再生化石能源。( )41强酸和弱碱或弱酸和强碱的稀溶液发生反应，中和热一般小于 57.3 kJmol1 ，因为弱电解质的电离是吸热的。2中和反应的实质是 H 和 OH 化合生成 H2O。若反应过程中有其他物质生成(如生成不溶性物质、难电离物质等)，这部分反应热不在中和热之内。3对于中和热，燃烧热，它们反
7、应放热是确定的，用文字表述燃烧热和中和热时，不用带“” ，而用 H 表示时，必须带“” 。如甲烷的燃烧热为 890.3 kJmol1 或甲烷燃烧时 H890.3 kJmol 1 。4中和反应反应热测定实验的注意事项。(1)使用两只量筒分别量取酸和碱。(2)使用同一支温度计分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度，测完一种溶液后，必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。(3)实验的终止温度应取最高温度。一、燃烧热和中和热的概念1下列关于热化学反应的描述中正确的是( )AHCl 和 NaOH 反应的中和热 H57.3 kJmol 1 ，则 H2SO4和 Ca(OH)2反应的中和热 H2(57.3) kJmol
8、1BCO(g)的燃烧热是 283.0 kJmol1 ，则 2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的 H(2283.0)kJmol 1C1 mol 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D稀盐酸与稀氨水反应生成 1 mol H2O(l)，放出 57.3 kJ 热量解析：中和热是以生成 1 mol H2O(l)作为标准的，因此 A 不正确；燃烧热是指 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，因此 B 正确，C 不正确；稀氨水是弱碱，电离过程需要吸热，放出的热量要小于 57.3 kJ，D 不正确。答案：B2下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )A已知 2H2(
9、g)O 2(g)=2H2O(g) H483.6 kJmol 1 ，则氢气的燃烧热为241.8 kJmol15B已知 NaOH(aq)HCl(aq)= =NaCl(aq)H 2O(l) H57.3 kJmol 1 ，则含40.0 g NaOH 的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出 57.3 kJ 的热量C已知 2C(s)2O 2(g)=2CO2(g) Ha；2C(s)O 2(g)=2CO(g) Hb，则abD热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以是分数解析：燃烧热为 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，即生成液态水而不是气态水，A 错误；醋酸为弱酸，放出的热量小于 57.3
10、kJ，B 错误；碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，焓变是负值，则 a|H 1|。(2)同一反应物状态不同时：S(s)O 2(g)=SO2(g) H 10，所以|H 1|H 2|。2反应热大小比较的其他方法(1)直接比较法依据规律、经验和常识直接判断不同反应的 H 的大小的方法可称为直接比较法。吸热反应的 H 肯定比放热反应的大(前者大于 0，后者小于 0)。物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多。14等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。产物相同时，同种气态物质燃烧放出的热量比等量的固态物质燃烧放出的热量多。反应物相同时，生成同种液态物质放出的
11、热量比生成等量的气态物质放出的热量多。生成等量的水时强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多。对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。例如：2SO2(g)O 2(g)2SO 3(g) H197 kJ/mol，则向密闭容器中通入 2 mol SO2和 1 mol O2，反应达到平衡后，放出的热量要小于197 kJ。(2)图示比较法画出化学变化过程中的能量变化图后，依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较 H 的大小。对于反应 2AB= =2C 的能量变化如图所示：【易错警示
12、】比较反应热的大小时，不要只比较 H 数值的大小，还要考虑其符号。如：放热反应，|H|越大，H 越小。【对点训练】7已知燃料丙烷(C 3H8)完全燃烧后只有 CO2和 H2O 不会造成环境污染，已知有以下四个热化学反应方程式：C 3H8(g)5O 2(g)=3CO2(g)4H 2O(g)Ha kJ/molC 3H8(g)5O 2(g)=3CO2(g)4H 2O(l)Hb kJ/mol2C 3H8(g)9O 2(g)=4CO2(g)2CO(g)8H 2O(l)Hc kJ/mol C3H8(g) O2(g)= CO2(g)2H 2O(g)12 52 3215Hd kJ/mol其中 a、b、c、d
13、最大的是( )Aa BbCc Dd解析：与相比生成液态水比气态水放出的热量多，所以 ba，中各物质的量均为中的一半，所以 d a，中与相比，2 mol C 3H8燃烧生成 4 mol CO2和 2 mol 12CO，相当于此反应中的 2 mol C3H8有 1 mol 完全燃烧，1 mol 不完全燃烧，故放出的热量c 大于 b，所以 c 最大，选 C。答案：C8下列各组热化学方程式中，化学反应的 H 前者大于后者的是( )C(s)O 2(g)=CO2(g) H 1C(s) O2(g)=CO(g) H 212S(s)O 2(g)=SO2(g) H 3S(g)O 2(g)=SO2(g) H 4H
14、2(g) O2(g)=H2O(l) H 5122H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H 6CaCO 3(s)=CaO(s)CO 2(g) H 7CaO(s)H 2O(l)=Ca(OH)2(s) H 8A BC D解析：本题主要考查对“H”的理解，明确“H”既有“” “” ，又有数值大小。碳与氧气反应放热，即 H 1H 4；发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故H 5H 6；碳酸钙分解吸收热量，H 70，CaO 与 H2O 反应放出热量，H 8H 8。答案：C9室温下，将 1 mol 的 CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为 H 1，将 1 mol 的 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为H 2；CuSO 45H2O(s)受热分解的化学方程式为 CuSO45H2O(s) CuSO4(s)= = = = = 5H 2O(l)，热效应为 H 3。则下列判断正确的是( )16AH 2H 3 BH 1H 3解析：方法一：“虚拟”路径法。根据盖斯定律：H 1=H 3H 2由于 H 10，H 30，H 20CuSO4(s)=Cu2 (aq)SO (aq) H 20= = = = = ：CuSO 45H2O(s)=Cu2 (aq)SO (aq)5H 2O(l) H 1H 2H 324由于 H 10，H 20，所以 H 1H 3。答案：B
