第二节燃烧热、能源、反应热的计算

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1、2013届高三化学第一轮复习届高三化学第一轮复习 1 1了解燃烧热和中和热的概念，掌握了解燃烧热和中和热的概念，掌握燃烧热与中和热的辨析与判断；燃烧热与中和热的辨析与判断；2 2了解能源是人类生存和社会发展的了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的作重要基础，了解化学在解决能源危机中的作用；用；3 3能用盖斯定律进行有关反应热的简能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。单计算。20132013年高考考试说明年高考考试说明 四、燃烧热和中和热四、燃烧热和中和热 (1)(1)、燃烧热：燃烧热：101kPa101kPa时，时，1mol1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放物

2、质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热，出的热，H0H0。(2)(2)、中和热：在稀溶液中，酸、中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成与碱发生中和反应生成1mol H1mol H2 2O O时所放时所放出的热，出的热，H0H0。燃烧热与中和热比较燃烧热与中和热比较:燃烧热燃烧热中和热中和热相相同同点点能量能量变化变化放热反应放热反应放热反应放热反应 H00燃烧热燃烧热中和热中和热不不同同点点反应物反应物的量的量1mol/生成物生成物的量的量/1mol H2O注意点注意点一定是指一定是指101kPa时时1mol可燃物燃可燃物燃烧生成稳定氧化烧生成稳定氧化物时的热效应。物时的热效应。CCO2,H

3、H2O(l),SSO2稀溶液中，强酸稀溶液中，强酸与强碱反应的中与强碱反应的中和热都相同，均和热都相同，均约为约为57.3kJ/mol 实验室用实验室用50mL1.0mol/L盐酸跟盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧氢氧化钠溶液在右图装置中进行化钠溶液在右图装置中进行中和反应，并通过测定反应中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算过程中所放出的热量来计算中和热，试回答下列问题；中和热，试回答下列问题；（1）、大小烧杯间填满碎）、大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是泡沫塑料的作用是_。（2）、）、_（能或不能）将环形玻璃（能或不能）将环形玻璃搅拌棒改为环形金属（如铜）棒，其原因是搅拌棒改为环

4、形金属（如铜）棒，其原因是_。减少实验过程中的热量损失减少实验过程中的热量损失 不能不能 因金属易导热因金属易导热,容易造成热量损失容易造成热量损失.中和热测定实验中和热测定实验:（3 3）、大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和）、大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热值的影响是热值的影响是_（偏高、偏低或不变），（偏高、偏低或不变），（4 4）、如果改用）、如果改用60mL1.0mol/L60mL1.0mol/L盐酸跟盐酸跟50mL1.1mol/L50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液进行反应，则与上述氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量实验相比，所放热量_（增加、减少、不变）（增加、减少

5、、不变），理由是，理由是:所求中和热数值所求中和热数值_(_(增加、减少、不变），理增加、减少、不变），理由是由是:偏低偏低 后者生成后者生成0.055mol的的H2O，而前者，而前者只能生成只能生成0.050mol的的H2O 不变不变“中和热中和热”是指酸跟碱发生中和反应生成是指酸跟碱发生中和反应生成1摩尔摩尔H2O时所放出的热量，与酸碱的用量时所放出的热量，与酸碱的用量无关无关 增加增加 、作为量热器的仪器装置，要尽量减少热、作为量热器的仪器装置，要尽量减少热量的散失。其保温隔热的效果一定要好，在两量的散失。其保温隔热的效果一定要好，在两烧杯缝隙一定要塞满泡沫塑料（或纸条）；小烧杯缝隙一定

6、要塞满泡沫塑料（或纸条）；小烧杯杯口与大烧杯杯口相平；烧杯杯口与大烧杯杯口相平；作盖板的大烧杯上的泡沫作盖板的大烧杯上的泡沫塑料板上的两个小孔，要恰塑料板上的两个小孔，要恰好使温度计和环形玻璃搅拌好使温度计和环形玻璃搅拌器通过；可改用保温杯来器通过；可改用保温杯来做，也可用块状聚苯乙烯泡做，也可用块状聚苯乙烯泡沫塑料制成与小烧杯外径相沫塑料制成与小烧杯外径相近的绝缘外套来做。近的绝缘外套来做。注意事项：注意事项：、盐酸和氢氧化钠溶液的配制必须准、盐酸和氢氧化钠溶液的配制必须准确，氢氧化钠溶液的浓度必须稍大于盐酸，确，氢氧化钠溶液的浓度必须稍大于盐酸，两者的浓度均宜小不宜大，若浓度偏大，两者的浓

7、度均宜小不宜大，若浓度偏大，则测定结果误差较大。则测定结果误差较大。、盐酸和氢氧化钠、盐酸和氢氧化钠溶液的体积必须量取准溶液的体积必须量取准确。确。、温度计的读数要、温度计的读数要准确。准确。、实验操作要快。、实验操作要快。例例1.(03 1.(03 太原太原)含含NaOHNaOH 20.0g 20.0g的稀溶的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出液与足量稀盐酸反应，放出28.7kJ28.7kJ的热量，的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的表示该反应中和热的热化学方程式正确的是是:DA.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1);H=+28.7kJ/molB.NaOH(aq

8、)+HCL(aq)=NaCl(aq)+H2O(1);H=28.7kJ/molC.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1);H=+57.4kJ/molD.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(1);H=57.4kJ/mol 例例2 2：10g10g硫磺在氧气中完全燃烧生硫磺在氧气中完全燃烧生成气态成气态SOSO2 2，放出的热量能使，放出的热量能使500gH500gH2 2O O温度温度由由1818升至升至62.462.4，则硫磺的燃烧热，则硫磺的燃烧热为为 ，热化学方程式，热化学方程式为为 。（已知每克水温度每升高（已知每克水温度每升高1 1 所需热

9、量为所需热量为4.18J4.18J）297 kJmol-1S(s)O2(g)SO2(g)H297kJmol-1能能源源 化石燃料化石燃料煤、石油、天然气煤、石油、天然气阳光阳光风力风力流水流水潮汐潮汐柴草柴草开开源源节节流流节约现有能源节约现有能源提高能源提高能源利用率利用率燃料的燃料的充分燃充分燃烧烧蕴藏量有限蕴藏量有限不能再生不能再生污染严重污染严重 1 1、世界上最重要的化石燃料有哪些、世界上最重要的化石燃料有哪些、有何优点？有何优点？煤煤（主要成分（主要成分C C）、）、石油石油（主要为烃（主要为烃的混合物，其中重要产物汽油的主要成分的混合物，其中重要产物汽油的主要成分为辛烷为辛烷C

10、C8 8H H1818）、）、天然气天然气（主要成分甲烷）。（主要成分甲烷）。优点：燃烧热都很高。优点：燃烧热都很高。2 2、广义讲，哪些物质可称为燃料？、广义讲，哪些物质可称为燃料？能够发生燃烧，反应放出热量的物质能够发生燃烧，反应放出热量的物质都可称为燃料。都可称为燃料。能源的划分有多种方法。能源的划分有多种方法。来自自然界、没有经过任何加工或转来自自然界、没有经过任何加工或转换的能源叫做换的能源叫做一次能源一次能源；从一次能源直接或间接转化而来的能从一次能源直接或间接转化而来的能源叫做源叫做二次能源二次能源。煤、石油、天然气、水力、太阳能等煤、石油、天然气、水力、太阳能等是一次能源，是一

11、次能源，煤气、液化气、汽油、煤油、煤气、液化气、汽油、煤油、酒精等是二次能源。酒精等是二次能源。3 3、能源的分类、能源的分类 一次能源又可分为一次能源又可分为再生能源和非再生能源两再生能源和非再生能源两大类。大类。煤、石油是古代动植物经长期地质运动作煤、石油是古代动植物经长期地质运动作用形成的，开采一点就少一点，这是不可再生能用形成的，开采一点就少一点，这是不可再生能源；像太阳能、风力、地热或从绿色植物中制取源；像太阳能、风力、地热或从绿色植物中制取的酒精等，它们可以取之不尽，用之不竭，是可的酒精等，它们可以取之不尽，用之不竭，是可再生能源。再生能源。二次能源均为可再生能源。二次能源均为可再

12、生能源。另外能源也可分为另外能源也可分为常规能源和新能源常规能源和新能源：技术上：技术上比较成熟、使用较普遍的能源叫做常规能源（如比较成熟、使用较普遍的能源叫做常规能源（如煤炭、石油等）；近几十年才开始利用或正在研煤炭、石油等）；近几十年才开始利用或正在研究开发的能源叫做新能源（如太阳能、核能、地究开发的能源叫做新能源（如太阳能、核能、地热能等）。此外，能源还可分为热能等）。此外，能源还可分为燃料能源和非燃燃料能源和非燃料能源料能源等。等。新能源是相对于传统的能源来说的，根据联新能源是相对于传统的能源来说的，根据联合国合国19811981年内罗毕会议精神，年内罗毕会议精神，新能源可定义为：新能

13、源可定义为：以新技术和新材料为基础，系统开发利用的能源。以新技术和新材料为基础，系统开发利用的能源。在新能源的开发中，重点在于开发太阳能、风能、在新能源的开发中，重点在于开发太阳能、风能、地热能、波浪能、氢能和生物质能等，它们的共地热能、波浪能、氢能和生物质能等，它们的共同特点是资源丰富、可以再生、没有污染或很少同特点是资源丰富、可以再生、没有污染或很少污染，可以说是远有前景、近有实效的能源。污染，可以说是远有前景、近有实效的能源。新能源的特点：新能源的特点：资源丰富，可再生，对环境资源丰富，可再生，对环境无污染或很少污染。无污染或很少污染。最有希望的新能源：最有希望的新能源：太阳能、（氢氧）

14、燃料太阳能、（氢氧）燃料电池、风能和氢能等。电池、风能和氢能等。六、盖斯定律及应用六、盖斯定律及应用 一个化学反应在一定条件下无论是一个化学反应在一定条件下无论是一步完成还是分几步完成，反应的总热一步完成还是分几步完成，反应的总热效应相同。效应相同。根据盖斯定律，将化学方程式可以根据盖斯定律，将化学方程式可以像代数式那样相加或相减，相应的反应像代数式那样相加或相减，相应的反应热也相加或相减。对解决未知反应的热热也相加或相减。对解决未知反应的热效应非常有用。效应非常有用。CCOCO2H1H2H3H3H1H2=+C（s)+O2(g)CO2(g)；H=393.5KJ/mol CO(g)+O2(g)C

15、O2(g)；H=283.0KJ/mol 21 C（s）+O2(g)CO(g)；H=110.5KJ/mol 21-得：得：例例1.已知：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5kJ/mol 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=566kJ/mol TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)H=+141kJ/mol 则则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)的的 H为为：A.313.5kJ/mol B.+313.5kJ/mol C.80.0kJ/mol D.+80.0kJ/molC例例2.已知下列热化学方程式已知下列热化学

16、方程式:Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s)H=Q1;Hg(l)+1/2O2(g)=HgO(s)H=-Q2,则则Zn(s)+HgO(s)=Hg(l)+ZnO(s)H=-Q中中Q的值为：的值为：A.Q2-Q1 B.Q2+Q1 C.Q1-Q2 D.-Q1-Q2D例例3、已知、已知:H2O(g)=H2O(l)H1=Q1KJ/mol C2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2=Q2KJ/mol C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)H3=Q3KJ/mol 若若23g酒精液体完全燃烧酒精液体完全燃烧,最后恢复到最后恢复到室温室温,则放出的热量为：则放出的热量为：A.(Q1

17、+Q2+Q3)KJ B.0.5(Q1+Q2+Q3)KJ C.(0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3)KJ D.-(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3)KJD七、反应热大小的比较：七、反应热大小的比较：1 1、同一反应生成物状态不同时同一反应生成物状态不同时因为气体变液体会放热，故因为气体变液体会放热，故:H H1 1 H H2 2 如：如：2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2H(g)2H2 2O(L)O(L)H H1 1 2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2H(g)2H2 2O(g)O(g)H H2 2 2 2、同一反应反应物状态不同时同一反应反应物状态不同时 因为固体变

18、气体会吸热，故因为固体变气体会吸热，故:H1 H2 点燃如：点燃如：S(g)+O2(g)SO2(g)H1S(s)+O2(g)SO2(g)H2 3 3、两个相联系的不同反应比较两个相联系的不同反应比较如如:C(s)+O2(g)=CO2(g)H1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H2可以设计成可以设计成：C(s)CO(g)CO2(g)g(O212)g(O212故故 H1 Q Ql l的是：的是：A A、2H2H2 2(g)+0(g)+02 2(g)=2H(g)=2H2 20(g)0(g)H=-QH=-Q1 1 2H 2H2 2(g)+0(g)+02 2(g)=2H(g)=2H2 20(1)0

19、(1)H=-QH=-Q2 2B B、S(g)+OS(g)+O2 2(g)=S0(g)=S02 2(g)(g)H=-QH=-Q1 1 S(s)+0 S(s)+02 2(s)=S0(s)=S02 2(g)(g)H=-QH=-Q2 2C C、C(sC(s)+O)+O2 2(g)=(g)=CO(gCO(g)H=-QH=-Q1 1 C(s)+0 C(s)+02 2(g)=C0(g)=C02 2(g)(g)H=-QH=-Q2 2D D、H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g)(g)=2HCl(g)H=-QH=-Q1 1 H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=(g)=HC

20、l(gHCl(g)H=-QH=-Q2 2212121AC 例例2.2.（0606，江苏）下列各组热化学方程式，江苏）下列各组热化学方程式中，化学反应的中，化学反应的H H前者大于后者的是：前者大于后者的是：（1 1）C C（s s）+O+O2 2（g g）=CO=CO2 2（g g）H H1 1 C C（s s）+1/2O+1/2O2 2（g g）=CO=CO（g g）H H2 2（2 2）S S（s s）+O+O2 2（g g）=SO=SO2 2（g g）H H3 3 S S（g g）+O+O2 2（g g）=SO=SO2 2（g g）H H4 4（3 3）H H2 2（g g）+1/2O+

21、1/2O2 2（g g）=H=H2 2O O（l l）H H5 5 2H 2H2 2（g g）+O+O2 2（g g）=2H=2H2 2O O（l l）H H6 6（4 4）CaCOCaCO3 3（s s）=CaOCaO（s s）+CO+CO2 2（g g）H H7 7 CaOCaO（s s）+H+H2 20 0（l l）=Ca=Ca（OHOH）2 2（s s）H H8 8 A A、（、（1 1）B B、（、（4 4）C C、（、（2 2）（）（3 3）（）（4 4）D D、（、（1 1）（）（2 2）（）（3 3）C例例3.（04，全国）已知，全国）已知（1）H2(g)+1/2O2(g)=H

22、2O(g)H=aKJ/mol（2）2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=bKJ/mol（3）H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H=cKJ/mol（4）2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=dKJ/mol 下列关系式正确的是：下列关系式正确的是：A、acd0 C、2a=b0C例例4.4.（0404，深圳）强酸与强碱的稀溶液发，深圳）强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：生中和反应的热效应：H H+（aqaq）+OH+OH-（aqaq）=H=H2 2O(l)O(l)H=-57.3KJ/molH=-57.3KJ/mol，分别向，分别向 1L0.5mol/LNaOH1L0.5mo

23、l/LNaOH溶液中加入下列物质：溶液中加入下列物质：（1 1）稀醋酸（）稀醋酸（2 2）浓硫酸（）浓硫酸（3 3）稀硝酸，）稀硝酸，恰好完全反应的热效应分别为恰好完全反应的热效应分别为H H1 1、H H2 2、H H3 3，它们的关系正确的是：，它们的关系正确的是：A A、H H1 1 H H2 2 H H3 3 B B、H H2 2 H H3 3 H H1 1C C、H H1 1=H H2 2=H H3 3 D D、H H1 1 H H3 3 H2H3 B、H2H32H1 C、H2H1H3 D、H3H22H1B 例例6.(076.(07广东广东)灰锡灰锡(以粉末状存在以粉末状存在)和白锡

24、和白锡是锡的两种同素异形体是锡的两种同素异形体,已知已知:Sn(sSn(s,白白)+2HCl(aq)=SnCl)+2HCl(aq)=SnCl2 2(aq)+H(aq)+H2 2(g)(g)H H1 1Sn(sSn(s,灰灰)+2HCl(aq)=SnCl)+2HCl(aq)=SnCl2 2(aq)+H(aq)+H2 2(g)(g)H H2 2Sn(sSn(s,灰灰)Sn(SSn(S,白白)H H3 3=+2.1KJ/mol=+2.1KJ/mol下列说法正确的是：下列说法正确的是：A.A.H H1 1 H H2 2 B.B.锡在常温下以灰锡状态存在锡在常温下以灰锡状态存在C.C.灰锡转化为白锡的反

25、应是放热反应灰锡转化为白锡的反应是放热反应D.D.锡制器皿长期处在低于锡制器皿长期处在低于13.213.2的环境中的环境中,会自会自行毁坏行毁坏13.213.2D 例例7.(077.(07江苏江苏)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两个反应原理是蒸气转化为氢气的两个反应原理是CHCH3 3OH(g)+HOH(g)+H2 2O(g)=COO(g)=CO2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)(g)H=+49.0KJ/molH=+49.0KJ/molCHCH3 3OH(g)+1/2OOH(g)+1/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)+2H(g

26、)+2H2 2(g)(g)H=-192.9KJ/molH=-192.9KJ/mol下列说法正确的是：下列说法正确的是：A.CHA.CH3 3OHOH的燃烧热为的燃烧热为192.9KJ/mol192.9KJ/molB.B.反应反应的能量变化如图所示的能量变化如图所示C.CHC.CH3 3OHOH转化为转化为H H2 2的过程一定要吸的过程一定要吸收热量收热量D.D.根据根据推知反应推知反应CHCH3 3OH(l)+1/2OOH(l)+1/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2(g)(g)的的 H H-192.9KJ/mol-192.9KJ/molD 例例8 8：0

27、.3mol0.3mol的气态高能燃料乙硼烷的气态高能燃料乙硼烷（B B2 2H H6 6）在氧气中燃烧，生成固态）在氧气中燃烧，生成固态B B2 2O O3 3和液和液态水，放出态水，放出649.5kJ649.5kJ热量，其热化学方程式热量，其热化学方程式为为 已知；已知；H H2 2O O（l l）=H=H2 2O O（g g）H=H=44kJ/mol44kJ/mol，则，则11.2L11.2L（标准状（标准状况况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出热量乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出热量是是 kJkJ。B2H6(g)3O2(g)B2O3(s)H2O(l)H2165 kJmol-11016.5 例

28、例9 9、在一定条件下，充分燃烧一定量、在一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为的丁烷放出热量为QKJ(Q0),QKJ(Q0),经测定完全吸经测定完全吸收生成的收生成的COCO2 2需消耗需消耗5mol/L5mol/L的的KOHKOH溶液溶液100mL,100mL,恰好生成正盐恰好生成正盐,则此条件下反应则此条件下反应:C C4 4H H1010(g)+13/2O(g)+13/2O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+5H(g)+5H2 2O(g)O(g)的的H H为：为：A.+8QKJ/mol B.+16QKJ/mol A.+8QKJ/mol B.+16QKJ/mol C.-8

29、QKJ/mol D.-16QKJ/molC.-8QKJ/mol D.-16QKJ/molD例例10.10.（0606，天津）已知反应，天津）已知反应 （1 1）101KPa101KPa时，时，2C(s)+O 2C(s)+O2 2(g)=2CO (g)=2CO H=-221.0KJ/molH=-221.0KJ/mol （2 2）稀溶液中，）稀溶液中，H H+(aq)+OH(aq)+OH-(aq(aq)=H)=H2 2O(l)O(l)H=-57.3KJ/molH=-57.3KJ/mol下列结论正确的是：下列结论正确的是：A A、碳的燃烧热大于、碳的燃烧热大于110.5KJ/mol 110.5KJ/

30、mol B B、（、（1 1）的反应热为）的反应热为221KJ/mol221KJ/mol C C、稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热、稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热为为 -57.3KJ/mol-57.3KJ/mol D D、稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成、稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol1mol水，放出水，放出57.3KJ57.3KJ热量热量A 例例1111.在一定条件下在一定条件下,化学反应化学反应:2SO:2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)2SO2SO3 3(g)(g)H=-197KJ/mol,H=-197KJ/mol,现有容积相同的甲、乙、丙现有容积相同的甲、乙、丙三个容器三个容器,在上述条件下分别充入的气体和反应放出的在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量热量(Q)(Q)如下表所列如下表所列:根据以上数据根据以上数据,下列叙述不正确的是：下列叙述不正确的是：A.A.在上述条件下反应在上述条件下反应,生成生成1moLSO1moLSO3 3气体放热气体放热98.5KJ98.5KJ B.B.上述条件下每摩该反应物进行到底时放出的热量上述条件下每摩该反应物进行到底时放出的热量为为197KJ197KJ C.Q C.Q1 1=Q=Q2 2=2Q=2Q3 3=197 =197 D.2Q D.2Q2 2=2Q=2Q3 3QQ1 1197197C