高考化學(xué)基礎(chǔ)提分課件第六章第二節(jié)燃燒熱 能源 反應(yīng)熱的計算

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第二節(jié)燃燒熱能源反應(yīng)熱的計算 一 燃燒熱1 定義 在25 101kPa時 純物質(zhì)完全燃燒生成時所放出的熱量 2 單位 1mol kJ mol 穩(wěn)定的氧化物 3 意義 CH4的燃燒熱為890 31kJ mol 表示 用熱化學(xué)方程式表示為 在25 101kPa條件下 1molCH4完全燃燒生成CO2和液 態(tài)水時 放出890 31kJ的熱量 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 31kJ mol 如何理解燃燒熱定義中的穩(wěn)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 種類 2 特點(diǎn) 蘊(yùn)藏量有限 屬于能源 3 解決化石燃料枯竭的辦法 開源節(jié)流 即開發(fā)新的能源和節(jié)約現(xiàn)有的能源 煤 石油 天然氣 不可再生 2 新能源 1 種類 太陽能 氫能 風(fēng)能 地?zé)崮?海洋能和生物質(zhì)能等 2 特點(diǎn) 資源豐富 可以 沒有污染或污染很小 再生 三 蓋斯定律1 內(nèi)容 化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成 其反應(yīng)熱是的 即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的有關(guān) 而與反應(yīng)的途徑無關(guān) 2 應(yīng)用 間接計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱 相同 始態(tài)和終態(tài) 3 舉例 如 H H1 H2 1 下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是 A 已知H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 則H2SO4和Ba OH 2反應(yīng)的反應(yīng)熱 H 2 57 3 kJ mol 1B 燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH g 1 2O2 g CO2 g 2H2 g H 192 9kJ mol 1 則CH3OH的燃燒熱為192 9kJ mol 1 C H2 g 的燃燒熱是285 8kJ mol 1 則2H2O g 2H2 g O2 g H 571 6kJ mol 1D 葡萄糖的燃燒熱是2800kJ mol 1 則1 2C6H12O6 s 3O2 g 3CO2 g 3H2O l H 1400kJ mol 1 答案 D 2 2010 西安質(zhì)量檢測 氯原子對O3的分解有催化作用 O3 Cl ClO O2 H1 ClO O Cl O2 H2 大氣臭氧層的分解反應(yīng)是O3 O 2O2 H 該反應(yīng)的能量變化示意圖如圖所示 下列敘述中正確的是 A 反應(yīng)O3 O 2O2的 H E1 E3B 反應(yīng)O3 O 2O2的 H E2 E3C O3 O 2O2是吸熱反應(yīng)D H H1 H2 解析 O3 O的總能量高于2O2的能量 反應(yīng)O3 O 2O2為放熱反應(yīng) H 0 H E3 E2 故A B C錯誤 根據(jù)蓋斯定律可得 H H1 H2 D正確 答案 D 3 2010 廣東高考 在298K 100kPa時 已知 2H2O g O2 g 2H2 g H1Cl2 g H2 g 2HCl g H22Cl2 g 2H2O g 4HCl g O2 g H3則 H3與 H1和 H2間的關(guān)系正確的是 A H3 H1 2 H2B H3 H1 H2C H3 H1 2 H2D H3 H1 H2 解析 本題考查蓋斯定律 意在考查考生對蓋斯定律的運(yùn)用能力及對反應(yīng)熱的計算能力 設(shè)提供的三個熱化學(xué)方程式分別為 根據(jù)蓋斯定律 由 2可以得到 故 H1 2 H2 H3 A項(xiàng)正確 答案 A 4 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ molC3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2220kJ mol根據(jù)上面兩個熱化學(xué)方程式 試回答下列問題 1 H2的燃燒熱為 C3H8的燃燒熱為 2 1molH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為 解析 1 根據(jù)燃燒熱的概念可知 H2 C3H8的燃燒熱分別為285 8kJ mol 2220kJ mol 2 釋放總熱量的計算式為 Q放 1mol 285 8kJ mol 2mol 2220kJ mol 4725 8kJ 答案 1 285 8kJ mol2220kJ mol 2 4725 8kJ 燃燒熱與中和熱的比較 名師精析 根據(jù)燃燒熱的概念 生成物應(yīng)為穩(wěn)定的氧化物 C CO2 g H H2O l A選項(xiàng)符合題意 答案 A 1 已知H2的燃燒熱為285 8kJ mol 1 CO的燃燒熱為282 8kJ mol 1 現(xiàn)有H2和CO組成的混合氣體56 0L 標(biāo)準(zhǔn)狀況 經(jīng)充分燃燒后 放出的總熱量為710 0kJ 并生成液態(tài)水 下列說法正確的是 A CO燃燒的熱化學(xué)方程式為 2CO g O2 g 2CO2 g H 282 8kJ mol 1B H2燃燒的熱化學(xué)方程式為 2H2 g O2 g 2H2O g H 571 6kJ mol 1C 燃燒前混合氣體中 H2的體積分?jǐn)?shù)為40 D 燃燒后的混合氣體與足量的過氧化鈉反應(yīng) 轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol 解析 根據(jù)燃燒熱的定義可確定A項(xiàng)中正確的熱化學(xué)方程式為 2CO g O2 g 2CO2 g H 565 6kJ mol 1 可得B項(xiàng)中生成的H2O應(yīng)為液態(tài) 對于C項(xiàng)可列方程組求解 設(shè)56 0L混合氣體中含H2的物質(zhì)的量為xmol CO的物質(zhì)的量為ymol 列式x y 56 0 22 4 2 5 285 8x 282 8y 710 0 聯(lián)立解得x 1 H2的體積分?jǐn)?shù)為 1 2 5 100 40 故C項(xiàng)正確 燃燒后生成的H2O CO2共2 5mol 與Na2O2反應(yīng)能產(chǎn)生O21 25mol 其轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2 5mol 答案 C 2 已知反應(yīng) 101kPa時 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 稀溶液中 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol下列結(jié)論正確的是 A 碳的燃燒熱大于110 5kJ molB 的反應(yīng)熱為221kJ molC 濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水時放出的熱量小于57 3kJD 稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水 放出57 3kJ熱量 解析 A項(xiàng)中燃燒熱是指101kPa 1mol物質(zhì)充分燃燒生成穩(wěn)定化合物所釋放的能量 由題知1molC生成1molCO放熱110 5kJ 碳的燃燒熱應(yīng)指氧化產(chǎn)物為CO2時對應(yīng)能量 要在此基礎(chǔ)上繼續(xù)氧化放熱 所以應(yīng)大于110 5kJ mol B項(xiàng)中反應(yīng)熱存在吸熱 放熱兩種情況 可更正為 的反應(yīng)熱為 H 221kJ mol C項(xiàng)中濃硫酸稀釋時放熱 則與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水放出的熱量大于57 3kJ D項(xiàng)中稀醋酸為弱酸 反應(yīng)中繼續(xù)電離吸收一部分熱量 故放出熱量值比57 3kJ要少 答案 A 1 依據(jù)反應(yīng)物與生成物的能量計算 H E生成物 E反應(yīng)物 2 依據(jù)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂與生成物化學(xué)鍵形成過程中的能量變化計算 H 反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量 生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量 3 利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行計算先寫出熱化學(xué)方程式 再根據(jù)熱化學(xué)方程式所體現(xiàn)的物質(zhì)之間 物質(zhì)與反應(yīng)熱之間的關(guān)系直接計算反應(yīng)熱 4 依據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù) 利用公式直接計算反應(yīng)熱Q 燃燒熱 n 可燃物的物質(zhì)的量 2 合理設(shè)計反應(yīng)途徑如由圖可得 H H1 H2 答案 A 有關(guān)反應(yīng)熱的計算 要注意以下幾點(diǎn) 1 熱化學(xué)方程式同乘以某一個數(shù)時 反應(yīng)熱數(shù)值必須乘上該數(shù) 2 熱化學(xué)方程式相加減時 同種物質(zhì)之間可相加減 反應(yīng)熱也隨之相加減 3 寫一個熱化學(xué)方程式的逆反應(yīng)時 H的數(shù)值不變 符號相反 3 2010 新課標(biāo)全國卷 已知 HCN aq 與NaOH aq 反應(yīng)的 H 12 1kJ mol 1 HCl aq 與NaOH aq 反應(yīng)的 H 55 6kJ mol 1 則HCN在水溶液中電離的 H等于 A 67 7kJ mol 1B 43 5kJ mol 1C 43 5kJ mol 1D 67 7kJ mol 1 解析 本題考查化學(xué)反應(yīng)熱的計算 意在考查考生對蓋斯定律的運(yùn)用能力 題述反應(yīng)的離子方程式依次為 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 東城模擬 已知下列熱化學(xué)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 的反應(yīng)熱 H為 A 260 4kJ molB 260 4kJ molC 441 8kJ molD 441 8kJ mol 解析 根據(jù)蓋斯定律有 H 351 1kJ mol 90 7kJ mol 260 4kJ mol 答案 A 能源的節(jié)約 開發(fā)與利用是新世紀(jì)面臨的新問題 化學(xué)研究工作者應(yīng)站在化學(xué)的角度對燃料進(jìn)行研究 提高燃燒效率 降低環(huán)境污染 例 黨的十七大報告指出 加強(qiáng)能源資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護(hù) 增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力 堅持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策 發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè) 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題 甲實(shí)驗(yàn)中的步驟b的名稱是 通過甲組的實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸鋈紵?填 能 或 否 結(jié)合甲 乙的數(shù)據(jù)可以得出該煤的燃燒效率 該煤的燃燒效率為 用含w a m b的表達(dá)式表示 該實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瑫r測出煤中碳的含量嗎 填 能 或 否 碳的含量為 用含w a m b的表達(dá)式表示 如果不能測定出煤中碳的含量 該問不作答 請回答 根據(jù)以上數(shù)據(jù) 寫出C s 與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 水煤氣不僅是優(yōu)良的氣體燃料 也是重要的有機(jī)化工原料 CO和H2在一定條件下可以合成 a 甲醇 b 甲醛 c 甲酸 d 乙酸 試分析當(dāng)CO和H2按1 1的體積比混合反應(yīng) 合成上述 填序號 物質(zhì)時 可以滿足 綠色化學(xué) 的要求 完全利用原料中的原子 實(shí)現(xiàn)零排放 實(shí)驗(yàn)中的第b步操作是過濾 結(jié)合甲 乙兩組的數(shù)據(jù)可以測定出煤中碳的含量 3 煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的反應(yīng)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反應(yīng)合成物質(zhì)時 可達(dá)到零排放 符合 綠色化學(xué) 的要求 則合成的物質(zhì)的最簡式應(yīng)滿足CH2O 則b d符合 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全