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1、第第 六六 章章 化学反应与能量 第第2323讲讲 化学能与热能化学能与热能 栏目导航 板板 块块 一一 板板 块块 二二 板板 块块 三三 板板 块块 四四 考点三考点三 燃烧热与中和热燃烧热与中和热 能源能源 1燃烧热燃烧热 1 mol 纯物质完全燃烧生成纯物质完全燃烧生成 稳定氧化物稳定氧化物 时所时所(1)概念：在概念：在101 kPa时，时，_1(或或kJ/mol)kJmol放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位一般用放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位一般用_表示。表示。101 kPa 。注意：压强注意：压强_1 mol 。量量可燃物的物质的量为可燃物的物质的量为_完全燃烧。完全燃烧
2、。CO2(g)产产 物物元元 素素 完完全全 燃燃 烧烧 时时对对 应应 的的 稳稳定定 氧氧 化化 物物：C_，H H2O(l)，S _SO2(g)等。等。_(2)意义：例如，意义：例如，C的燃烧热是的燃烧热是393.5 kJmol1，表示在，表示在25 ，101 kPa条件下条件下1 mol C完全燃烧生成完全燃烧生成CO2气体时放出气体时放出393.5 kJ的热量的热量 _。(3)燃烧热热化学方程式的书写原则燃烧热热化学方程式的书写原则 燃烧热是以燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学因此在书写它的热化学方程式时，方程
3、式时，应以燃烧应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：例如：C8H18(l)251O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJmol，即即C8H18的燃烧热为的燃烧热为5 518 2kJmol。(4)燃烧热的计算：燃烧热的计算：Q放放n(可燃物可燃物)|H|。式中：式中：Q放放为可燃物燃烧反应放出的热量；为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；为可燃物的物质的量；H为可燃物为可燃物的燃烧热。的燃烧热。12中和热中和热 1 mol H2O 时的时的 稀溶液稀溶液 中，强酸跟强碱发生中和反应生成中，强酸跟强碱发生中
4、和反应生成(1)概念：在概念：在_反应热叫做中和热。反应热叫做中和热。稀溶液稀溶液 。注意：溶液的浓度注意：溶液的浓度 _1 mol 。量量产物产物H O的物质的量为的物质的量为_2(aq)OH(aq)=HO(l)H57.3 kJmol1 H2用离子方程式可表示为用离子方程式可表示为_。(2)中和热热化学方程式的书写原则中和热热化学方程式的书写原则 中和热是以稀的强酸和强碱溶液反应生成中和热是以稀的强酸和强碱溶液反应生成1 mol水时所放出的热量来定义的，水时所放出的热量来定义的，因因此在书写热化学方程式时，应以生成此在书写热化学方程式时，应以生成1 mol H2O为标准来配平其余物质的化学计
5、量为标准来配平其余物质的化学计量1数数，如如硫硫酸酸与与氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液反反应应，用用热热化化学学方方程程式式可可表表示示为为H2SO4(aq)211NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol。2(3)中和热的测定实验中和热的测定实验 装置如图装置如图(在横线上填出仪器的名称在横线上填出仪器的名称)注意事项注意事项 a 碎碎 泡泡 沫沫 塑塑 料料 及及 泡泡 沫沫 塑塑 料料 板板 的的 作作 用用 是是保温隔热，防止热量散失保温隔热，防止热量散失 _。碱碱(或酸或酸)b为保证酸、碱完全中和，常使为保证酸、碱完全中和，常使_稍稍过量。稍稍过量。偏小偏小
6、。c实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值_(4)测定原理测定原理?m酸酸m碱碱?c?t终终t始始?11311H(其中：其中：c4.18 Jg 4.1810 kJ g；nn为生成为生成H2O的物质的量的物质的量)3能源能源 1判断正误，正确的划判断正误，正确的划“”，错误的划，错误的划“”。(1)1 mol H2燃烧放出的热量为燃烧放出的热量为H2的燃烧热。的燃烧热。()(2)甲烷的标准燃烧热甲烷的标准燃烧热 H890.3 kJ mol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：表示为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)
7、H890.3 kJmol1。()(3)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能。化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能。()(4)可逆反应的可逆反应的 H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。()2下列关于热化学反应的描述正确的是下列关于热化学反应的描述正确的是(B )AHCl和和NaOH反应的中和热反应的中和热 H57.3 kJ mol1，则，则H2SO4和和Ca(OH)2反反应的中和热应的中和热 H2(57.3)kJ mol1 BCO(g)的燃烧热的燃烧热 H283.0 kJ mol1，则，则2CO2(g)=2CO(g
8、)O2(g)反应反应的的H(2283.0)kJmol1 C1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 D稀醋酸与稀稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成溶液反应生成1 mol水，放出水，放出57.3 kJ热量热量 中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O放出的热量，为放出的热量，为57.3 kJmol1，弱酸和弱碱电离时吸热，放出的热量小于，弱酸和弱碱电离时吸热，放出的热量小于57.3 kJ，浓硫酸稀释时放热，放出的，浓硫酸稀释时放热，放出的热量大于热量大于57.3 kJ。中和热不
9、包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。电离时的热效应。中和热测定实验中的注意事项中和热测定实验中的注意事项 1注意温度相同。注意温度相同。必须确保酸、碱两种溶液的温度相同。必须确保酸、碱两种溶液的温度相同。2注意酸、碱的浓度大小。注意酸、碱的浓度大小。为使测得的中和热更准确，所用盐酸和为使测得的中和热更准确，所用盐酸和NaOH溶溶液的浓度宜小不宜大。液的浓度宜小不宜大。3注意保温。注意保温。必须确保实验过程中酸、碱中和反应放出的热量不能扩散到测必须确保实验过程中酸、碱中和反应放出的热量不能扩散到测定仪器以外。定
10、仪器以外。4注意温度计的使用。注意温度计的使用。实验宜使用精确度为实验宜使用精确度为0.1 的温度计，且测量时应尽可的温度计，且测量时应尽可能读准。温度计的水银球要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以能读准。温度计的水银球要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。提高所测温度的精度。5注意两个近似。注意两个近似。一个是体系的比热容近似等于水的比热容，二是酸、碱溶一个是体系的比热容近似等于水的比热容，二是酸、碱溶液的密度近似等于水的密度。液的密度近似等于水的密度。例例1已知已知25 、101 kPa下，稀的强酸与强碱溶液反应的中和热为下，稀的强酸与强碱溶液
11、反应的中和热为57.3 kJmol1。学生甲用稀硫酸与稀烧碱溶液测定中和热的装置如右图所示：学生甲用稀硫酸与稀烧碱溶液测定中和热的装置如右图所示：温度计、温度计、(1)实验时所需的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需实验时所需的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需_ 环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒 。_未用硬纸板未用硬纸板(或塑料板或塑料板)盖住烧杯盖住烧杯 ，(2)该装置中有一处错误是该装置中有一处错误是_偏低偏低 (填填“偏高偏高”“”“偏低偏低”或或如果用该装置测定，结果会如果用该装置测定，结果会_“无影响无影响”)。(3)如果该同学用如果该同学用50 mL 0.25 mol L1的稀硫酸与的稀硫酸与50 m
12、L 0.55 mol L1的稀烧碱的稀烧碱保证硫酸完全反应保证硫酸完全反应 。在该实验中需要测定某。在该实验中需要测定某溶液，他用试剂的用量的理由是溶液，他用试剂的用量的理由是_3 次。次。种数据，完成一次实验，需要测定该数据的次数为种数据，完成一次实验，需要测定该数据的次数为_(4)若反应前溶液以及中和后的混合液的密度均为若反应前溶液以及中和后的混合液的密度均为1 g cm，混合前酸与碱的温，混合前酸与碱的温度均为度均为t1，混合后溶液的温度为，混合后溶液的温度为t2，比热容为，比热容为 4.18 J(g)。那么该生测定的。那么该生测定的 130.418?t2t1?1 kJmol 0.025
13、中和热中和热 H_。解析解析 根据装置图知，所需的玻璃仪器还有温度计、环形玻璃搅拌棒。根据装置图知，所需的玻璃仪器还有温度计、环形玻璃搅拌棒。(2)根据装根据装置图知，装置中缺少硬纸板置图知，装置中缺少硬纸板(或塑料板或塑料板)盖住烧杯，大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部盖住烧杯，大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，分热量散失，导致测得中和热数值偏低。导致测得中和热数值偏低。(3)n(H2SO4)0.05 L0.25 molL0.012 5 mol，n(NaOH)0.05 L0.55 molL0.027 5 mol，显然，显然NaOH过量，目的是保证过量，目的是保证H2SO4完全反应，按完全
14、反应，按H2SO4的物质的量计算生成水的物质的量，的物质的量计算生成水的物质的量，n(H2O)2 n(H2SO4)20.012 5 mol0.025 mol。该实验中需要分别测量混合前稀。该实验中需要分别测量混合前稀H2SO4的温度和稀烧的温度和稀烧碱溶液的温度，碱溶液的温度，还需测量混合后溶液的温度，还需测量混合后溶液的温度，完成一次实验，完成一次实验，共需测量温度三次。共需测量温度三次。(4)生成生成0.025 mol水时放出的热量水时放出的热量Qm(aq)c t(0.05 L0.05 L)1 000 g/L 0.418?t2t1?14.18 J(g)(t2t1)0.418(t2t1)kJ
15、，则中和热，则中和热 H kJmol。0.025111例例1(2016海南卷海南卷)油酸甘油酯油酸甘油酯(相对分子质量为相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下在体内代谢时可发生如下反应：反应：C57H104O6(l)80O2(g)=57CO2(g)52H2O(l)已知燃烧已知燃烧 1 kg该化合物释放出热量该化合物释放出热量3.8104 kJ。油酸甘油酯的燃烧热。油酸甘油酯的燃烧热 H为为()A3.8104 kJ mol1 C3.4104 kJ mol1 B3.8104 kJ mol1 D3.4104 kJ mol1 答题送检答题送检来自阅卷名师报告来自阅卷名师报告 错误错误 A/C B
16、 致错原因致错原因 焓变焓变 H与放热反应的关系，与放热反应的关系，H0 对燃烧热的定义不清楚对燃烧热的定义不清楚 扣分扣分 3 3 解析解析 燃烧热指的是燃烧燃烧热指的是燃烧1 mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量油酸甘油酯释放出热量3.8104 kJ，则燃烧，则燃烧1 mol油酸甘油酯释放出的热量约为油酸甘油酯释放出的热量约为3.4104 kJ，故油酸甘油酯的燃烧热，故油酸甘油酯的燃烧热 H3.4104 kJ mol1。答案答案 D 1已知丙烷的燃烧热已知丙烷的燃烧热H2 215 kJmol1，若一定量的丙烷完全燃烧后生，若一定量的丙烷完全燃烧后生成成1.8 g水，则放出的热量约为水，则放出的热量约为(A )A55 kJ B220 kJ C550 kJ D1 108 kJ
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