第二节燃烧热、能源、反应热的计算

2013届高三化学第一轮复习1．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；2．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用；3．能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2013年高考考试说明四、燃烧热和中和热(1)、燃烧热：101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热，H0。(2)、中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所放出的热，H0。燃烧热与中和热比较:燃烧热中和热相同点能量变化放热反应放热反应H00燃烧热中和热不同点反应物的量1mol/生成物的量/1molH2O注意点一定是指101kPa时1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物时的热效应。C→CO2,H→H2O(l),S→SO2…稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热都相同，均约为57.3kJ/mol实验室用50mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液在右图装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热，试回答下列问题；（1）、大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______________________。（2）、_______（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__________________________。减少实验过程中的热量损失不能因金属易导热,容易造成热量损失⑶.中和热测定实验:（3）、大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热值的影响是_______（偏高、偏低或不变），（4）、如果改用60mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量____（增加、减少、不变），理由是:所求中和热数值_____(增加、减少、不变），理由是:偏低后者生成0.055mol的H2O，而前者只能生成0.050mol的H2O不变“中和热”是指酸跟碱发生中和反应生成1摩尔H2O时所放出的热量，与酸碱的用量无关增加⑴、作为量热器的仪器装置，要尽量减少热量的散失。①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）；②小烧杯杯口与大烧杯杯口相平；③作盖板的大烧杯上的泡沫塑料板上的两个小孔，要恰好使温度计和环形玻璃搅拌器通过；④可改用保温杯来做，也可用块状聚苯乙烯泡沫塑料制成与小烧杯外径相近的绝缘外套来做。注意事项：⑵、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，两者的浓度均宜小不宜大，若浓度偏大，则测定结果误差较大。⑶、盐酸和氢氧化钠溶液的体积必须量取准确。⑷、温度计的读数要准确。⑸、实验操作要快。例1.(03太原)含NaOH20.0g的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是:DA.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1);H=+28.7kJ/molB.NaOH(aq)+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2：10g硫磺在氧气中完全燃烧生成气态SO2，放出的热量能使500gH2O温度由18℃升至62.4℃，则硫磺的燃烧热为，热化学方程式为。（已知每克水温度每升高1℃所需热量为4.18J）297kJ·mol-1S(s)＋O2(g)＝SO2(g)△H＝－297kJ·mol-1能源化石燃料——煤、石油、天然气阳光风力流水潮汐柴草……开源节流节约现有能源提高能源利用率燃料的充分燃烧蕴藏量有限不能再生污染严重五、能源概述1、世界上最重要的化石燃料有哪些、有何优点？煤（主要成分C）、石油（主要为烃的混合物，其中重要产物汽油的主要成分为辛烷C8H18）、天然气（主要成分甲烷）。优点：燃烧热都很高。2、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都可称为燃料。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换的能源叫做一次能源；从一次能源直接或间接转化而来的能源叫做二次能源。煤、石油、天然气、水力、太阳能等是一次能源，煤气、液化气、汽油、煤油、酒精等是二次能源。3、能源的分类一次能源又可分为再生能源和非再生能源两大类。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，是可再生能源。二次能源均为可再生能源。另外能源也可分为常规能源和新能源：技术上比较成熟、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，能源还可分为燃料能源和非燃料能源等。新能源是相对于传统的能源来说的，根据联合国1981年内罗毕会议精神，新能源可定义为：以新技术和新材料为基础，系统开发利用的能源。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。新能源的特点：资源丰富，可再生，对环境无污染或很少污染。最有希望的新能源：太阳能、（氢氧）燃料电池、风能和氢能等。六、盖斯定律及应用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，反应的总热效应相同。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，相应的反应热也相加或相减。对解决未知反应的热效应非常有用。CCOCO2△H1△H2△H3△H3△H1△H2=+C（s)+O2(g)═CO2(g)；△H=－393.5KJ/mol①CO(g)+O2(g)═CO2(g)；△H=－283.0KJ/mol②21C（s）+O2(g)═CO(g)；△H=－110.5KJ/mol21①-②得：例1.已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5kJ/mol②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=－566kJ/mol③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)H=+141kJ/mol则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)的H为：A.－313.5kJ/molB.+313.5kJ/molC.－80.0kJ/molD.+80.0kJ/molC例2.已知下列热化学方程式:Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s)△H=Q1;Hg(l)+1/2O2(g)=HgO(s)△H=-Q2,则Zn(s)+HgO(s)=Hg(l)+ZnO(s)△H=-Q中Q的值为：A.Q2-Q1B.Q2+Q1C.Q1-Q2D.-Q1-Q2D例3、已知:H2O(g)=H2O(l)△H1=Q1KJ/molC2H5OH(g)=C2H5OH(l)△H2=Q2KJ/molC2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H3=Q3KJ/mol若23g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为：A.(Q1+Q2+Q3)KJB.0.5(Q1+Q2+Q3)KJC.(0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3)KJD.-(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3)KJD七、反应热大小的比较：1、同一反应生成物状态不同时因为气体变液体会放热，故:H1H2如：2H2(g)+O2(g)2H2O(L)H12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H22、同一反应反应物状态不同时因为固体变气体会吸热，故:H1H2点燃如：S(g)+O2(g)SO2(g)H1S(s)+O2(g)SO2(g)H23、两个相联系的不同反应比较如:C(s)+O2(g)=CO2(g)H1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H2可以设计成：C(s)CO(g)CO2(g))g(O212)g(O212故H1H2例1(02’全国)在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2Ql的是：A、2H2(g)+02(g)=2H20(g)△H=-Q12H2(g)+02(g)=2H20(1)△H=-Q2B、S(g)+O2(g)=S02(g)△H=-Q1S(s)+02(s)=S02(g)△H=-Q2C、C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-Q1C(s)+02(g)=C02(g)△H=-Q2D、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-Q1H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)△H=-Q2212121AC例2.（06，江苏）下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是：（1）C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1C（s）+1/2O2（g）=CO（g）△H2（2）S（s）+O2（g）=SO2（g）△H3S（g）+O2（g）=SO2（g）△H4（3）H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H52H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H6（4）CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）△H7CaO（s）+H20（l）=Ca（OH）2（s）△H8A、（1）B、（4）C、（2）（3）（4）D、（1）（2）（3）C例3.（04，全国）已知（1）H2(g)+1/2O2(g)=H2O(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：A、ac0B、bd0C、2a=b0D、2c=d0C例4.（04，深圳）强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H+（aq）+OH-（aq）=H2O(l)△H=-57.3KJ/mol，分别向1L0.5mol/LNaOH溶液中加入下列物质：（1）稀醋酸（2）浓硫酸（3）稀硝酸，恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3，它们的关系正确的是：A、△H1△H2△H3B、△H2△H3△H1C、△H1=△H2=△H3D、△H1△H3△H2B例5.(湖南师大附中)平衡（A）C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)，（B）2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)，当升高温度时（A）和（B）式皆向右移动。（1）C（s）+2H2（g）→CH4（g）△H1（2）2C（s）+H2（g）→C2H2（g）△H2（3）2C（s）+2H2（g）→C2H4（g）△H3判定（1）（2）（3）中的△H1、△H2、△H3大小顺序排列正确的是：A、△H1△H2△H3B、△H2△H32△H1C、△H2△H1△H3D、△H3△H22△H1B例6.(07’广东)灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体,已知:①Sn(s,白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)ΔH1②Sn(s,灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g)ΔH2③Sn(s,灰)Sn(S,白)ΔH3=+2.1KJ/mol下列说法正确的是：A.ΔH1﹥ΔH2B.锡在常温下以灰锡状态存在C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应D.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中,会自行毁坏﹥13.2℃＜13.2℃D例7.(07’江苏)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①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0KJ/mol②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9KJ/mol下列说法正确的是：A.CH3OH的燃烧热为192.9KJ/molB.反应①的能量变化如图所示C.CH3OH转化为H2的过程一定要吸收热量D.根据②推知反应CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH﹥-192.9KJ/molD例8：0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5kJ热量，其热化