1、 一、燃烧热和中和热1燃烧热(1)概念: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。燃烧热的单位一般用 kJmol1表示。燃烧热的限定词有恒压(101 kPa 时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等,其中的“完全燃烧” ,是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物:CCO 2(g),HH 2O(l),SSO 2(g)等。(2)表示的意义:例如 C 的燃烧热为 393.5 kJmol1,表示在 101 kPa 时,1 mol C 完全燃烧放出393.5 kJ 的热量。(3)书写热化学方程式:燃烧热是以 1 mol 物
2、质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写它的热化学方程式时,应以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如:C8H18(l)+25O2(g) 8CO2(g)+9H2O(l) H=5 518 kJmol1,即 C8H18的燃烧热为 5 518 kJmol1。(4)燃烧热的计算:可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为 Q 放 =n(可燃物) H式中: Q 放 为可燃物燃烧反应放出的热量; n 为可燃物的物质的量; H 为可燃物的燃烧热。2中和热(1)概念:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成 1 mol 液态 H2O 时的反应热叫中和热。(2)注意几个限定词:稀溶液;产物是 1
3、 mol 液态 H2O;用离子方程式可表示为 OH(aq)+H+(aq) H2O(l) H=57.3 kJmol1。3燃烧热与中和热的异同燃烧热 中和热能量变化 放热相同点 H H0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗 5 mol/L 的 KOH 溶液 100 mL,恰好生成正盐,则此条件下丁烷燃烧热的 H 为A8 Q kJ/mol B16 Q kJ/molC8 Q kJ/mol D16 Q kJ/mol4下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A若 2H2(g)O 2(g) 2H2O(g) H=483.6 kJmol1 ,则 H2燃烧热为 241.8 kJmol1B若 C(石墨,s) C(金
4、刚石,s) H0,则石墨比金刚石稳定C已知 NaOH(aq)HCl(aq) NaCl(aq)H 2O(l) H=57.4 kJmol1,则 20.0g NaOH 固体与稀盐酸完全中和,放出 28.7 kJ 的热量D已知 2C(s)2O 2(g) 2CO2(g) H1;2C(s)O 2(g) 2CO(g) H2,则 H1 H25一些烷烃的燃烧热如下表所示:化合物燃烧热/(kJmol -1)化合物燃烧热/(kJmol -1)甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0乙烷 1 560.8 异丁烷 2 869.6丙烷 2 221.5 2-甲基丁烷 3 531.3下列说法正确的是A正戊烷的燃烧热大约为 3
5、 540 kJmol-1B热稳定性:正丁烷异丁烷C乙烷燃烧的热化学方程式为 2C2H6(g)+7O2(g) 4CO2(g)+6H2O(l) H=-1 560.8 kJmol-1D相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多6下列有关反应热的分析中正确的是选项 A B C D已知条件中和热:57.3 kJ/mol中和热:57.3 kJ/molH2的燃烧热:285.8 kJ/mol碳的燃烧热:393.5 kJ/mol对应反应H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq) BaSO4(s)+2H2O(l)NH3H2O(aq)+H+(aq) (aq)+H2O(l)+4NHH2(g)+ O2(g)1
6、H2O(g)2C(s)+O2(g)2CO(g) H =-114.6 kJ/mol =-57.3 kJ/mol -285.8 kJ/mol =-787 kJ/mol7下列说法正确的是A已知 2C(s) + O2(g) 2CO(g) H=221 kJmol 1,则 C(碳)的燃烧热为 110.5 kJmol1B已知氢气燃烧热 H=285.5 kJmol 1,则 2H2O(l) 2H2(g)+ O2(g) H=285.5 kJmol 1C已知中和热 H=57.3 kJmol1,若将含 0.5 mol H2SO4的稀溶液与 1 mol NaOH 固体混合,放出的热量小于 57.3 kJD含 20.0
7、g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出热量 28.7 kJ,则稀醋酸和稀 NaOH 溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq) + CH 3COOH(aq) CH3COONa(aq) + H2O(l) H57.4 kJmol 18强酸和强碱在稀溶液中的中和热可表示为:H +(aq)+OH(aq) H2O(l) H=57.3 kJmol1,又知在溶液中反应有:CH 3COOH(aq)+NaOH(aq) CH3COONa(aq)+H2O(l) H=Q1 kJmol1, H2SO4(浓)+NaOH(aq) Na2SO4(aq)+H2O(l) H=Q2 kJmol1,HNO 3(aq)+KOH(
8、aq) KNO3(aq)+H2O(l) 1H=Q3 kJmol1,则 Q1、 Q2、 Q3的关系正确的是A Q1=Q2=Q3 B Q2 Q1 Q3C Q2 Q3 Q1 D Q2=Q3 Q19请完成下列填空:(1)化学反应可视为旧化学键断裂和新化学键形成的过程。已知 HH 键的键能为 436 kJmol-1,ClCl 键的键能为 243 kJmol-1,HCl 键的键能为 431 kJmol-1,则 H2(g)+Cl2(g) 2HCl (g)的反应热 H= 。(2)CaCO 3(s) CaO(s)+CO2(g) H=-177.7 kJmol-1 H2SO4(l)+NaOH(l) Na2SO4(l
9、)+H2O(l) H=-57.3 kJmol-111C(s)+O 2(g) CO2(g) H=-393.5 kJmol-1CO(g)+ O2(g) CO2(g) H=-283 kJmol-1HNO 3(aq)+NaOH(aq) NaNO3(aq)+H2O(l) H=-57.3 kJmol-1上述热化学方程式中,不正确的有 (填序号,下同);表示燃烧热的热化学方程式的是 ;表示中和热的热化学方程式的是 。10盐酸或稀硫酸和氢氧化钠溶液的中和反应,没有明显的现象。某学习兴趣小组的同学为了证明氢氧化钠溶液与盐酸或稀硫酸发生了反应,从中和反应的热效应出发,设计了下面几种实验方案。请回答有关问题。(1)
10、方案一:按上图组装好实验装置,图中小试管用细线吊着,细线的上端拴在细铁丝上。开始时使右侧 U 形管两端红墨水相平。实验开始后,向下插细铁丝,使小试管内盐酸和广口瓶内氢氧化钠溶液混合,此时观察到的现象是 ,原因是 。(2)方案二:该小组借助反应混合液温度的变化来判断反应的发生。如果氢氧化钠溶液与盐酸混合前后有温度的变化,则证明发生了化学反应。该小组同学将不同浓度的氢氧化钠溶液和盐酸各 10 mL混合,用温度计测量反应前后温度的变化,测得的部分数据如下表所示:编号 盐酸 氢氧化钠 t/1 0.1 molL-1 0.05 molL-1 0.352 0.1 molL-1 0.1 molL-1 x3 0
11、.2 molL-1 0.2 molL-1 1.4则 x 等于 。(3)方案三:该小组还设计了如图所示装置来证明氢氧化钠溶液确实与稀硫酸发生了反应。他们认为若洗气瓶中导管口有气泡冒出,则说明该反应放出热量,从而证明锥形瓶内发生了反应。实验时,打开分液漏斗活塞,发现导管流出液体不畅,原因可能是 。从原理上讲,该实验设计的不合理之处为 。请你在此实验装置的基础上提出修改方案 。11将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位。在炼铁高炉中发生的关键反应如下:C(s)+O2(g) CO2(g) H=-393.5 kJmol-1CO2(g)+C(s) 2CO(g) H=+172.46 kJ
12、mol-1Fe2O3+CO Fe+CO2(未配平)已知:2Fe(s)+ O2(g) Fe2O3(s) H=-824.21 kJmol-1。根据以上信息回答下列问题:(1)CO 的燃烧热为 ;写出表示 CO 燃烧热的热化学方程式: 。(2)高炉内 Fe2O3被 CO 还原为 Fe 的热化学方程式为 。(3)炼制 1 t 含铁量为 96%的生铁所需焦炭的理论用量是 t,实际生产中所需焦炭量远高于理论用量,其原因是 。12016 海南油酸甘油酯(相对分子质量 884)在体内代谢时可发生如下反应:C 57H104O6(s)+80O2(g) 57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧 1 kg 该化合物
13、释放出热量 3.8104 kJ。油酸甘油酯的燃烧热 H为A3.810 4 kJmol1 B3.810 4 kJmol1C3.410 4 kJmol1 D3.410 4 kJmol122015 海南己知丙烷的燃烧热 H=2215 kJmol1, 若一定量的丙烷完全燃烧后生成 1.8 g 水,则放出的热量约为A55 kJ B220 kJC550 kJ D1108 kJ变式拓展1【答案】B2【答案】(1)环形玻璃搅拌棒(2)减少实验过程中的热量损失(3)偏小 (4)不相等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成 1 mol H2O(l)所放出的热量,与酸碱的用量无关 (5)偏小 偏小【解析】(1
14、)本实验成败的关键是准确测量反应后的温度。因此所用装置必须保温、绝热且可使体系温度尽快达到一致,故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒。(2)碎纸条的作用为减少实验过程中的热量损失。(3)不盖硬纸板会损失部分热量,故所测结果偏低。(4)由中和热的概念可知,中和热是以生成 1 mol 水为标准的,而与过量部分的酸碱无关。(5)由于弱酸、弱碱的中和反应放出热量的同时,还有弱酸、弱碱的电离吸热,所以用氨水代替NaOH,测得的中和热数值偏小;用 50 mL 0.50 molL1 NaOH 溶液进行上述实验会导致反应不充分,测得的反应热会偏小。3【答案】D考点冲关1 【答案】C【解析】A 项, “可燃冰”外观像
15、冰,其化学组成是 CH4nH2O,水的化学式为 H2O,根据元素守恒知,水不能变为油,A 错误;B 项,氧气助燃,所以通入足量的空气能使燃料充分燃烧,但通入大大过量的空气会使热量被空气带走,不利于热量的充分利用,B 错误;C 项,物质的化学能可以转化为热能、光能、电能等能量形式,C 正确;D 项,根据燃烧热的定义,硫转化成气态的二氧化硫,D 错误。2 【答案】D【解析】反应前的温度为起始温度,A 项正确;为保证实验的准确性,可使酸或碱过量,以保证碱或酸反应完全,B 项正确;向小烧杯中加碱液时,碱液的温度应与酸的温度相同,以保证起始温度相同,C项正确;可以用氢氧化钾代替氢氧化钠,但不可以用浓硫酸
16、代替盐酸,因为浓硫酸溶于水会放热,导致测定的中和热数值偏大,D 项错误。3 【答案】D【解析】5 mol/L KOH 溶液 100 mL 含有 0.5 mol 的 KOH,生成正盐 K2CO3,吸收 CO2为 0.25 mol。而 1 mol 丁烷中有 4 mol 碳原子,所以会生成 4 mol CO2,现在生成 0.25 mol CO2,可知燃烧了 0.062 5 mol 丁烷。那么完全燃烧 1 mol 丁烷,会产生 16Q kJ 热量,燃烧热的 H 均小于零,故为16 Q kJ/mol,选 D。4【答案】B【解析】本题主要考查化学反应与能量。选项 A 中反应物 H2O 不是液态,不能用来计
17、算燃烧热,故 A 错;NaOH 固体溶于水放热,20.0 g (0.5 mol) NaOH 固体与稀盐酸完全中和,放出的热量大于 28.7 kJ,故C 错;D 中 H1为完全燃烧放出的热量, H2为不完全燃烧放出的热量,前者放出的热量多于后者,但 H57.4 kJmol1 ,故 D 正确。8【答案】C【解析】本题主要考查中和热的概念和反应热的比较。HNO 3和 KOH 分别为强酸和强碱,其稀溶液中的中和热可表示为:H +(aq)+OH(aq) H2O(l) H=57.3 kJmol1,即 Q3=57.3,CH 3COOH 为弱酸,电离过程中吸收热量,所以 Q1 57.3,则 Q1、 Q2、 Q
18、3的关系正确的是Q2 Q3 Q1,故选 C。9 【答案】 (1)-183 kJmol -1 (2) 10 【答案】 (1)U 形管内液面左边下降,右边升高 盐酸和氢氧化钠发生中和反应放出热量,使瓶内气体温度升高,压强增大(2)0.7(3)没打开分液漏斗上部塞子(其他合理答案也可) 稀硫酸具有一定的体积,冒出气泡的原因可能是加入稀硫酸引起的在分液漏斗上部塞子和锥形瓶之间连接一橡胶管【解析】 (1)方案一中盐酸和氢氧化钠发生中和反应会放出热量,使广口瓶内气体温度升高,气体受热膨胀,压强增大,U 形管内液面左边下降,右边升高。(2)方案二中由反应的 NaOH 和 HCl 的物质的量来看,1 号实验中
19、参加反应的 NaOH 和 HCl 都是0.510-3 mol,温度升高 0.35 ,3 号实验中参加反应的 NaOH 和 HCl 都是 210-3 mol,为 1 号实验的 4 倍,而温度变化量也是 4 倍,由此看出参加反应的物质的量与温度变化量成正比。2 号实验中参加反应的 NaOH 和 HCl 的物质的量是 1 号实验的 2 倍,故温度变化量也应为 1 号实验的 2 倍,为 0.7 。(3)方案三中稀硫酸具有一定的体积,冒出气泡的原因可能是加入稀硫酸引起的。可以在分液漏斗上部塞子和锥形瓶之间连接一橡胶管。如图所示。11 【答案】 (1)282.98 kJmol -1 CO(g)+ O2(g
20、) CO2(g) H=-282.98 kJmol-11(2)Fe 2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) H=-24.73 kJmol-1(3)0.31 焦炭没有被充分利用直通高考1 【答案】D【解析】燃烧热指的是燃烧 1 mol 可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧 1 kg 油酸甘油酯释放出热量 3.8104 kJ,则燃烧 1 mol 油酸甘油酯释放出热量为 3.4104 kJ,则得油酸甘油酯的燃烧热 H=3.4 10 4 kJmol1。【名师点睛】将化学反应中的物质变化和能量变化综合起来考查将成为一种热门的题型,同时注意到由于能源日益匮乏,因此有关燃烧热、中和热、盖斯定律等问题必将成为今后命题的重点。新课程背景下的高考热化学方程式试题大多是一些思路型题型,题目变化较多,但思路变化却较少,主干知识依然是重点考查的内容。此类试题比较贴近当前的教学实际,虽然形式上有各种各样的变化,但只要学会了基础题型的解题思路和应对策略,缜密分析、逐层递解,再经过一些变化演绎,就可以准确解答相关题型。此外,通过此类题型的解题策略探究还有利于培养学生科学素养、创新精神和灵活运用所学知识综合解决实际问题的能力。2 【答案】A