高考化学基础提分课件第六章第二节燃烧热 能源 反应热的计算

欢迎进入化学课堂 第二节燃烧热能源反应热的计算 一 燃烧热1 定义 在25 101kPa时 纯物质完全燃烧生成时所放出的热量 2 单位 1mol kJ mol 稳定的氧化物 3 意义 CH4的燃烧热为890 31kJ mol 表示 用热化学方程式表示为 在25 101kPa条件下 1molCH4完全燃烧生成CO2和液 态水时 放出890 31kJ的热量 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 31kJ mol 如何理解燃烧热定义中的稳定的氧化物 提示 C CO2 g H H2O l S SO2 g 二 能源1 化石燃料 1 种类 2 特点 蕴藏量有限 属于能源 3 解决化石燃料枯竭的办法 开源节流 即开发新的能源和节约现有的能源 煤 石油 天然气 不可再生 2 新能源 1 种类 太阳能 氢能 风能 地热能 海洋能和生物质能等 2 特点 资源丰富 可以 没有污染或污染很小 再生 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 其反应热是的 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 2 应用 间接计算某些反应的反应热 相同 始态和终态 3 举例 如 H H1 H2 1 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 H 57 3kJ mol 1 则H2SO4和Ba OH 2反应的反应热 H 2 57 3 kJ mol 1B 燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH g 1 2O2 g CO2 g 2H2 g H 192 9kJ mol 1 则CH3OH的燃烧热为192 9kJ mol 1 C H2 g 的燃烧热是285 8kJ mol 1 则2H2O g 2H2 g O2 g H 571 6kJ mol 1D 葡萄糖的燃烧热是2800kJ mol 1 则1 2C6H12O6 s 3O2 g 3CO2 g 3H2O l H 1400kJ mol 1 答案 D 2 2010 西安质量检测 氯原子对O3的分解有催化作用 O3 Cl ClO O2 H1 ClO O Cl O2 H2 大气臭氧层的分解反应是O3 O 2O2 H 该反应的能量变化示意图如图所示 下列叙述中正确的是 A 反应O3 O 2O2的 H E1 E3B 反应O3 O 2O2的 H E2 E3C O3 O 2O2是吸热反应D H H1 H2 解析 O3 O的总能量高于2O2的能量 反应O3 O 2O2为放热反应 H 0 H E3 E2 故A B C错误 根据盖斯定律可得 H H1 H2 D正确 答案 D 3 2010 广东高考 在298K 100kPa时 已知 2H2O g O2 g 2H2 g H1Cl2 g H2 g 2HCl g H22Cl2 g 2H2O g 4HCl g O2 g H3则 H3与 H1和 H2间的关系正确的是 A H3 H1 2 H2B H3 H1 H2C H3 H1 2 H2D H3 H1 H2 解析 本题考查盖斯定律 意在考查考生对盖斯定律的运用能力及对反应热的计算能力 设提供的三个热化学方程式分别为 根据盖斯定律 由 2可以得到 故 H1 2 H2 H3 A项正确 答案 A 4 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ molC3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2220kJ mol根据上面两个热化学方程式 试回答下列问题 1 H2的燃烧热为 C3H8的燃烧热为 2 1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为 解析 1 根据燃烧热的概念可知 H2 C3H8的燃烧热分别为285 8kJ mol 2220kJ mol 2 释放总热量的计算式为 Q放 1mol 285 8kJ mol 2mol 2220kJ mol 4725 8kJ 答案 1 285 8kJ mol2220kJ mol 2 4725 8kJ 燃烧热与中和热的比较 名师精析 根据燃烧热的概念 生成物应为稳定的氧化物 C CO2 g H H2O l A选项符合题意 答案 A 1 已知H2的燃烧热为285 8kJ mol 1 CO的燃烧热为282 8kJ mol 1 现有H2和CO组成的混合气体56 0L 标准状况 经充分燃烧后 放出的总热量为710 0kJ 并生成液态水 下列说法正确的是 A CO燃烧的热化学方程式为 2CO g O2 g 2CO2 g H 282 8kJ mol 1B H2燃烧的热化学方程式为 2H2 g O2 g 2H2O g H 571 6kJ mol 1C 燃烧前混合气体中 H2的体积分数为40 D 燃烧后的混合气体与足量的过氧化钠反应 转移电子的物质的量为2mol 解析 根据燃烧热的定义可确定A项中正确的热化学方程式为 2CO g O2 g 2CO2 g H 565 6kJ mol 1 可得B项中生成的H2O应为液态 对于C项可列方程组求解 设56 0L混合气体中含H2的物质的量为xmol CO的物质的量为ymol 列式x y 56 0 22 4 2 5 285 8x 282 8y 710 0 联立解得x 1 H2的体积分数为 1 2 5 100 40 故C项正确 燃烧后生成的H2O CO2共2 5mol 与Na2O2反应能产生O21 25mol 其转移电子的物质的量为2 5mol 答案 C 2 已知反应 101kPa时 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 稀溶液中 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol下列结论正确的是 A 碳的燃烧热大于110 5kJ molB 的反应热为221kJ molC 浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水时放出的热量小于57 3kJD 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水 放出57 3kJ热量 解析 A项中燃烧热是指101kPa 1mol物质充分燃烧生成稳定化合物所释放的能量 由题知1molC生成1molCO放热110 5kJ 碳的燃烧热应指氧化产物为CO2时对应能量 要在此基础上继续氧化放热 所以应大于110 5kJ mol B项中反应热存在吸热 放热两种情况 可更正为 的反应热为 H 221kJ mol C项中浓硫酸稀释时放热 则与稀NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量大于57 3kJ D项中稀醋酸为弱酸 反应中继续电离吸收一部分热量 故放出热量值比57 3kJ要少 答案 A 1 依据反应物与生成物的能量计算 H E生成物 E反应物 2 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 H 反应物的化学键断裂吸收的能量 生成物的化学键形成释放的能量 3 利用热化学方程式进行计算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计算反应热 4 依据燃烧热数据 利用公式直接计算反应热Q 燃烧热 n 可燃物的物质的量 2 合理设计反应途径如由图可得 H H1 H2 答案 A 有关反应热的计算 要注意以下几点 1 热化学方程式同乘以某一个数时 反应热数值必须乘上该数 2 热化学方程式相加减时 同种物质之间可相加减 反应热也随之相加减 3 写一个热化学方程式的逆反应时 H的数值不变 符号相反 3 2010 新课标全国卷 已知 HCN aq 与NaOH aq 反应的 H 12 1kJ mol 1 HCl aq 与NaOH aq 反应的 H 55 6kJ mol 1 则HCN在水溶液中电离的 H等于 A 67 7kJ mol 1B 43 5kJ mol 1C 43 5kJ mol 1D 67 7kJ mol 1 解析 本题考查化学反应热的计算 意在考查考生对盖斯定律的运用能力 题述反应的离子方程式依次为 HCN aq OH aq CN aq H2O l H 12 1kJ mol 1 H aq OH aq H2O l H 55 6kJ mol 1 得 HCN aq H aq CN aq H 43 5kJ mol 1 答案 C 4 2011 东城模拟 已知下列热化学方程式 Zn s 1 2O2 g ZnO s H 351 1kJ molHg l 1 2O2 g HgO s H 90 7kJ mol由此可知Zn s HgO s ZnO s Hg l 的反应热 H为 A 260 4kJ molB 260 4kJ molC 441 8kJ molD 441 8kJ mol 解析 根据盖斯定律有 H 351 1kJ mol 90 7kJ mol 260 4kJ mol 答案 A 能源的节约 开发与利用是新世纪面临的新问题 化学研究工作者应站在化学的角度对燃料进行研究 提高燃烧效率 降低环境污染 例 党的十七大报告指出 加强能源资源节约和生态环境保护 增强可持续发展能力 坚持节约资源和保护环境的基本国策 发展环保产业 根据上述实验回答下列问题 甲实验中的步骤b的名称是 通过甲组的实验能否得出燃烧效率 填 能 或 否 结合甲 乙的数据可以得出该煤的燃烧效率 该煤的燃烧效率为 用含w a m b的表达式表示 该实验能同时测出煤中碳的含量吗 填 能 或 否 碳的含量为 用含w a m b的表达式表示 如果不能测定出煤中碳的含量 该问不作答 请回答 根据以上数据 写出C s 与水蒸气反应的热化学方程式 水煤气不仅是优良的气体燃料 也是重要的有机化工原料 CO和H2在一定条件下可以合成 a 甲醇 b 甲醛 c 甲酸 d 乙酸 试分析当CO和H2按1 1的体积比混合反应 合成上述 填序号 物质时 可以满足 绿色化学 的要求 完全利用原料中的原子 实现零排放 实验中的第b步操作是过滤 结合甲 乙两组的数据可以测定出煤中碳的含量 3 煤转化为水煤气的反应可由 得到 可得C s H2O g CO g H2 g H 131 5kJ mol 1 CO和H2按1 1反应合成物质时 可达到零排放 符合 绿色化学 的要求 则合成的物质的最简式应满足CH2O 则b d符合 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全