上节课我们学习了反应热,反应热可分为许多种,今天我们重点对燃烧热和中和热进行定量的研究。
1、定义:在101kPa时,l mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
【思考】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同?
答:① 燃烧放出的热量与物质的多少有关,燃烧的物质越多,放出的热量就越多,而燃烧热规定是1 mol的可燃物;
② 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态,而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。
所以,不同量的同一物质完全燃烧,放出的热量可能不同,但燃烧热相等。
(判断正误)已知H2的热化学方程式2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ/mol
得知H2的燃烧热为571.6 kJ/mol
(注意)可燃物以1mol作为标准,因此书写热化学方程式时,其它物质的化学计量数可用分数表示.
(判断正误)已知下列热化学方程式:
C(s)+O2(g)===CO(g);ΔH=-110.5 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8 kJ/mol
可得C的燃烧热为110.5 kJ/mol, H2的燃烧热为241.8 kJ/mol?
(分析)可燃物反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物
如:C→ CO2(g) ,H→ H2O(l) ,S→ SO2(g) 等;
(提问)如何正确表示H2,C燃烧热的热化学方程式呢?
(分析)H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l);ΔH=-285.3 kJ/mol
C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-393.5 kJ/mol
H2的燃烧热为285.3 kJ/mol
C的燃烧热为393.5 kJ/mol
(小结)注意:
① 燃烧的条件是在101kPa;
② 可燃物以1mol作为标准,因此书写热化学方程式时,其它物质的化学计量数可用分数表示;
③ 物质燃烧都是放热反应,所以表达物质燃烧时的△H均为负值,即△H < 0;
③ 可燃物必须完全燃烧,如H2S的燃烧热是指生成SO2,而不是生成S的不完全燃烧;
④ 生成的产物是稳定的氧化物,C的燃烧热是指生成CO2,而不是CO;H2的燃烧热是指生成H2O(l),而不是H2O(g)。
如:H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(l); △H =-285.8 kJ/mol
⑤燃烧热燃烧热所涉及的燃烧反应是指可燃物在氧气中充分燃烧的狭义燃烧。
像H2在Cl2中燃烧不属于燃烧热的范畴,但属于反应热的范畴。
3、表示的意义:
例如C的燃烧热为393.5kJ/mol,表示在101kPa时,1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。
4、书写热化学方程式:
燃烧热是以1mol物质完全燃烧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1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。
5、有关燃烧热的计算
[例1]在101 kPa时,1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?