燃烧热的定义及燃烧热的化学方程式

1.理解燃烧热的定义及燃烧热的化学方程式的书写。2.了解我国的能源结构和新能源的开发利用。一、燃烧热(1)什么叫燃烧热？(2)它和中和热有何不同？1.定义在________时，______纯物质完全燃烧生成_____________时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位为kJ·mol-1。2.意义H2的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1所表示的含义：_______________时，1molH2完全燃烧生成液态水时所放出的热量为_________。101kPa1mol稳定的氧化物25℃、101kPa285.8kJ二、能源(1)我国能源的现状如何？(2)如何解决我国能源危机问题？1.能源就是能提供_____的资源，包括化石燃料、流水、风力、阳光等，化石燃料主要包括___、_____和_______。2.我国目前使用的主要能源是_________，_____再生，最终将会枯竭。3.解决能源的办法是_________，即开发_________和节约____________，提高能源的利用率。4.新能源的主要优势：_________、_________、____________________。能量煤石油化石燃料不能开源节流新的能源现有的能源资源丰富可以再生没有污染或很少污染天然气1.1molC燃烧生成CO，所放出的热量就是碳的燃烧热。()分析:C的燃烧热所对应的产物应为CO2。2.燃烧热和中和热都是化学反应时放出的热量，故它们对应的ΔH＜0。()分析:燃烧和中和反应都是放热反应，故它们对应的ΔH都小于0。3.1molH2完全燃烧生成1mol气态水所放出热量称为氢气的燃烧热。()分析:H2燃烧热所对应的生成物水的状态为液态。×√×元贝驾考驾考宝典2016科目一科目四4.化石燃料主要包括石油、煤和天然气，它们蕴藏无限，可以再生。()分析:化石燃料蕴藏有限，不能再生。5.含0.5mol硫酸的浓溶液和含1molNaOH的稀溶液混合，放出的热量为57.3kJ。()分析:因浓硫酸溶解时放出大量的热，故混合时所放出的热量大于57.3kJ。××一、对燃烧热和中和热的理解1.燃烧热的含义研究条件——101kPa;|燃烧物的量——1mol；|反应的程度——|表示方法——ΔH=-akJ·mol-1。完全燃烧生成稳定的氧化物CCO2(g)，H2H2O(l),SSO2(g)；2.燃烧热与中和热的比较【特别提醒】(1)书写表示某物质燃烧热的化学方程式时，该物质的化学计量数为1，故其他物质的化学计量数可能为整数，也可能为分数。(2)表示燃烧热和中和热时，文字表达时用“正值”，用ΔH表达时，数值前一定带“-”号。如甲烷的燃烧热为890.31kJ·mol-1或ΔH=-890.31kJ·mol-1。(3)中和热的实质是H+、OH-化合生成H2O。若反应过程中有其他物质生成(如生成沉淀或难电离的其他物质等)，这部分反应热不应计在中和热内。【典例1】(2012·嘉兴高二检测)下列热化学方程式中，ΔH的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是()A.C(s)＋O2(g)====CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1B.CH4(g)＋2O2(g)====CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝-802.3kJ·mol-1C.2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l)ΔH＝-571.6kJ·mol－1D.CO(g)＋O2(g)====CO2(g)ΔH＝－283kJ·mol－11212【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：(1)燃烧热所对应的可燃物的化学计量数为1。(2)稳定化合物：C→CO2(g)、H2→H2O(l)。【解析】选D。A项、B项中燃烧热所对应的产物应是稳定的化合物，分别是CO2(g)和H2O(l)，故A、B错误；C项，燃烧热所对应的可燃物的物质的量为1mol，故C错误。二、能源1.能源的含义凡是能提供某种形式能量的资源，统称为能源。它是人类取得能量的来源，包括已开采出来的可供使用的自然资源与经过加工或转移的能量的来源。2.能源的分类(1)一级能源和二级能源。①一级能源：从自然界直接取得的天然能源，如原煤、原油、水等；②二级能源：一级能源经过加工转换后获得的能源，如氢能等。(2)常规能源与新能源。①常规能源：在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的能源，如煤、石油、天然气、水能等；②新能源：随着科技的不断发展，才被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发展的利用先进技术所获得的能源，如核能、太阳能、海洋能等。(3)可再生能源和不可再生能源。①可再生能源：可连续再生、永久利用的能源，如水能、风能等；②不可再生能源：经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，如煤、石油、天然气等。【特别提醒】(1)化石燃料的缺点：蕴藏量有限，不能再生，利用率低，污染环境。(2)氢能的优点：燃烧热值高、资源丰富、无毒、无污染。(3)燃料充分燃烧的条件：有足够的空气；有足够大的接触面积。【典例2】下列获取氢气的途径中最理想的是()A.以焦炭和水制取水煤气后分离出氢气B.用锌、铁等活泼金属与硫酸反应C.由火力发电厂提供电力电解水产生氢气D.利用高效催化剂和太阳能使海水分解产生氢气【思路点拨】解答本题时按下面的图示进行：【解析】选D。途径的选择要考虑生产的成本及产量大小。途径A焦炭和水反应后不易分离出氢气。途径B金属置换法产生氢气太少。途径C电解水法成本太高。途径D投入少、产量高、无污染，为最佳途径。【方法技巧】选择获取能源途径的原则选择能源时要从以下几个角度进行分析:(1)节约能源。(2)降低成本。(3)减小对环境的污染。1.下列关于燃烧热的说法中正确的是()A.1mol物质燃烧所放出的热量B.常温下，可燃物燃烧放出的热量C.在25℃、1.01×105Pa时，1mol物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变【解析】选C。A、B项，不符合燃烧热的定义；D项，燃烧热属于物质的固有的性质，不会随化学方程式中物质的化学计量数的改变而改变。2.(2012·长沙高二检测)已知：101kPa时辛烷的燃烧热为5518kJ·mol-1，强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3kJ·mol-1，则下列热化学方程式书写正确的是()A.C8H18(l)+25/2O2====8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=+5518kJ·mol-1B.C8H18(l)+25/2O2====8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol-1C.H++OH-====H2OΔH=-57.3kJ·mol-1D.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)====Na2SO4(l)+2H2O(l)ΔH=+57.3kJ·mol-1【解析】选B。A项，因该反应为放热反应，ΔH应取负值,同时水的聚集状态应为液态，故A错；C项中应强调H+、OH-状态是稀溶液状态(aq)，故C错；D项中ΔH=-2×57.3kJ·mol-1，故D错。3.关于能源,以下说法中不正确的是()A.煤、石油、天然气等燃料属不可再生能源B.煤、石油、水煤气可从自然界直接获取,属一级能源C.太阳能是一级能源、新能源、可再生能源D.潮汐能来源于月球引力做功【解析】选B。煤、石油、天然气等化石燃料蕴藏量有限,不可再生,最终将会枯竭,A正确;煤、石油等可从自然界直接获取,属一级能源,但水煤气是由焦炭与H2O(g)在高温下反应制取,属二级能源,B错误;太阳能既是一级能源、新能源,还是可再生能源,C正确;潮汐能来源于月球引力做功,D正确。4.(2012·合肥高二检测)下列关于热化学反应的描述中正确的是()A.已知H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝-114.6kJ·mol－1B.密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时，放出19.12kJ热量，则Fe(s)+S(s)====FeS(s)ΔH=+95.6kJ·mol-1C.常温时H2(g)的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol－1，则2H2O(g)====2H2(g)+O2(g)ΔH＝+571.6kJ·mol－1D.常温时葡萄糖的燃烧热ΔH=-2800kJ·mol－1，则1/2C6H12O6(s)＋3O2(g)====3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝-1400kJ·mol－1【解析】选D。A项，因该反应中生成了BaSO4沉淀，也会放出热量，故该反应的反应热ΔH＜-114.6kJ·mol－1；B项，因该反应为放热反应，故ΔH小于0；C项，由题意知，2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol－1，故2H2(g)＋O2(g)====2H2O(g)ΔH-571.6kJ·mol－1，故应有2H2O(g)====2H2(g)+O2(g)ΔH＜+571.6kJ·mol－1。5.已知下列热化学方程式:①H2(g)+O2(g)====H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1②H2(g)+O2(g)====H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1③C(s)+O2(g)====CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1④C(s)+O2(g)====CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1回答下列问题:(1)上述反应中属于放热反应的是____________________；(2)表示H2的燃烧热的为____________________________；(3)燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为___________。121212【解析】放热反应的反应热ΔH＜0，1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量才能表示氢气的燃烧热，10gH2是5mol,生成液态水，放出的热量为5mol×285.8kJ·mol-1＝1429kJ。答案:(1)①②③④(2)①(3)1429kJ6.(1)家用液化气的主要成分之一是丁烷，试写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式：______________________________。(查阅资料：丁烷的燃烧热为2900kJ·mol-1)(2)已知：C(s)+O2(g)====CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol-1；2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol-1，现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浮气，且混合物在氧气中完全燃烧生成CO2和水蒸气，共放出63.53kJ热量，则混合物中C与H2的物质的量之比为__________。【解析】设混合物中C为xmol，H2为(0.2-x)mol，依题意有：393.5kJ·mol-1×xmol+241.8kJ·mol-1×(0.2-x)mol＝63.53kJ，解得x＝0.1，即C的物质的量为0.1mol，则氢气的物质的量为0.1mol，则混合物中C与H2的物质的量之比为1∶1。答案:(1)C4H10(g)+13/2O2(g)====4CO2(g)+5H2O(l)ΔH＝-2900kJ·mol-1(2)1∶1有关燃烧热、中和热的热化学方程式的分析化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化，这种能量的变化常以热能的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等。已知下列热化学方程式：①CaCO3(s)====CaO＋CO2(g)ΔH＝177.7kJ②C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)ΔH＝－131.3kJ·mol-1【思考探究】(1)上述热化学方程式中，不正确的有哪些？提示：①②③，因为①中CaO没标状态，且反应热应为ΔH＝＋177.7kJ·mol-1；②为吸热反应，ΔH0；③中除H2O外其他物质的状态不是“l”应为“aq”。(2)上述反应中，表示燃烧热的热化学方程式有哪些？提示：④⑤，燃烧热是1mol可燃物完全