知識(shí)講解_燃燒熱 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算_基礎(chǔ)

1、 和 1moloh 燃燒熱 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算編稿：宋杰 審稿:張燦麗【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、 了解燃燒熱、中和熱的概念，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算；2、 了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實(shí)際意義；3、 知道蓋斯定律，能用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、反應(yīng)熱的類(lèi)型1、燃燒熱：在 101kpa 時(shí)，1mol 物質(zhì)燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱的 單位一般用 kj/mol 表示。要點(diǎn)詮釋?zhuān)喝紵裏崾欠磻?yīng)熱的一種形式。使用燃燒熱的概念時(shí)要理解下列要點(diǎn)。1 規(guī)定是在 101 kpa 壓強(qiáng)下測(cè)出熱量。書(shū)中提供的燃燒熱數(shù)據(jù)都是在 101k

2、pa 下測(cè)定出來(lái)的。因?yàn)閴簭?qiáng)不 同，反應(yīng)熱有所不同。2 規(guī)定可燃物的物質(zhì)的量為 1mol(這樣才有可比性)。因此，表示可燃物的燃燒熱的熱化學(xué)方程式中，可 燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)為 1，其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。例如，c h 的燃燒熱為 5518kj/mol，用熱化學(xué)方8 18程式表示則為c h (l)+ o (g)= 8co (g)+9h o(l) 5518kj/mol8 18 2 2 2 規(guī)定生成物為穩(wěn)定的氧化物例如 c co 、h h o(l)、s so 等。2 2 2c(s)+o (g)=co (g) 393.5kj/mol2 22、中和熱：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成 1mol

3、 h o，這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。2中和熱的表示：h (aq)+oh (aq)=h o(l) 57.3kj/mol。2要點(diǎn)詮釋?zhuān)? 這里的稀溶液一般要求酸溶液中的 c(h )1mol/l，堿溶液中的 c(oh )1mol/l。這是因濃酸溶液和濃堿 溶液相互稀釋時(shí)會(huì)放出熱量。1 強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和反應(yīng)其實(shí)質(zhì)是 h 和 oh 反應(yīng)(即與酸、堿的種類(lèi)無(wú)關(guān))，通過(guò)許多次實(shí)驗(yàn)測(cè)定，1molh 反應(yīng)生成 1molh o 時(shí)，放出熱量 57.3kj。其熱化學(xué)方程式為2h (aq)+oh (aq)=h o(l)；57.3kj/mol2因此，所有中和反應(yīng) h 相同，都為57.3kj/mol。 中和熱是以生成 1mo

4、lh o 為基準(zhǔn)，因?yàn)楸硎局泻蜔岬臒峄瘜W(xué)方程式中，水的化學(xué)計(jì)量數(shù)為 1，其酸、2堿或鹽的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以為分?jǐn)?shù)；中和反應(yīng)對(duì)象為稀溶液；強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和時(shí)生成 1mol h o 均放熱 57.3kj，2弱酸或弱堿電離要吸收熱量，所以它們參加中和反應(yīng)時(shí)的中和熱小于 57.3kj/mol?！靖咔逭n堂：燃燒熱 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算】要點(diǎn)詮釋?zhuān)罕容^燃燒熱與中和熱燃燒熱中和熱相同 能量變化放熱反應(yīng)點(diǎn)hh2 1 3b. h 1 3 2【答案】 d【解析】弱電解質(zhì)電離吸熱，中和過(guò)程放熱少；濃硫酸稀釋放熱，中和過(guò)程放熱多 h 的比較要注意符， 放熱越多 h 越小?！靖咔逭n堂：燃燒熱 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算】【變式 2】已知：

5、2h (g) + o (g) = 2h o (l); rh = 572 kj /mol2 2 2 1ch (g) +2o (g) = co (g)+2h o (l); r h = 890 kj/mol4 2 2 2 2由 1 mol h 和 2 mol ch 組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒時(shí)放出的熱量為多少。2 4-1-1-1-1-1-1-1-1【答案】2066kj【解析】1mol h 完全燃燒放出的熱量是 572kj/2，2mol ch 完全燃燒放出的熱量是 890kj2，本題釋放的2 4總能量應(yīng)當(dāng)是(572/2+8902 )kj【變式 3】甲烷和氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式分別如下：ch (

6、g)+2o (g)=co (g)+2h o(l) 4 2 2 212h (g)+o (g)=2h o(g) 2 2 222h (g)+o (g)=2h o(l) 2 2 23常溫下取體積為 4：1 的甲烷和氫氣混合氣體 11.2l(標(biāo)況)，完全燃燒后恢復(fù)常溫，放出熱量為( )a、0.4h 0.0513b、0.40.0512c、0.40.113d、0.40.213【答案】a類(lèi)型二、能源的利用例 2 我國(guó)二氧化碳的排放量位居世界第二，為減少二氧化碳這種溫室氣體的排放，下列措施不對(duì)的是： a. 大力發(fā)展氫能源 b. 充分利用太陽(yáng)能c. 不使用含碳能源 d. 提高能源利用率【答案】c【解析】目前全球能

7、源還主要依靠含碳物質(zhì)的燃燒。要減少二氧化碳的排放應(yīng)在開(kāi)發(fā)新能源，提高能源利 用率等方面下功夫。舉一反三：【變式 1】（2015 福建泉州五校聯(lián)考）化學(xué)與生活、社會(huì)密切相關(guān)。下列說(shuō)法不正確的是（ ） a利用太陽(yáng)能等清潔能源代替化石燃料，有利于節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境b 用廢舊皮革生產(chǎn)藥用膠囊可以提高原子利用率c 為防止電池中的重金屬等污染土壤和水體，應(yīng)積極開(kāi)發(fā)廢電池的綜合利用技術(shù)d 提倡人們購(gòu)物時(shí)不用塑料袋，是為了防止白色污染【答案】b【解析】使用清潔能源可減少大氣污染物的排放，還可以節(jié)約化石能源，所以a 正確；舊皮革中含有有毒 物質(zhì)，不能用來(lái)生產(chǎn)藥用膠囊，b 錯(cuò)誤；c 正確；白色污染是指廢舊塑料制品

8、帶來(lái)的污染，提倡人們購(gòu)物時(shí)不 用塑料袋，是為了防止白色污染，d 正確。類(lèi)型三、蓋斯定律 反應(yīng)熱的計(jì)算例 3 已知 c(s)+h o(g)=co(g)+h (g) hakjmol ，2c(s)+o (g)=2co(g) h-220 kjmol ，2 2 2hh、oo 和 oh 鍵的鍵能分別為 436 kjmol 、496 kjmol 和 462 kjmol ，則 a 為( )a.-332 b.-118 c.+350 d.+130【思路點(diǎn)撥】利用蓋斯定律找出題中的兩個(gè)熱化學(xué)方程式與 h-h、oo 和 oh 鍵的鍵能之間的關(guān)系。 【答案】d【解析】根據(jù)題意有c(s)+h o(g)=co(g)+h (

9、g) hakjmol ，2c(s)+o (g)=2co(g) h2 2 2-220 kjmol ，根據(jù)蓋斯定律-2 得 2h (g)+o (g)=2h o(g)2 2 2 h-(220+2a)kjmol ，496+2436-22462-(220+2a)，a+130，d 正確?！究偨Y(jié)升華】利用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算的一般步驟：1111111-1舉一反三：【變式 1】用 caso 代替 o 與燃料 co 反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純 co ，是一種高效、清潔、4 2 2經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)，反應(yīng)為主反應(yīng)，反應(yīng)和為副反應(yīng) caso （s）+co（g） cas（s）+co （g h =47.3kjmo

10、l4 2 1caso （s）+co（g）cao（s）+co （g）+so （g h =+210.5kjmol4 2 2 2co（g） c（s）+ co （g h =86.2kjmol2 3反應(yīng) 2caso （s）+7co（g）cas（s）+cao（s）+6co （g）+c（s）+so （g） h=4 2 2（ h h h 表示）1 2 3【答案】 h h h1 2 3【解析】根據(jù)蓋斯定律，4+2 可得：2caso （s）+7co（g）cas（s）+cao（s）+6co （g）4 2+c（s）+so （g） h=4h h2 1 2 3【變式 2】蓋斯根據(jù)一系列事實(shí)于 1840 年提出“不管化學(xué)過(guò)

11、程是一步或分?jǐn)?shù)步完成，這一過(guò)程熱效應(yīng)相同?！?換而言之：若一個(gè)反應(yīng)可分成幾步完成，則各步反應(yīng)的反應(yīng)熱總和與該反應(yīng)一次發(fā)生時(shí)反應(yīng)熱相同。 應(yīng)用這條原理，解決下面問(wèn)題：已知：c(s)+o (g)=co (g) h=393.5kj mol2 2co(g)+ o (g)=co (g) 283kj mol2 2寫(xiě)出 c(s)與 o (g)反應(yīng)生成 co(g)的，熱化學(xué)方程式 。2【答案】依題知：c(s)+o (g)=co (g) 393.5kj mol 2 2co(g)+ o (g)=co (g) 283kj mol 2 2反應(yīng)-反應(yīng)得到c(s)+ o (g)=co(g) 110.5kj mol 2故答

12、案為 c(s)與 o (g)反應(yīng)生成 co(g)的反應(yīng)熱為 110.5kj，2其熱化學(xué)方程式為：式?！窘馕觥肯葘?xiě)出 c(s)與 o (氣)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由蓋斯定律可知，碳完全燃燒生成co 這個(gè)過(guò)程可分為2 2兩步完成。第一步是碳不完全燃燒生成 co，第二步是 co 完全燃燒生成 co 。這兩步的反應(yīng)熱之和應(yīng)等于完2全燃燒時(shí)的反應(yīng)熱?！緩?qiáng)調(diào)】正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式要比判斷正誤檔次要高。它要求學(xué)生全面掌握書(shū)寫(xiě)原則，無(wú)一疏漏。要認(rèn) 真細(xì)致進(jìn)行計(jì)算，寫(xiě)出簡(jiǎn)明準(zhǔn)確無(wú)誤的熱化學(xué)方程式。例 4 （2015 山東臨沂月考）已知單質(zhì)硫在通常條件下以 s（斜方硫）的形式存在，其結(jié)構(gòu)為：811 111（冠狀）。在

13、一定條件下，s （s）和 o （g）發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為 so （g）和 so （g）。反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系8 2 2 3可用下圖簡(jiǎn)單表示（圖中的 h 表示生成 1 mol 產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）。（1）寫(xiě)出表示 s 燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_。8（2）寫(xiě)出 so （g）分解生成 so 和 o 的熱化學(xué)方程式：_。3 2 2（3）若已知硫氧鍵（so）的鍵能為 d kjmol ，氧氧鍵（oo）的鍵能為 e kjmol 硫硫鍵（ss）的鍵能為_(kāi)?！舅悸伏c(diǎn)撥】解題注意分解圖像中的數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)定義解答。，則 s 分子中8【答案】（1）s （s）+8o （g）=8so （g） h=8a kjmol8 2 21（2）2

14、so （g）=2so （g）+o （g） h=+2b kjmol 3 2 211（3）（2dae）kjmol【解析】（1）根據(jù)圖象分析可知，1 mol o 和218mol s 反應(yīng)生成二氧化硫放熱 a kj，根據(jù)燃燒熱的概念可 8寫(xiě)出熱化學(xué)方程式。（2）根據(jù)題中圖示可知 so （g）的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，在書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)注意標(biāo)注物質(zhì)的聚集狀態(tài)。3（3）已知硫氧鍵（so）的鍵能為 d kjmol，氧氧鍵（oo）的鍵能為 e kjmol1，設(shè) s 分子中硫硫鍵 8能為 x kjmol1，依據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和得 8x+8e16d=8a，x=2dae?！究偨Y(jié)升華】有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算方法：（1）蓋斯定律及其應(yīng)用；（2）根據(jù)一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的 熱量（或已知的熱化學(xué)方程式），進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算或比較大??；（3）利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱。舉一反三：【高清課堂：燃燒熱 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算】【變式 1】已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：2h (g)+o (g)=2h o(l) h=571.6kj mol2 2 2c h (g)+5o (g)=3co (g)+4h o(l) h=2220.0kj mol3 8 2 2 2實(shí)驗(yàn)測(cè)得 h 與 c h 的混合氣體共 5mol，完全燃燒時(shí)放熱 3847kj，則混合氣