反应热、生成热和燃烧热
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燃烧热化学反应热的计算【学习目标】1、了解燃烧热、中和热的概念,并能进行简单的计算;2、了解化学在解决能源危机中的重要作用。
知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义;3、知道盖斯定律,能用盖斯定律进行反应热的简单计算。
【要点梳理】要点一、反应热的类型1、燃烧热:在101kPa时,1mol物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
燃烧热的单位一般用kJ/mol表示。
要点诠释:燃烧热是反应热的一种形式。
使用燃烧热的概念时要理解下列要点。
①规定是在101 kPa压强下测出热量。
书中提供的燃烧热数据都是在101kPa下测定出来的。
因为压强不同,反应热有所不同。
②规定可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。
因此,表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数为1,其他物质的化学计量数常出现分数。
例如,C8H18的燃烧热为5518kJ/mol,用热化学方程式表示则为C8H18(l)+O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ/mol③规定生成物为稳定的氧化物.例如C→ CO2、H →H2O(l)、S →SO2等。
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mol2、中和热:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。
中和热的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol。
要点诠释:①这里的稀溶液一般要求酸溶液中的c(H+)≤1mol/L,碱溶液中的c(OH-)≤1mol/L。
这是因浓酸溶液和浓碱溶液相互稀释时会放出热量。
②强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应(即与酸、碱的种类无关),通过许多次实验测定,1molH +和1molOH-反应生成1molH2O时,放出热量57.3kJ。
其热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ/mol因此,所有中和反应的△H相同,都为-57.3kJ/mol。
反应热、中和热、燃烧热的联系与区别反应热是近几年高考的重点容之一,题型一般为选择和填空,考查的容主要有:热化学方程式的反应热中和热燃烧热含义化学反应过程中放出或吸收的热量在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应而生成1 mol H2O(l)时所放出的热量在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量反应特点任何反应中和反应燃烧反应物质状态物质的状态要确定稀溶液生成物在常温下为稳定态方程式配平标准任意物质的量以生成1 mol H2O(l)为标准以燃烧1 mol 可燃物为标准△H符号放热取负值、吸热取正值负值负值能量数值的描述必须指出是放热还是吸热或使用正负值或用△H表示直接描述热量的变化时不必再指明是放出的热量,可用△H表示说明①△H=∑E(生成物)-∑E(反应物)②△H值与书写形式有关,单位一般是“kJ·mol-1”①电离吸热、溶解时吸热或放热②稀强酸与稀强碱反应的中和热为57.3 kJ·mol-1稳定的氧化物如CO2、SO2、H2O、P2O5等①在中学阶段,如果不指明条件就默认为通常状况,比较△H的相对大小时要考虑其数值的“+”“-”的问题②用弱酸或弱碱的稀溶液进行中和反应时,每生成1 mol H2O(l)放出的热量小于57.3 kJ需要加热才能进行,而有些吸热反应在常温下也可自发进行。
实际上反应热就是反应物分子中旧的化学键断裂时所吸收的总能量与形成的生成物分子中新的化学键所释放的总能量之差。
△H=∑E(反应物键能)-∑E(生成物键能)。
同样当“△H”为“-”即△H<0时为放热反应;反之,为吸热反应,这时“△H”为“+”即△H>0。
【例题1】(09高考)下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)A.C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g);△H=-1367.0 kJ/mol(燃烧热)B.NaOH(aq)+HCl(aq)== NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3 kJ/mol(中和热)C.S(s)+O2(g)=== SO2(g);△H=-269.8 kJ/mol(反应热)D.2NO2== O2+2NO;△H=+116.2 kJ/mol(反应热)解析:A项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,即H2O的状态必须为液态,因此A选项错误;中和反应是放热反应,△H应小于0,因此B选项错误;热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态,因此D选项错误。
燃烧模拟考题2章1.燃烧热力学和化学动力学各关心什么问题?①燃烧热力学:研究反应能否发生、反应能量变化及反应何时达到化学平衡。
关心的是初始和最终两个状态。
②燃烧动力学:研究反应速率反应机理,关心的是反应的过程,即从反应物变成产物的途径。
2.反应热、生成热、燃烧热的区别和联系反应热指在等温等压条件下,反应物形成生成物时吸收或释放的热量生成热指最稳定单质化合生成1mol化合物时吸收或释放的热量燃烧热指1mol燃料和氧化剂在等温等压条件下完全燃烧释放的热量区别:反应热没有指定反应物或者生成物的摩尔量,而生成热指定了生成物的摩尔量,燃烧热指定了反应物的摩尔量联系:①生成热和燃烧热都是反应热的特殊情况②当反应物为最稳定单质,生成物为1mol化合物时,反应热等于生成热③当反应物为1mol燃料和氧化剂完全燃烧时,反应热等于燃烧热3.什么是简单反应、复杂反应?答:简单反应:由反应物经一步反应直接生成产物的反应。
(也叫基元反应)复杂反应:反应不是经过简单的一步就完成,而是通过生成中间产物的许多反应步骤来完成的反应,其中每一步反应也称为基元反应。
4.影响燃烧反应速度的因素有哪些?答:影响因素有浓度、温度、压力、活化能等因素5.质量作用定律的适用范围?试用质量作用定律讨论物质浓度对反应速度的影响。
①反应为简单反应②仅适用于理想气体。
③对于多相反应,仅考虑气相物浓度,对于固相或液相物质蒸汽分压不考虑。
按质量作用定律,如果反应方程式是aA+bB(简单反应)则反应速度和反应物浓度[A][B]成如下关系:W =k[A]a[B]b即:当温度不变时,某化学反应的反应速度与该瞬间各反应物浓度的乘积成正比例,如果该反应按照某化学反应方程式一步完成(简单,基元反应),则每种反应物浓度的方次即等于化学反应方程式中的反应比例常数。
6.7.Arrhenius定律的内容是什么?若用一条直线来表示,则横坐标与纵坐标分别是什么?适用范围?答:反应速率常数与温度的关系称为阿累尼乌斯定律,表达为k = k0e-E/RT,其中k0是频率因子,E是活化能,与反应物温度及浓度无关。
反应热、中和热、燃烧热的联系与区别反应热是近几年高考的重点内容之一,题型一般为选择和填空,考查的内容主要有:热化学方程反应热中和热燃烧热含义化学反应过程中放出或吸收的热量在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应而生成1 mol H2O(l)时所放出的热量在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量反应特点任何反应中和反应燃烧反应物质状态物质的状态要确定稀溶液生成物在常温下为稳定态方程式配平标准任意物质的量以生成1 mol H2O(l)为标准以燃烧1 mol 可燃物为标准△H符号放热取负值、吸热取正值负值负值能量数值的描述必须指出是放热还是吸热或使用正负值或用△H表示直接描述热量的变化时不必再指明是放出的热量,可用△H表示说明①△H=∑E(生成物)-∑E(反应物)②△H值与书写形式有关,单位一般是“kJ·mol-1”①电离吸热、溶解时吸热或放热②稀强酸与稀强碱反应的中和热为57.3 kJ·mol-1稳定的氧化物如CO2、SO2、H2O、P2O5等①在中学阶段,如果不指明条件就默认为通常状况,比较△H的相对大小时要考虑其数值的“+”“-”的问题②用弱酸或弱碱的稀溶液进行中和反应时,每生成1 mol H2O(l)放出的热量小于57.3 kJ需要加热才能进行,而有些吸热反应在常温下也可自发进行。
实际上反应热就是反应物分子中旧的化学键断裂时所吸收的总能量与形成的生成物分子中新的化学键所释放的总能量之差。
△H=∑E(反应物键能)-∑E(生成物键能)。
同样当“△H”为“-”即△H<0时为放热反应;反之,为吸热反应,这时“△H”为“+”即△H>0。
【例题1】(09重庆高考)下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)A.C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g);△H=-1367.0 kJ/mol(燃烧热)B.NaOH(aq)+HCl(aq)== NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3 kJ/mol(中和热)C.S(s)+O2(g)=== SO2(g);△H=-269.8 kJ/mol(反应热)D.2NO2== O2+2NO;△H=+116.2 kJ/mol(反应热)解析:A项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,即H2O 的状态必须为液态,因此A选项错误;中和反应是放热反应,△H应小于0,因此B选项错误;热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态,因此D选项错误。
燃烧热∙燃烧热:在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
单位为kJ/mol∙燃烧热和中和热的异同:∙注意事项:(1)规定是在101kPa 下测出的热量。
书中提供的燃烧热数据都是在25℃、101kPa下测定出来的(2)规定可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。
因此,表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数为1,其他物质的化学计量数常出现分数(3)规定生成稳定的氧化物,例如等(4)叙述燃烧热时、不用“+”“-”,在热化学方程式中用△H表示时取“-”热化学方程式∙热化学方程式:1.定义表示反应所放出或吸收热量的化学方程式,叫做热化学方程式。
2.表示意义不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明厂化学反应中的能量变化。
例如::,表示在25℃、101kPa下,2molH2(g)和1mol O2(g)完全反应生成2molH2O(l)时要释放571.6kJ 的能量。
∙热化学反应方程式的书写:热化学方程式与普通化学方程式相比,在书写时除厂要遵守书写化学方程式的要求外还应注意以下问题:1.注意△H的符号和单位△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。
若为放热反应,△H为“-”;若为吸热反应,△H为“+”。
△H的单位一般为kJ/moJ。
2.注意反应条件反衄热△H与测定条件(温度、压强等)有关。
因此书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。
绝大多数△H是是25℃、101kPa下测定的,此条件下进行的反应可不注明温度和压强。
3.注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同,反应热△H不同。
因此,必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。
气体用“g”,液体用:l“,固体用“s”,溶液用“aq”。
4.注意热化学方程式的化学计量数(1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数,因此化学计量数可以是整数,也可以是分数。
燃烧热化学反应热的计算三、燃烧热、中和热1.燃烧热(1)概念:在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
燃烧热的单位一般用kJ/mol表示。
(2)表示的意义:例如:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=—393.5kJ/molC的燃烧热为393.5kJ/mol,表示在101kPa时,1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。
(3)说明:①书写燃烧热的热化学方程式是以1mol可燃物为基准②完全燃烧的含义:是指物质中下列元素完全转变成对应的物质:C→CO2,H→H2O,S→SO2等。
③稳定氧化物 H2O(l)而不是H2O(g)2.中和热(1)概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1 molH2O,这时的反应热叫中和热。
(2)中和热的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1);△H=-57.3kJ/mol。
(3)注意事项①稀溶液是指强电解质已经完全电离成离子②弱碱和强酸反应或弱酸与强碱反应的中和热:△H>-57.3kJ/mol③强酸强碱发生中和反应的实质是H+和OH-化合生成H2OHCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+ H2O (1) △H1=-57.3kJ/mol1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+ H2O (1) △H2=-57.3kJ/mol1/2H2SO4(浓)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+ H2O (1) △H3<-57.3kJ/mol CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+ H2O (1) △H4>-57.3kJ/mol1/2H2SO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)=1/2BaSO4(s)+ H2O (1) △H5<-57.3kJ/mol3、中和热和燃烧热的比较例1.分析以下几个热化学方程式,哪个表示燃烧热?为什么?A.C(s)+O2(g)= CO(g) ΔH=+110.5 kJ/molB.C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/molC.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/molD.H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol例2.已知H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) △ H=-57.3 kJ/mol求下列中和反应中放出的热量。