第二节 燃烧热 能源一、知识归纳1.燃烧热⑴在101KPa 时,1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,为该物质的燃烧热。
⑵在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点:①研究条件: 25℃ ,101 kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1 mol④研究内容:放出的热量。
(ΔH<0,单位kJ/mol )⑤在未有特别说明的情况下,外界压强一般指25℃ ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化,它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物。
如: C→CO 2(g)、H → H 2O (l )、S → SO 2 (g )如:25℃、101 kPa 下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol 、285.8 kJ/mol 、890.3 kJ/mol 、2800 kJ/mol,热化学方程式如下: C(s)+21O 2(g) = CO 2(g);△H = -393.5 kJ/mol H 2(g) +12O 2(g) = 2H 2O(l);△H = -285.8 kJ/mol CH 4(g) + 2O 2(g) = CO 2(g) + 2H 2O(l);△H = -890.3 kJ/molC 6H 12O 6(s) + 6O 2(g) = 6CO 2(g) + 6H 2O(l);△H = -2800 kJ/mol2.中和热在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1mol H 2O 时所放出的热量。
H +(aq )+ OH -(aq )= H 2O (1) ΔH = -57.3KJ ·mol -13.能源1)能源分类①化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。
②新能源:太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物能。
2)节约能源的重要措施:科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的利用率。
3)化石燃料气解决的办法:即开发新能源,节约现有能源,提高能源的利用率。
二、例题[例1]已知H +(aq)+OH -(aq)=H 2O(l);△ H=-57.3kJ/mol ,求下列中和反应中放出的热量。
(1)用20gNaOH 配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________ kJ 的热量。
(2)用2molH 2SO 4配稀溶液跟足量稀NaOH 反应,放出____________kJ 的热量。
[例2]已知热化学方程式:① H 2 (g) + O.5 O 2 (g) == H 2O (g) ΔH= - 241.8 kJ ·mol -1② 2H 2 (g) + O 2 (g) == 2H 2O (g) ΔH= - 483.6 kJ ·mol -1③ H 2 (g) + O.5 O 2 (g) == H 2O (l) ΔH= - 285.8 kJ ·mol -1④ 2H2 (g) + O2 (g) == 2H2O (l) ΔH= - 571.6 kJ·mol-1则氢气的燃烧热为()A.241.8 kJ·mol-1B.483.6 kJ·mol-1C.285.8 kJ·mol-1D.571.6 kJ·mol-1[例3]常见的热化学方程式①CaCO3(s)=CaO+CO2(g);ΔH=177.7kJ②C(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);ΔH=-131.3kJ/mol③0.5H2SO4(l)+NaOH(l)=0.5Na2SO4(l)+H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol④C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH=-393.5kJ/mol⑤CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);ΔH=-283kJ/mol⑥HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol⑦2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=-571.6kJ/mol(1)上述热化学方程式中,不正确的有,不正确的理由分别是:。
(2)根据上述信息,写出C转化为CO的热化学方程式:。
(3)上述反应中,表示燃烧热的热化学方程式有(),表示中和热的热化学方程式有()。
三、课堂练习1.已知:OH-(aq)+ H+(aq)==== H2O(l);△H=-57.3kJ/mol 有以下4个化学方程式①2NaOH(aq)+ H2SO4(aq)====Na2SO4(aq)+ 2H2O(l)②Ba(OH)2(aq)+ H2SO4(aq)====BaSO4↓+ 2H2O(l)③NH·H2O(aq)+ HCl(aq)NH4Cl(aq)+ H2O(l)3·H2O(aq)+ CH3COOH(aq)CH3COONH4(aq)+ H2O(l)④NH3其中反应热为-57.3kJ/mol的是( )A.①②B.③C.④D.以上均不是2.已知充分燃烧a g乙炔气体生成1molCO2气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()A.2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l);△H=-2b kJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g) 2CO2(g)+H2O(l);△H=+2b kJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l);△H=-4b kJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l);△H=+b kJ/mol3.根据热化学方程式:S(s)+O2(g) =SO2(g);△H=-297.23 kJ/mol ,下列说法正确的是()A.1molSO2 (g)的能量总和大于1molS(s)和1mol O2(g)的能量总和B.1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和C.S(g)+O2(g) =SO2(g);△H=-Q kJ/mol ;Q的值大于297.23D .S(g)+O 2(g) = SO 2(g);△H = -Q kJ/mol ; Q 的值等于297.234.25℃、101 k Pa 下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol 、285.8 kJ/mol 、890.3 kJ/mol 、2800 kJ/mol ,则下列热化学方程式正确的是 ( )A .C(s)+21O 2(g)=CO(g);△H =-393.5 kJ/mol B .2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g);△H =+571.6 kJ/molC .CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O (g);△H =-890.3 kJ/molD .1/2 C 6H 12O 6(s )+3O 2(g)=3CO 2(g)+3H 2O(l);△H =-1400 kJ/mol四、课后练习1.甲醇属于再生能源,可代替汽油作为汽车燃料。
下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式为( )A .CH 3OH(l)+23O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l);△H =+763.3kJ ·mol -1 B .CH 3OH(l)+23O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l);△H =-763.3kJ ·mol -1 C .CH 3OH(l)+23O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(g);△H =-675.3kJ ·mol -1 D .2CH 3OH(l)+3O 2(g)=2CO 2(g)+4H 2O(l);△H =-1526.6kJ·mol -12.已知:H +(aq)+OH -(aq)H 2O(l);ΔH =-57.3 kJ ·mol -1,计算下列中和反应中放出的热量。
(1)用20 g NaOH 配成稀溶液跟足量的稀盐酸反应,能放出 kJ 的热量。
(2)用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量的稀硝酸反应,能放出 kJ 的热量。
(3)用1.00 L 1.00 mol ·L -1醋酸溶液与2.00 L 1.00 mol ·L -1 NaOH 溶液反应,放出的热量(填大于、小于或等于) 57.3 kJ 理由是:。
3.下列热化学方程式中△H 的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是( )A .H 2(g )+Cl 2(g )=2HCl (g ); △H=-184.6kJ/molB .CH 4(g )+2O 2(g )=CO 2(g )+2H 2O (g );△H=-802.3kJ/molC .2H 2(g )+O 2(g )=2H 2O (l ); △H=-571.6kJ/molD .CO (g )+1/2O 2(g )=CO 2(g ); △H=-283kJ/mol4.已知31g 白磷变成红磷放出18.39kJ 热量,下列两反应中:( )4P (白、S )+5O 2(g )=2P 2O 5(s ),△H=Q 1 KJ/mol4P (红、S )+5O 2(g )=2P 2O 5(s ),△H=Q 2 KJ/mol则Q 1和Q 2的关系是:A .Q 1>Q 2B .Q 1=Q 2C .Q 1<Q 2D .无法确定 5.20世纪30年代,Eyring 和Pelzer 在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。
分析图中信息,回答下列问题:(1)图一是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:。
在反应体系中加入催化剂,E1和E2的变化是:E1_________,E2________(填“增大”、“减小”或“不变”),对反应热是否有影响?_______________,原因是_________。
(2)图二是红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)的反应过程与能量关系图(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
根据图二回答下列问题:① P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式。
PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)的热化学方程式。
② P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1molPCl5(g)的△H1与P(s)和Cl2(g)一步反应生成1molPCl5(g)的△H2关系是:△H2______△H1(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是。
图一图二。