第二节燃烧热能源
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1 ?掌握燃烧热的概念,掌握有关燃烧热的计算。 2?了解资源、能源是当今社会的重要热点问题。 3?常识性了解使用化石燃料的利弊及新能源的开发。
EEET 燃烧热
[基础?初探] 教材整理1燃烧热 1 ?定义
25 C、101 kPa时,1_mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。 2 ?单位及符号
单位为 J ? mol ,△ H<0o 3.意义
25 C、101 kPa时甲烷的燃烧热 △ H= — 890.31 kJ ? mol _1,热化学方程式为 CH(g) +
_ 1 2O(g)===CQ(g) + 2H2O(l) △ H=_ 890.31
kJ ? mol 。
说明:1 mol甲烷完全燃烧生成 CO(g)和H2O(l)时放出890.31 kJ的热量。 教材整理2燃烧热的热化学方程式
已知25 C、101 kPa时下列物质的燃烧热: 序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 名称 苯 一氧化碳 乙醇 乙烯 乙炔 丙烷 化学式 CH(I) CO(g) C2H5OHQ) C2H(g) C2H(g) CH(g) △ H(kJ/mol) —3 267.5 —283.0 —1 366.8 —1 411.0 —1 299.6 —2 219.9 试写出表示上述物质燃烧热的热化学方程式。
① __________________________________________________________ ② __________________________________________________________ ③ __________________________________________________________ ④ ____________________________________________________________ ⑤ __________________________________________________________ ⑥ __________________________________________________________ 【答案】 ①C 6出1) + ~2Q(g)===6CQ(g) + 3fO(l)
△ H=- 3 267.5 kJ/mol
1
② CO(g)+ 2Q(g)===CQ(g)
△ H=- 283.0 kJ/mol
③ C2H5OH(l) + 3Q(g)===2CO2(g) + 3fO(l)
△ H=— 1 366.8 kJ/mol
④ C2H(g) + 3O2(g)===2CO2(g) + 2fO(l)
△ H=— 1 411.0 kJ/mol
-
5
⑤ C2H2(g) + 2Q(g)===2CQ(g) + HO(I)
△ H=— 1 299.6 kJ/mol
⑥ C3H(g) + 5O2(g)===3CO2(g) + 4fO(l)
△ H= — 2 219.9 kJ/mol [探究?升华]
[思考探究]
已知乙烷燃烧的热化学方程式如下: (1) 2C2H6(g) + 7Q(g)===4CQ(g) + 6fO(l)
△ H=— 3 119.6 kJ/mol
7
(2) C2H(g) + 2Q(g)===2CQ(g) + 3HaO(g)
△ H=— 1 427.8 kJ/mol
7
(3) C2H(g) + 2Q(g)===2CQ(g) + 3HaO(l)
△ H=— 1 559.8 kJ/mol
问题思考:
1 ?表示乙烷燃烧热的热化学方程式是哪项? 【提示】 第⑶项。
2?对于不能表示乙烷燃烧热的热化学方程式,说明理由。 【提示】 (1)中aH(g)的物质的量是2 mol , (2)中水为气态。 3. 标准状况下,5.6 L C 2皿完全燃烧后恢复至常温,放出多少热量?
5.6 L
【提示】 n(C2f) = =389.95 kJ。
[认知升华] 1 ?燃烧热的三要素
22.4 L ? mol
1 = 0.25 mol,放出热量为:1 559.8 kJ/mol X 0.25 mol
条件:25 C、101 kPa 标准:可燃物用量是1 mol
可燃物:完全燃烧
燃烧热
C元素T CO2 结果
稳定的
生成物:
H元素TH 2O 氧化物
S兀素T SO2
2?书写或判断表示燃烧热的热化学方程式要做到“四看” 一看可燃物的化学计量数是否为
1。
二看碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为 CO(g)。 三看氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为 H2O(l)。
四看△ H是否为“一”及单位是否正确。 3 ?燃烧热的计算
(1) 已知燃烧热(△ H,求反应放出的热量(Q放),Q放=n(可燃物)x | △ H。
⑵ 已知一定物质的量的可燃物完全燃烧放出的热量
(Q放),求该物质的燃烧热(△ H):
△ H=--
Q
n 可燃物
4 ?燃烧热的描述
—1
语言表述—— H2的燃烧热为285.8 kJ ? mol ;符号表示——△ H= — 285.8 kJ ? mol
[题组?冲关]
题组1燃烧热的概念及判断 1 ?下列各组物质的燃烧热相等的是 ( )
A. 碳和一氧化碳 B. 1 mol 碳和 3 mol 碳 C. 3 mol乙炔和1 mol苯 D. 淀粉和纤维素
【解析】 A、C两组均为不同物质,故燃烧热不相等;燃烧热是指 1 mol纯物质完全 燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,故 B正确;D中淀粉和纤维素都可以表示为
(C6HoQ)n,但n不同,燃烧热不同。
【答案】 B
—1
2 .已知:2CO(g) + Q(g)===2CQ(g) △ H= — 566 kJ ? mol ,下列说法正确的是
( )
A. CO的燃烧热为—283 kJ ? mol — 1
—1
B. CO的燃烧热为566 kJ ? mol
— 1
C. CO的燃烧热 △ H=-283 kJ ? mol「
D. 下图可表示由 CO生成CQ的反应过程和能量关系
【解析】 CQ的燃烧热为283 kJ ? mol 一1, D图中的量标示错误。 【答案】 C
题组2燃烧热的热化学方程式的书写和判断 3. 下列说法正确的是( A.
燃烧热为1 090 kJ ? mol —:贝U CzHb燃烧的热化学方程式为:
一 1
)
已知C2H6的CH(g) +£
Q(g)===2CQ(g) + 3H2O(g)
_ 一 1
△ H=- 1 090 kJ ? mol
已知 2CO(g) + Q(g)===2CQ(g) △ H=- 566 kJ ? mol ,
B.
贝U CO的燃烧热 △ H=- 283 kJ
C. 测定HCI和NaOH反应的中和热时,每次实验均应测量 3个温度即盐酸起始温度、NaOH 起始温度和反应后终止温度
I
一
一 1
D. mol 在稀溶液中: ,则稀醋酸与稀
H (aq) + OH(aq)===H20(|) △ H=-57.3 kJ ?
NaOH溶液反应生成1 mol H 2。(1)时也放出57.3 kJ的热量
【解析】 已知C2H0的燃烧热为1 090 kJ ? mol 1,则C2F6燃烧的热化学方程式为:CzH^g)
-
7
+ 2Q(g)===2CO2(g) + 3H2O(l) Q(g)===2CQ(g)
-1
,故 A 错误;已知 2CO(g) +
-
△ H=- 1 090 kJ ? mol
-
△ H=- 566 kJ ? mol 1,贝U CO 的燃烧热 △ H=-283 kJ ? mol :故 B 错
3个温度即盐酸起始温度、 NaOH H+(aq) + OH(aq)===H2O(l)
△ H=
误;测定HCI和NaOH反应的中和热时,每次实验均应测量 起始温度和反应后最高温度,故
C正确;在稀溶液中:
-57.3 kJ ? mol-1,由于醋酸是弱电解质,电离吸热,则稀醋酸与稀 NaOH溶液反应生成1 mol HaO(l)时放出的热量小于 57.3 kJ,故D错误。
【答案】 C 4.
程式的是(
)
1 g氢气在氧气中燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量,表示H2燃烧热的热化学方
1
A. \ =H2O(I)
+ 尹9)== B. \
1 ==H2O(g) + 尹9)==
△ H=- 285.8 kJ -mol 1
-
△ H=- 285.8 kJ -mol 1
-
C. 2f(g) + Q(g)===2H2O(|)
D. H2(g) + 2Q(g)===H2O(g)
1 —!
△ H= + 285.8 kJ ? mol
? mol
△ H=- 571.6 kJ 1
-
【解析】 计算出1 mol H2燃烧放出的热量,写热化学方程式时,注意 聚集状态以及△H的符号、单位等。
【答案】 A
题组3有关燃烧热的计算
Hz、O和H2O的
5 .已知在一定条件下, CO的燃烧热为 283 kJ ? mol _ , CH的燃烧热为 890 kJ ? mol _ , 由1 mol CO和3 mol CH 4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧,释放的热量为
A. 2 912 kJ C. 3 236 kJ
B. 2 953 kJ D. 3 867 kJ
( )
【解析】 1 mol CO完全燃烧放出的热量为 1 molx 283 kJ ? mol = 283 kJ。3 mol CH4 完全燃烧放出的热量为 3 mol x 890 kJ ? mol = 2 670 kJ。释放的总热量为 283 kJ + 2 670 kJ = 2 953 kJ。
【答案】 B
6.已知下列两个热化学方程式: 2Hz(g) + Q(g)===2H2O(l)
_ 1
△ H=_ 571.6 kJ ? mol
GH(g) + 5O(g)===3CQ(g) + 4fO(l)
一 1
△ H=_2 220 kJ ? mol
请根据上面两个热化学方程式,回答下列问题:
(1) H2的燃烧热为 _______ , C3H的燃烧热为 ___________________________ 。 (2) 1 mol H 2和2 mol C 3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为 ____________ 。 (3) 现有Hk和GH8的混合气体共5 mol,完全燃烧时放热 3 847 kJ ,则在混合气体中 H2和GH8的体积比是 __________________________________________ 。
【解析】 (1)根据燃烧热的概念知 H2、C3H8的燃烧热分别为
―1
― 1
285.8 kJ ? mol 、2 220 kJ ? mol
(2) 燃烧释放的总热量的计算式为
一 1
0放=1 molx 285.8 kJ ? mol _1 + 2 molx 2 220 kJ ? mol
1
= 4 725.8 kJ。
(3) 设H2、C3H8的物质的量分别为 n1、n2,则有:
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