高考化学一轮复习 第06章 第2讲 燃烧热 能源 反应热的计算课件 新人教版

第第二二讲讲燃燃烧烧热热能能源源反反应应热热的的计计算算一、燃烧热一、燃烧热(1)定义：在定义：在25、101 kPa时，时， 纯物质完全燃烧生成纯物质完全燃烧生成 时所放出的热量。时所放出的热量。(2)单位：单位： 。(3)意义：意义：CH4的燃烧热为的燃烧热为890.31 kJ/mol，表示在，表示在25、101 kPa条件下，条件下， 。 用热化学方程式表示为：用热化学方程式表示为： 。稳定的氧化物稳定的氧化物1 molkJ/mol 1 mol CH4完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和液态水时，和液态水时， 放出放出890.31 kJ的热量的热量 CH4(g)2O2(g)=CO2(g) 2H2O(l)H890.31 kJ/mol思考思考感悟感悟 如何理解燃烧热定义中的如何理解燃烧热定义中的“完全燃烧完全燃烧”？提示提示生成稳定的氧化物，如生成稳定的氧化物，如CCO2(g)，H H2O(l)，S SO2(g)。二、能源二、能源三、盖斯定律三、盖斯定律(1)内容：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反内容：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反 应热是应热是 的，即化学反应的反应热只与反应体系的的，即化学反应的反应热只与反应体系的 有关，而与反应的途径无关。有关，而与反应的途径无关。(2)应用：间接计算某些反应的反应热。应用：间接计算某些反应的反应热。 如如 ， 则则H 。H1H2相同相同始态和终态始态和终态1下列关于燃烧热的说法中正确的是下列关于燃烧热的说法中正确的是 ()A1 mol物质燃烧所放出的热量物质燃烧所放出的热量B常温下，可燃物燃烧放出的热量常温下，可燃物燃烧放出的热量C在在25、1.01105 Pa时，时，1 mol物质燃烧生成稳物质燃烧生成稳 定的氧化物时所放出的热量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燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而 改变改变解析：解析：燃烧热是指燃烧热是指25、1.01105 Pa时，时，1 mol可燃物可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，燃烧热不随完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，燃烧热不随热化学方程式中化学计量数的改变而改变。热化学方程式中化学计量数的改变而改变。答案：答案： C2已知：已知：(1)H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H1a kJ/mol(2)2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJ/mol(3)H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H3c kJ/mol(4)2H2OO2(g)=2H2O(l)H4d kJ/mol下列关系式中正确的是下列关系式中正确的是 ()Aacd0C2ab0解析：解析：反应放热，反应放热，H0，B、D错误。错误。(1)(2)式反应物、式反应物、生成物的状态均相同，生成物的状态均相同，(1)2(2)，即，即2H1H2,2ab，C项符合题意。由于气态水转变为液态水要放热，项符合题意。由于气态水转变为液态水要放热，有有Hac0，即，即cH2H3 BH2H1H3H2解析：解析：等物质的量的等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸与稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑物质的溶解热恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中，浓硫酸溶解放热，醋酸是弱电解质，电离要吸热，应中，浓硫酸溶解放热，醋酸是弱电解质，电离要吸热，故选故选D。注意放热越多，。注意放热越多，H的值越小。的值越小。答案：答案： D4下列说法中，不正确的是下列说法中，不正确的是 ()A化石燃料在任何条件下都能充分燃烧化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体等有害气体C直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好D固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更高固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更高.答案：答案： A解析：解析：化石燃料只有在适当的温度和有充足氧气存在化石燃料只有在适当的温度和有充足氧气存在的情况下才能充分燃烧；化石燃料不经处理直接燃烧的情况下才能充分燃烧；化石燃料不经处理直接燃烧可产生可产生CO、SO2等有害气体；化石燃料等有害气体；化石燃料(煤煤)经深加工后经深加工后变为气体燃料，不仅能减少对大气的污染，而且能提变为气体燃料，不仅能减少对大气的污染，而且能提高燃料的燃烧效率。高燃料的燃烧效率。5判断下列描述的正误判断下列描述的正误(正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”)。(1)1 mol可燃物在任何条件下完全燃烧生成稳定氧化可燃物在任何条件下完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量即为该可燃物的燃烧热。物时放出的热量即为该可燃物的燃烧热。 ()(2)1 mol CH4完全燃烧生成气态水时放出完全燃烧生成气态水时放出890 kJ的热量，的热量，则甲烷的燃烧热为则甲烷的燃烧热为890 kJ/mol。 ()(3)液化石油气、天然气为清洁能源，因此它们属于新能液化石油气、天然气为清洁能源，因此它们属于新能源。源。()(4)一个反应一步完成或分几步完成，两者相比，经过的一个反应一步完成或分几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多。步骤越多，放出的热量越多。()解析：解析： (1)测定燃烧热的反应条件是测定燃烧热的反应条件是25、101 kPa而不而不是指任何条件。是指任何条件。(2)甲烷的烧烧热是指甲烷的烧烧热是指1 mol CH4完全燃烧生成液态水而完全燃烧生成液态水而不是气态水。不是气态水。(3)液化石油气、天然气尽管是清洁能源，但都属于常规液化石油气、天然气尽管是清洁能源，但都属于常规能源。能源。(4)一个化学反应不论是一步完成还是分多步完成，其反一个化学反应不论是一步完成还是分多步完成，其反应热是不变的。应热是不变的。答案：答案： (1)(2)(3)(4)6能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。源主要是化石燃料。(1)在在25、101 kPa时，时，16 g CH4完全燃烧生成液态水完全燃烧生成液态水时放出的热量是时放出的热量是890.31 kJ，则，则CH4燃烧的热化学方程燃烧的热化学方程式是式是_。解析：解析： (1)根据提供信息，根据提供信息，1 mol甲烷完全燃烧生成液态甲烷完全燃烧生成液态水放出水放出890.31 kJ的热量，因此其热化学方程式为：的热量，因此其热化学方程式为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.31 kJ/mol。(2)设提供的三个反应分别为设提供的三个反应分别为、，根据盖斯定律，根据盖斯定律，C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)可以通过可以通过得到，得到，因此该反应的因此该反应的H437.3 kJ/mol(285.8 kJ/mol)(283.0 kJ/mol)131.5 kJ/mol。答案：答案： (1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.31 kJ/mol(2)131.5考纲展示考纲展示考点关注考点关注(1)能用盖斯定律进行有关反应能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算热的简单计算(2)了解能源是人类生存和社会了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用解决能源危机中的重要作用(1)盖斯定律在反应热计盖斯定律在反应热计算中的应用算中的应用(2)结合生产、生活考查结合生产、生活考查新能源的开发和利用新能源的开发和利用1正确理解燃烧热正确理解燃烧热(1)文字叙述燃烧热时，用文字叙述燃烧热时，用“正值正值”或或“H”表示。例如，表示。例如， CH4的燃烧热为的燃烧热为890.31 kJ/mol或或H890.31 kJ/mol。2燃烧热和中和热的异同燃烧热和中和热的异同比较角度比较角度燃烧热燃烧热中和热中和热相同点相同点能量变化能量变化放热放热HH0，单位：，单位：kJ/mol或或kJmol1比较角度比较角度燃烧热燃烧热中和热中和热不不同同点点标准标准1 mol可燃物可燃物(O2不限量不限量)H2O(l)是是1 mol反应反应热的热的含义含义25，101 kPa时时1 mol纯物质完全燃烧纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物生成稳定的氧化物时放出的热量；不时放出的热量；不同反应物，燃烧热同反应物，燃烧热不同不同在稀溶液中，强酸与强在稀溶液中，强酸与强碱反应，生成碱反应，生成1 mol H2O(l)时放出的热量；不时放出的热量；不同的反应物，中和热大同的反应物，中和热大致相同，均约为致相同，均约为57.3 kJ/mol特别提醒特别提醒57.3 kJ/mol是稀的强酸与强碱反应的中和是稀的强酸与强碱反应的中和热，如有弱酸或弱碱参与反应，反应热数值应小于热，如有弱酸或弱碱参与反应，反应热数值应小于57.3 kJ/mol。如强酸、强碱溶液浓度较大时，反应热数值大。如强酸、强碱溶液浓度较大时，反应热数值大于于57.3 kJ/mol。因为浓酸、浓碱稀释时会放出热量。因为浓酸、浓碱稀释时会放出热量。例例1已知反应：已知反应：101 kPa时，时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJ/mol稀溶液中，稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol。下列结论正确的是下列结论正确的是()A碳的燃烧热大于碳的燃烧热大于110.5 kJ/molB的反应热为的反应热为221 kJ/molC稀硫酸与稀稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为溶液反应的中和热为257.3 kJ/molD稀醋酸和稀稀醋酸和稀NaOH溶液反应生成溶液反应生成1 mol水，放出水，放出57.3 kJ的热量的热量解析解析燃烧热是燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物可燃物完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量，因此表示燃烧热只标出数值和单位，时所放出的热量，因此表示燃烧热只标出数值和单位，即不再标出符号来表示放热。中和热是在稀溶液中酸跟即不再标出符号来表示放热。中和热是在稀溶液中酸跟碱发生中和反应生成碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量。对于强时放出的热量。对于强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O中和热中和热为为57.3 kJ/mol。故。故C错误。由于错误。由于2C(s)O2(g)=2CO(g)燃烧生成的是燃烧生成的是CO，不是稳定的氧化物，不是稳定的氧化物，因此因此 答案答案A误区误区警示警示(1)表示燃烧热的热化学方程式：表示燃烧热的热化学方程式：可燃物的物可燃物的物质质 的量必须为的量必须为1 mol；生成物为稳定的氧化生成物为稳定的氧化 物，如物，如CO2、液态水、液态水、SO2等。等。(2)表示中和热的热化学方程式：表示中和热的热化学方程式：生成物水的生成物水的物物 质的量必须为质的量必须为1 mol；57.3 kJ/mol对应是对应是稀稀 强酸、强碱溶液。强酸、强碱溶液。11.25，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为，辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是。下列热化学方程式书写正确的是 ()答案：答案： B解析：解析： A项，生成的是项，生成的是2 mol H2O；C项，应生成液态水；项，应生成液态水；D项，辛烷应为项，辛烷应为1 mol。12.25、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是烧热依次是393.5 kJmol1、285.8 kJmol1、890.3 kJmol1、2 800 kJmol1，则下列热化学方程式正，则下列热化学方程式正确的是确的是()答案：答案： D解析：解析：根据燃烧热的定义，碳的燃烧产物应是二氧化碳；根据燃烧热的定义，碳的燃烧产物应是二氧化碳；氢气燃烧是放热反应氢气燃烧是放热反应(H0)且生成液态水；且生成液态水；25时甲烷时甲烷的燃烧产物是气态二氧化碳和液态水。的燃烧产物是气态二氧化碳和液态水。1利用热化学方程式进行相关量的求解利用热化学方程式进行相关量的求解先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质之间、物质与反应热之间的关系直接求算物质的物质之间、物质与反应热之间的关系直接求算物质的量或反应热。量或反应热。2依据燃烧热数据，利用公式直接求算反应热依据燃烧热数据，利用公式直接求算反应热Q燃烧热燃烧热n(可燃物的物质的量可燃物的物质的量)。3依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算能量变化计算H反应物的化学键断裂吸收的能量反应物的化学键断裂吸收的能量生成物的化学生成物的化学键形成释放的能量。键形成释放的能量。4依据反应物与生成物的能量计算依据反应物与生成物的能量计算HE(生成物生成物)E(反应物反应物)。5利用盖斯定律求反应热利用盖斯定律求反应热适当加减已知的热化学方程式，得出待求的热化学方适当加减已知的热化学方程式，得出待求的热化学方程式，反应热也要进行相应的加减运算，从而得出待程式，反应热也要进行相应的加减运算，从而得出待求热化学方程式的反应热。求热化学方程式的反应热。特别提醒特别提醒(1)从能量守恒的角度去理解盖斯定律。从能量守恒的角度去理解盖斯定律。(2)盖斯定律说明热化学方程式可以像代数方程式一样盖斯定律说明热化学方程式可以像代数方程式一样进行加、减运算，但在应用盖斯定律解题时，要注进行加、减运算，但在应用盖斯定律解题时，要注意化学计量数改变时，反应热要相应变化，运算过意化学计量数改变时，反应热要相应变化，运算过程中还应注意反应热的符号不要弄错。程中还应注意反应热的符号不要弄错。例例2 (2011重庆高考重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在结构中只存在SF键。已知：键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子转化为气态硫原子吸收能量吸收能量280 kJ，断裂，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量键需吸收的能量分别为分别为160 kJ、330 kJ。则。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热的反应热H为为 ()A1780 kJ/molB1220 kJ/molC450 kJ/mol D430 kJ/mol解析解析本题考查化学反应热计算。化学反应的实质是旧键本题考查化学反应热计算。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收热量，新键的生成的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收热量，新键的生成放出热量，两个热量变化的总体效应即为反应的热效应。放出热量，两个热量变化的总体效应即为反应的热效应。S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的热量为的反应过程中旧键断裂吸收的热量为280 kJ160 kJ3760 kJ，新键生成放出的热量为，新键生成放出的热量为330 kJ61980 kJ，反应放出，反应放出1220 kJ的热量，的热量，H1220 kJ/mol。答案答案 B21.已知下列热化学反应方程式：已知下列热化学反应方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H24.8 kJ/molFe2O3(s)1/3CO(g)=2/3Fe3O4(s)1/3CO2(g)H15.73 kJ/molFe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H640.4 kJ/mol则则14 g CO气体还原足量气体还原足量FeO固体得到固体固体得到固体Fe和和CO2气体时对应的气体时对应的H为为 ()A218 kJ/mol B109 kJ/molC218 kJ/mol D109 kJ/mol答案：答案：B22.已知：已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)；H571.6 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)；H890 kJmol1现有现有H2与与CH4的混合气体的混合气体112 L(标准状况标准状况)，使其完全燃烧生，使其完全燃烧生成成CO2和和H2O(l)，若实验测得反应放热，若实验测得反应放热3 695 kJ，则原混合气，则原混合气体中体中H2与与CH4的物质的量之比是的物质的量之比是()A1 1 B1 3C1 4 D2 3答案：答案： B23.通常人们把拆开通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的焓化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的焓变变(H)，化学反应的，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键化学键HHClClHCl生成生成1 mol化学键时化学键时放出的能量放出的能量(kJ/mol)436243431答案：答案： C一、命题常设误角度诊断一、命题常设误角度诊断1病例：病例：在相同条件下，将等量的硫蒸气和硫固体分别在相同条件下，将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多完全燃烧，后者放出热量多(2011临沂模拟临沂模拟)诊断：不明确物质状态与能量的关系诊断：不明确物质状态与能量的关系2病例：病例：I2(g)H2(g)2HI(g)H9.48 kJmol1I2(s)H2(g)2HI(g)H26.48 kJmol11 mol固态碘与固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差气态碘所含的能量相差17.00 kJ (2011上海高考上海高考)诊断：运用盖斯定律对热化学方程式进行加减、乘、诊断：运用盖斯定律对热化学方程式进行加减、乘、除运算时忘记除运算时忘记H也进行相应运算也进行相应运算3病例：病例：500、30 MPa下，将下，将0.5 mol N2和和1.5 mol H2置于置于密闭容器中充分反应生成密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热，放热19.3 kJ，其热化学方，其热化学方程式为：程式为：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H38.6 kJmol1(2010浙江高考浙江高考)诊断：可逆反应的热化学方程式中的诊断：可逆反应的热化学方程式中的H是指反应物完全反应是指反应物完全反应时的反应热时的反应热4病例：病例：化学反应放出的热量越多，其反应的化学反应放出的热量越多，其反应的H越大越大(2011福福州模拟州模拟)诊断：比较反应热的大小时，应包括诊断：比较反应热的大小时，应包括H的的“”或或“”和和数值数值二、本节关键点数字记忆二、本节关键点数字记忆1牢记牢记2个概念的内涵：个概念的内涵：燃烧热：燃烧热：1 mol可燃物，生成稳定的氧化物；可燃物，生成稳定的氧化物；中和热：稀溶液，生成中和热：稀溶液，生成1 mol H2O。2掌握掌握1个应用：应用盖斯定律计算反应热时，热化学方个应用：应用盖斯定律计算反应热时，热化学方程式进行适当的程式进行适当的“加加”、“减减”、“乘乘”、“除除”，则反应热，则反应热H也作相应的变化。也作相应的变化。点点 击击 下下 图图 进进 入入