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专题33 燃烧热、中和热一. 燃烧热1. 定义：在101 kPa时，1 mol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kJ/mol。2. 在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：（1） 研究条件： 101 kPa，温度通常是25。（2）反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。如HH2O(l)而不是H2O(g)、CCO2(g)而不是CO、SSO2(g)而不是SO3。（3） 燃烧热是以1 mol可燃物作为标准来进行测定的，因此书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，其他物质的化学计量数常出现分数。（4） 燃烧热的含义：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H=-285.8kJ/mol，H2的燃烧热为285.8kJ/mol所表示的含义： 。特别提醒：因燃烧热、中和热是确定的放热反应，具有明确的含义，故在表述时不用带负号，如CH4的燃烧热为890KJ/mol。强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ/mol。二. 中和热1. 定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。2. 中和热的表示：H+(aq) +OH-(aq)=H2O (l)；H=-57.3kJmol。3. 要点条件：稀溶液。反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。生成1mol水，中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。放出的热量：57.3kJ/mol三. 燃烧热和中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化放热反应HH0 , 单位 kJ/mol不同点反应物的量可燃物为1mol可能是1mol也可以是0.5mol(或不限)生成物的量不限量H2O 1mol反应热的含义1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kJ/mol （2） 中和热的测定步骤： 用大、小烧杯、泡沫塑料、温度计和环形搅拌棒组装反应装置。(也可在保温杯中进行) 用量筒量取50mL0.5mol的盐酸倒入小烧杯中并用温度计测量温度，记入下表。 用另一量筒量取50mL0.55mol的NaOH溶液并测量温度，记入下表。 把温度计和环形搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯，用环形搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为最终温度，记入下表。 重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。 根据实验数据计算中和热。（具体计算不要求）在理解中和热的概念时，要注意以下几点：研究条件：稀溶液（常用aq来表示稀溶液）； 反应物：酸与碱 ； 生成物及其物质的量：1 mol H2O； 放出热量：H0 反应为熵增反应，任何温度下能自发进行【答案】C【解析】A、酸碱中和是放热反应，故H应为负值，A错误；B、燃烧热为1mol H2完全燃烧的热效应，故在101KPa下氢气的燃烧热H =285.5 kJmol-1，则水分解的热化学方程式：H2O(l)=H2(g)+ O2 (g) H = +285.5 kJmol-1，B错误；C、由反应2C(s)+O2(g)=2CO(g) H=221 kJmol-1可知，1mol碳燃烧生成CO放出的热量为110.5 kJ，CO燃烧生成二氧化碳继续放出热量，故1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5 kJ，所以碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol，C正确；D、2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H0 反应为熵增反应，S0，则高温条件下才有可能满足H-TS0，反应才能自发进行，D错误。典例4下列热化学方程式的反应热表示可燃物的燃烧热的是A H2(g)+I2(g)2HI(g) H=-9.48 kJ mol-1B CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g)+CO2(g) H =-802.3 kJ mol-1C 2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) H=-566 kJ mol-1D H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ mol-1【答案】D典例5下列关于反应能量的说法正确的是A Zn(s)CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)Cu(s) H216 kJ/mol，反应物总能量E2C 101 kPa时，2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H483.6 kJ/mol，H2的燃烧热H241.8 kJ/molD H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJ/mol，含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合后放出57.3 kJ 的热量【答案】B【解析】A、当反应物总能量生成物总能量，则反应是放热反应，HO，A错误；B、如果1mol氢原子所具有的能量为E1，1mol氢分子的能量为E2，原子的能量比分子的能量高，所以原子结合成分子形成化学键时放出热量，即2H=H2 放出热量，则2E1E2，B正确；C、H2的燃烧热必须是1mol物质燃烧生成最稳定的氧合物液态水时所放出的能量，C错误；D、中和热是强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时，所放出的热量，1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合时，浓硫酸溶于水放热，所以导致H-57.3kJmol-1，D错误。 典例6（）（1）在25、101kPa下，1 g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则甲醇的燃烧热的热化学方程式为：_（）现用中和滴定测定某盐酸溶液的浓度，有关数据记录如下：滴定序号待测液体积(mL)所消耗烧碱标准液的体积(mL)滴定前滴定后消耗的体积125.000.5025.1224.62225.00 / / /325.005.0029.5824.58 （2）实验中有石蕊和酚酞两种指示剂，该实验应选用_作指示剂。用_式滴定管盛装0.2500 mol/L烧碱标准液，锥形瓶中装有25.00mL待测盐酸溶液。（3）下图表示第二次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置。该次滴定所用标准烧碱溶液体积为_mL。 （4）根据所给数据，计算出该盐酸的物质的量浓度（注意保留合适的有效数字），c (HCl) = _ 。（5）读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，则会使最终测定结果_。(填“无影响”、“偏高”、“偏低”)【答案】 CH3OH（l）+3/2O2（g）CO2（g）+2H2O（l） H=725.76 kJ mol1 酚酞 碱 24.60 0.2460 molL1 偏低（3）滴定前读数为：0.20mL，滴定后读数为：24.80mL，消耗溶液的体积为24.60mL；（4）消耗的烧碱溶液的体积为V（NaOHl）=24.60mL，则c（HCl）=0.2460 molL1 ；（5）读数时，若滴定前仰视，液面在刻度线上方，滴定后俯视，液面在刻度线下方，导致消耗标准液的体积读数偏小，则会使最终测定结果偏低。典例7金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。（1）在通常状况下,金刚石和石墨相比较, （填”金刚石”或”石墨”）更稳定，石墨的燃烧热为 。 （2）12 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36 g，该过程放出的热量为 。、磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物P2O3和P2O5 ， P2O5在通常状态下稳定。已知3.1 g的单质磷（P）在3.2 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出X kJ热量。（3）写出两种磷的氧化物对应的质量（g）为 、 。（4）已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol，写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式 。【答案】（1）石墨；-393.5kJ/mol（2）252. 0kJ（3）P2O3、2.75g; P2O5、3.55g；（4）-（20X-Y）kJ/mol【解析】（1）图象分析金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以说明石墨稳定，图象分析1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为393.5kJ，则石墨的燃烧热为393.5kJmol-1；（2）12g石墨物质的量为1mol，在一定量空气中燃烧，依据元素守恒，若生成二氧化碳质量为44g，若生成一氧化碳质量为28g，生成气体36g，28g36g44g，判断生成的气体为一氧化碳和二氧化碳气体，设一氧化碳物质的量为x，二氧化碳物质的量为（1-x）mol，28x+44（1-x）=36g，x=0.5mol，二氧化碳物质的量为0.5mol；依据图象分析，C（石墨，s）+O2（g）CO2（g）H=-393.5 kJmol-1 ；C（石墨，s）+O2（g）CO（g）H=-110.5 kJmol-1 ，生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=393.5 kJmol-1 0.5mol+110.5 kJmol-1 0.5mol=252KJ；12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为252.0kJ；（3）3.1g的单质磷（P）的物质的量为=0.1mol，3.2g的氧气的物质的量为=0.1mol，故P原子与O原子的数目之比为0.1mol：0.1mol2=1：2，2：51：22：3，故反应产物为P2O3、P2O5，令物质的量分别为xmol、ymol，则：2x+2y=0.1 ，3x+5y=0.12 ，解得：x=0.025mol，y=0.025mol；故P2O3的质量为0.025mol110g/mol=2.75g，P2O5的质量为0.025mol142g/mol=3.55g。典例8开源节流是应对能源危机的重要举措。下列做法有助于能源“开源节流”的是_ (填字母)。a大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求b大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源c开发太阳能、水能、风能、地热等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料d减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生氢能是理想的清洁能源。下列制氢的方法中，最节能的是_ (填字母)。a电解水制氢：2H2O2H2+O2b高温使水分解制氢：2H2O2H2+O2c太阳光催化分解水制氢：2H2O2H2+O2d天然气制氢：CH4+H2OCO+3H2利用MnFe2O4通过两步反应使水分解制氢气，第一步反反应为：MnFe2O4MnFe2O4X+ O2，则第二步反应的化学方程式为_ (不写条件)。下图是以SO2、I2、H2O为原料，利用核能使水分解制氢气的一种流程。 反应X的化学方程式为_，该流程中循环使用的原料有_。从理论上讲，该流程中，1mol原料水制得_molH2。【答案】（1）bcd；（2）c；（3）MnFe2O4X+xH2O=MnFe2O4+xH2；（4）SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4；SO2、I2 ；1；
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