2011年燃烧热 中和热 能源

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1、 第二节 燃烧热 能源1理解燃烧热 的概念，掌握有关燃烧热 的 计算。 2了解能源是人类生存和社会发展的重要基 础。 3了解使用化石燃料的利弊和新能源的开发 。 4了解化学在解决能源危机中的重要作用。一、燃烧热 1概念 _时，_纯物质 _燃烧生成_时所放出的热量 ，单位：_。 2意义 例如：C2H2的燃烧热为1299.6kJ/mol，表示在 _时，_C2H2完全 燃烧生成_和_时放出1299.6kJ 的热量。二、能源 1定义 能提供_的资源，它包括化石燃料、 _、_、_、_ 以及柴草等。 (1)化石燃料 包括_、_、_等。 (2)新能源 主要有_、_、_、地 热能、海洋能和生物质能等。2地位

2、能源是_和_的重要物质基础 ，它的开发和利用情况可以衡量一个国家和 地区的_和_。 3解决能源危机的方法 开发_，节约_，提高能源的 _。答案： 一、1.25、101kPa 1mol 完全 稳定的 氧化物 kJ/mol 2.25、101kPa 1mol CO2 H2O(l) 二、1.能量 阳光 风力 流水 潮汐 (1) 煤 石油 天然气 (2)太阳能 氢能 风能 2国民经济 社会发展 经济发展 科学技 术水平 3新能源 现有的能源 利用率1书写燃烧热 的热化学方程式时，如何确 定各物质的化学计量数？ 提示：燃烧热 是以1mol纯物质完全燃烧生成 稳定的氧化物时所放出的热量来定义的，因 此在书写

3、它的热化学方程式时，以燃烧1mol 物质为标 准来确定其余物质的化学计量数。2硫酸工业中，在发生反应4FeS211O2 8SO22Fe2O3前，为什么要将块状FeS2矿石粉 碎，煅烧过 程为什么要通入足量的空气？ 提示：增大矿石与空气的接触面积，通入过量 空气使矿石燃烧充分。1.燃烧热 (1)概念：25、101kPa时，1mol纯物质完全 燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，单 位为kJmol1。燃烧热 通常可利用仪器由实 验测 得。(2)对燃烧热 的理解： 反应条件：25、101kPa。 可燃物用量：1mol。 反应的程度：完全燃烧并生成稳定的氧化 物，如碳元素完全燃烧生成CO2(g)，氢元

4、素 完全燃烧生成H2O(l)，硫元素完全燃烧生成 SO2(g)。 物质在O2中燃烧：没有特别说 明燃烧一般 是在氧气中燃烧。例如，H2的燃烧热为 285.8kJmol1，指的是25、101kPa时， 1mol H2在O2中完全燃烧生成液态水时所放出 的热量，而不是在Cl2中。单位：kJmol1。 文字叙述燃烧热时 ，用“正值”或“H”表示 。例如，CH4的燃烧热为 890.3kJmol1，或 H890.3kJmol1。说明： 燃烧热规定了可燃物的物质的量为1mol(这 样才有可比性)。因此，表示可燃物的燃烧热 的热化学方程式中，可燃物的化学计量数为1 ，以此为标准配平，其他物质的化学计量数 常

5、出现分数。例如，CO的燃烧热为 283.0kJmol1，用热化学方程式表示为CO(g) O2(g)CO2(g) H283.0kJmol1。 物质的燃烧热要求的是纯物质，像石墨、 金刚石含同一种元素的混合物，其燃烧热就 不同。(3)研究燃烧热 的意义：在工业生产上，许多 过程需要热量，这些热量大多数是通过可燃 物燃烧产 生的。热量多了既浪费又可能对生 产不利，热量少了不能满足工业生产的要求 ，对生产也不利。因此，研究燃烧热 可实现 合理使用能源，充分利用能源，节约 能源， 减少环境污染。2一定量的可燃物完全燃烧放出热量多少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，

6、即：Q放n(可燃物)|H|或变式一下求物质的燃烧热： 注意：此公式中的H是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。3燃烧热 和中和热的异同 燃烧热中和热 相 同 点能量变化放热反应 H及其单 位H0，单位均为kJmol1不 同 点反应物的 量1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为1mol 反应热的 含义25、101kPa时， 1mol纯物质完全 燃烧生成稳定的 氧化物时所放出的 热量在稀溶液里，酸与碱 发生中和反应生成 1mol水时所放出的 热量表示方法燃烧热为 akJmol 1或HakJmol1中和热为57.3kJmol 1或H57.3kJmol1案例精析 【例1】 由氢气和

7、氧气反应生成1mol水蒸气 放热241.8kJ，该反应的热化学方程式为 _。若1g水蒸气转化为液态水放热 2.444kJ，则氢气的燃烧热为_kJ/mol。 解析 18g水蒸气(1mol 水蒸气)变成液态水 时，放热为2.444kJ1844kJ，则1mol氢气燃 烧生成液态水时共放热241.8kJ44kJ 285.8kJ，即氢气的燃烧热为285.8kJmol1。答案 H2(g) O2(g)H2O(g)，H 241.8kJmol1；285.8 点评 燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧时放出 的热量；对氢气来说燃烧热应是生成液态水所放 出的热量。【例2】 已知1mol CO气体完全燃烧生成 CO2气体

8、放出283kJ热量；1mol氢气完全燃烧 生成液态水放出286kJ热量。1mol CH4气体完 全燃烧生成CO2气体和液态水，则放出890kJ 热量。 (1)若1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和 水蒸气，则放出的热量 _890kJ填“”“”或“ ”。(2)若将amol CH4、CO和H2的混合气体完全燃 烧，生成CO2气体和液态水时，则放出的热 量(Q)的取值范围为 ：_。 (3)若将amol CH4、CO和H2的混合气体完全燃 烧，且生成的CO2和液态水的物质的量相等 时，则放出的热量(Q)的取值范围为 ： _。解析 本题将热化学反应方程式计算和混合 物问题的分析结合在一起，综合得

9、较好。 (1)1mol CH4完全燃烧生成液态水时放出890kJ热量， 而由液态水变到水蒸气需要吸热，故1mol CH4完全 燃烧生成CO2气体和水蒸气放出的热量小于890kJ。 (2)用极限法：要满足“生成CO2气体和液态水”的条件 ，根据题设数据情况，可假设组分为CO和H2或CH4 。当气体是CO和H2且其量为1mol时，完全燃烧放出 的热量会大于283kJ；当气体是CH4且其量为1mol时 ，完全燃烧放出的热量会小于890kJ。则a mol混合 气体完全燃烧时，放出的热量(Q)的取值范围为： 283a kJQ890a KJ。(3)要满足“生成CO2和水的物质的量相等”的条 件，则根据极限

10、法可假设组分为CO和H2(体积 比为11，放出热量最少)或CH4和CO(体积比 为11，放出热量最多)。用上述方法可求得 答案为：284.5a kJQ586.5a kJ。 答案 (1) (2)283a kJQ890a kJ (3)284.5a kJQ586.5a kJ(2009浙江高三调研)下列关于燃烧热 的说法 中正确的是( ) A1mol 物质燃烧所放出的热量 B常温下，可燃物燃烧放出的热量 C在25、1.01105Pa时，1mol物质燃烧生 成稳定的氧化物时所放出的热量 D燃烧热 随化学方程式前的化学计量数的 改变而改变 解析 准确理解燃烧热的概念，抓住燃烧热 中的几个关键词。 答案 C

11、下列热化学方程式中H的数值能表示可燃物 燃烧热 的是( ) ACO(g)O2(g)CO2(g) H283kJ mol1 BCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H802.3kJmol1 C2H2(g)O2(g)2H2O(l) H571.6kJmol1 DH2(g)1/2O2(g)H2O(g) H242kJmol1解析 A 答案 B、D中水均为气态，不是稳定的化 合物，C中H2的物质的量不是1mol，A项中 H的数值能表示CO的燃烧热 。已知在298K,101kPa时，1g H2燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，又知1mol液态水变成水蒸气需要吸收44kJ热量，则下列表示H2

12、燃烧热的热化学方程式正确的是( )A2H2(g)O2(g)2H2O(l) H142.9kJ/molB2H2(g)O2(g)2H2O(l) H571.6kJ/molCH2(g) O2(g)H2O(l) H285.8kJ/mol DH2(g) O2(g)H2O(g) H241.8kJ/molE2H2(g)O2(g)2H2O(g) H483.6kJ/mol解析 忽视燃烧热这一名词，很容易错选B 、D。 答案 C(2005天津卷理综，29)磷在氧气中燃烧，可 能生成两种固态氧化物。3.1g 的单质 磷(P)在 3.2g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。 (1)通过计 算确定反应产 物的组

13、成(用化学式 表示)是_，其相应的质量 (g)为_。 (2)已知单质 磷的燃烧热为 Y kJ/mol，则1mol P 与O2反应生成固态P2O3的反应热 H _。 (3)写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化 学方程式 _解析 (1)由题意知生成的两种氧化物分别 为P2O3和P2O5，设生成P2O3和P2O5所需的P的 物质的量分别为x、y。根据反应方程式4P 3O22P2O3和4P5O22P2O5得 解得xy0.05mol，从而求得P2O3和P2O5的 质量分别为2.75g和3.55g。(2)由燃烧热的定义知1mol磷单质完全燃烧生 成P2O5时放出的热量为Y kJ，则0.05mo

14、l磷单 质完全燃烧放出的热量为0.05Y kJ，则生成 P2O3时放出的热量为(X0.05Y)kJ。从而推得 1mol磷单质燃烧生成P2O3时放出的热量为 (X0.05Y)kJ，即(20XY)kJ。 (3)由(2)可以写出1mol P与O2反应生成P2O3的 热化学方程式。答案 (1)P2O3、P2O5 2.75、3.55 (2)(20XY)kJ/molH(20XY)kJ/mol已知5.7g汽油主要成分是辛烷(C8H18)，平均 相对分子质量为114完全燃烧生成液态水和 CO2放出275.9kJ的热量，则汽油的燃烧热 H _。由于石油资源有限，且汽油燃 烧会产生严重的污染，未来用氢气作为燃料 来取代汽油，生产21世纪环 保汽车。已知： 2H2(g)O2(g)2H2O(g) H483.6kJ/mol ， H2O(l)H2O(g) H44kJ/mol。(1)写出氢气和氧气反应生成液态水的热化学 方程式 _ _。 (2)若要得到857.4kJ的热量，需氢气的质量为 _，这