第二节燃烧热 能源
【今日目标】
1.理解燃烧热的概念,并掌握有关燃烧热的计算。
2.了解能源的重要性及化学在解决能源危机的重要作用。
3.了解如何节约能源,并提高能源的利用率。
【学习过程】
一、燃烧热
1.定义
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。
单位:kJ/mol,
ΔH<0。
2.意义
例如:C2H2的燃烧热为1 299.6 kJ/mol,
表示在101 kPa时,1 molC2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l) 时放出1 299.6 kJ的热量。
【思考】
1.(1)可燃物的物质的量发生变化,其燃烧热变吗?
【提示】 (1)燃烧热指1 mol可燃物燃烧放出的热量,与可燃物的物质的量无关。
(2)如何配平燃烧热的热化学方程式?
【提示】先把可燃物的系数定为1,再配平其他物质。
二、燃烧热的理解及计算
【问题导思】
① 燃烧热中生成稳定的氧化物指什么?
【提示】 指单质或化合物燃烧后生成的最稳定的氧化物。
② 燃烧热如何表示?
【提示】 a.ΔH=-Q kJ/mol
b.燃烧热为Q kJ/mol。
③如何计算可燃物的燃烧热?
【提示】 燃烧热ΔH=-QnkJ/mol。
1.对燃烧热的理解
(1)反应条件:25 ℃和101 kPa(书中给出的燃烧热数值均为此条件下测得)。
(2)物质的燃烧热要求的是纯物质。
(3)“完全燃烧生成稳定的氧化物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的氧化物。
完全燃烧时,下列元素要生成对应的氧化物:
C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g)。
C→CO不是完全燃烧;而S→SO3,SO3不是燃烧产物;生成的水为液态不能是气态。
例如,C燃烧的热化学方程式为
C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ/mol
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
则C的燃烧热为393.5 kJ/mol,而不是110.5 kJ/m ol。
(4)文字叙述燃烧热时,用正值或ΔH表示。
例如,CH4的燃烧热为890.3 kJ•mol-1或 ΔH=-890.3 kJ•mol-1。
2.表示燃烧热的热化学方程式的书写
燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数,故在表示燃烧热的热化学方程式中常出现分数。
例如,C8H18燃烧的热化学方程式为:
2C8H18(l)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-11 036 kJ/mol,
C8H18的燃烧热为5 518 kJ/mol,而不是11 036 kJ/mol,表示其燃烧热的热化学方 程式为:C8H18(l)+252O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ/mol。
3.燃烧热的计算
由燃烧热定义可知:可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热,
即Q放=n(可燃物)×|ΔH|,
物质的燃烧热:ΔH=-Q放n可燃物。
此公式中的ΔH是指物质的燃烧热,而不 是指一般反应的反应热。
例1、下列说法正确的是( )
A.测定HCl和NaOH反应的中和热时,每次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度、NaOH起始温度和反应后终止温度
B.在25 ℃、101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,H2的燃烧热为-285.8 kJ/mol
C.在25 ℃、101 kPa时,1 mol C与适量O2反应生成1 mol CO时,放出110.5 kJ热量,则C的燃烧热为110.5 kJ/mol
D.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量