文档内容
第3讲 燃烧热
【学习目标】
1、理解燃烧热的概念
2、学会利用燃烧热进行相关的计算
3、了解家用燃料和火箭推进剂燃料的选择。
【学习重难点】
重点：燃烧热的概念及其计算
难点：燃烧热的相关计算
【自主预习】
1、请结合以下数据计算2H(g)+O(g)=2HO(g)的反应热 ，写出该反应的热化学方程式？
2 2 2
①断开1molH－H键要吸收436kJ的能量
②断开1molO－O键要吸收498kJ的能量
③形成2molH—O键要放出431kJ的能量
2 H(g)+O(g)=2H O(g ) ΔH=-483.6KJ/mo l
2 2 2
2.燃烧热定义： 101kP a 时 ，1mol纯物质完全燃烧生成 生成指定产物时 时所放出的热量。
【合作探究】
一．理解燃烧热的概念
1、燃烧热的定义:
【思考讨论1】我们知道物质燃烧都会放出热量，那么是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？
①研究条件: 101kP a
②反应物及其物质的量: 1mo l 纯物质
③反应程度: 完全燃烧
④生成物: 指定产物，没有特别说明，一般是在氧气中进行，且产物为稳定氧化物 。如 : C → C O，
2
H → H O(l ) ， S → S O 等。
2 2
⑤燃烧热与物质的多少无关，只与物质的种类有关
⑥符号: △ H< 0 单位: kJ/mo l
【思考讨论2】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？
答：① 燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是 1
mo l 的纯物质；
② 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。
【思考讨论3】可燃物的物质的量发生变化，其燃烧热变吗？
答：不变。燃烧热指 1 mo l 可燃物燃烧放出的热量，与可燃物的物质的量无关。
2、燃烧热表示的意义:
【想一想】1、已知CH 的燃烧热为890.31KJ/mol，表示的含义是什么？
4
在 101KP a 时 , 1molC H 完全燃烧生成 C O (g ) 和 H O(l ) 时 , 放出 890.31K J 的热量。
4 2 2
【写一写】2、已知CH 的燃烧热为890.31KJ/mol，表示甲烷燃烧热的热化学方程式:
4
C H(g)+2O(g)=CO (g)+2H2O(l ) △ H=-890.31kJ/mo l
4 2 2
【注意事项】中文叙述燃烧热、中和热时可以不带“负号”，
但凡用ΔH表示时一定要有“负号”
例：语言表述——CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol
符号表示——△H= -890.3 kJ/mol
【知识检测】【典例1】分析以下几个热化学方程式，哪个是表示碳的燃烧热( B )
A.C(s)＋1/2O(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ/mol
2
B.C(s)＋O(g)=CO(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
2 2
C.2H(g)＋O(g)=2HO(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
2 2 2
D.H(g)＋1/2O(g)=HO(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
2 2 2
【变式1】下列说法正确的是（ B ）
A．1molH 完全燃烧生成HO(g)放出的热量叫H 的燃烧热
2 2 2
B．25℃、101kPa时，1molS和2molS的燃烧热相等
C．已知S(s)+ O
2
(g)=SO
3
(g) ∆H =-269.8kJ/mol，则硫生成SO
3
的反应热为269.8kJ/mol
D．25℃、101kPa时，碳的燃烧热为-393.5kJ/mol
【变式2】书写表示下列燃料燃烧热的热化学方程式
（1）1 mol 甲烷在氧气中完全燃烧释放的能量为890 kJ
C H (g) + 2 O (g ) = C O (g ) + 2 H O(l ) △ H = – 89 0 kJ/mo l
4 2 2 2
（2）28 g CO在氧气中燃烧生成CO2(g)释放的能量为283 kJ
CO(g)+1/2 O (g) = C O (g ) △ H = – 28 3 kJ/mo l
2 2
【合作探究】
二．燃烧热的相关计算
【例2】 在101 kPa时，1 mol CH 完全燃烧生成CO 和液态HO，放出890.3 kJ的热量，CH 的燃烧热为
4 2 2 4
多少？1000 L CH(标况)燃烧后所产生的热量为多少？
4
解析： C H (g ) ＋ 2 O(g)=CO (g ) ＋ 2 H O(l ) ； Δ H = － 890. 3 kJ/mo l
4 2 2 2
即 C H 的燃烧热为 890. 3 kJ/mo l 。
4
100 0 L C H 标况 ) 的物质的量为： n(C H )=44. 6 mol ,
4( 4
44. 6 mo l C H 完全燃烧放出的热量为： 44. 6 mol×890. 3 kJ/mol=3.97×10 4 k J
4
[归纳]一定量可燃物完全燃烧时放出的热量 Q 放 = n ( 可燃物 )×|ΔH |
【思考讨论4】归纳一下中和热、燃烧热的异同点
燃烧热 中和热
能量变化 放热反应
相同点
ΔH ΔH＜0，单位常用kJ/mol
反应物的量 1 mol 不限量
不同点 生成物的量 不限量 1 mol HO(l)
2
在101 kPa时，1 mol物 在稀溶液中，酸与碱发生中
反应热的定义 质完全燃烧生成稳定的 和反应，生成1 mol H 2 O(l)
化合物时放出的热量； 时放出的热量；强酸与强碱
反应物不同，燃烧热不 反应的中和热都相同，均约
同 为57.3 kJ/mol
【知识检测】【典例2】中和热与57.3 kJ·mol-1的关系
已知：H+(aq) + OH-(aq) = HO(l) ΔH =﹣57.3 kJ·mol-1
2
试比较下列反应中放出的热量与 57.3 kJ 的大小：
（1）浓酸与浓碱反应生成 1 mol 水，Q1 _＞____57.3 kJ， ΔH1 __＜___ ΔH；
（2）弱酸与弱碱反应生成 1 mol 水，Q2 __＜___57.3 kJ， ΔH2 __＞___ ΔH；
（3）强酸与强碱反应生成 1 mol 水和难溶性盐，Q3 __＞___57.3 kJ， ΔH3 ___＜__ ΔH。
【变式1】已知充分燃烧a g乙烯气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙烯燃
烧的热化学方程式正确的是（A ）
A．CH(g)+3O(g)=2CO(g)+2HO(l) ΔH＝-2b kJ/mol
2 4 2 2 2
B．CH(g)+3O(g)=2CO(g)+2HO(l) ΔH＝+2b kJ/mol
2 4 2 2 2
C．CH(g)+6O(g)=4CO(g)+4HO(l) ΔH＝-2b kJ/mol
2 4 2 2 2
D．CH(g)+6O(g)=4CO(g)+4HO(l) ΔH＝+b kJ/mol
2 4 2 2 2
【变式2】已知下列两个热化学方程式：
2H(g)+O(g) =2HO(l) △H＝-571.6 kJ•mol-1
2 2 2
CH(g)+5O(g) =3CO(g)+4 HO(l) △H＝-2 220 kJ•mol-1
3 8 2 2 2
（1）H 的燃烧热为___ 285. 8 k J • mol- 1___________， CH 的燃烧热为___ 2 22 0 k J • mol- 1
2 3 8
（2）2 g H 和2 mol CH 组成的混合气体完全燃烧放出的热量为_ __4725. 8 k J
2 3 8
（3）现有H 和 CH 的混合气体5 mol，完全燃烧时放出热量3847 kJ，则混合气体中H 和CH 的体积比为
2 3 8 2 3 8
___ _ 3 ： 1 ________
【合作探究】
三．了解家用燃料和火箭推进剂燃料的选择
【思考讨论4】你会选择哪种家用燃料，选择的依据是什么？
燃料 △H(kJ/mol)
①S(s) -296
②H(g) -285.8
2
③CH(g) -890.3
4
④CHOH(l) -1366.8
2 5
【提示】可从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、运输、价格、对生态环境的影响等方面综合考虑。
学习燃烧热的意义：通过对燃烧热的学习，可帮助我们更充分地利用能源。
①燃烧产物大气污染，一般不作燃料
②不易制备、运输，但无污染且燃烧热较大，是未来新能源
③西气东输工程，家庭常用燃料
④可再生能源，液体易运输，且燃烧热较大，逐渐被应用于乙醇汽油中
1、液体火箭推进剂的发展
【合作探究】长征五号火箭推进剂为什么选择液氢而不用CO呢？
火箭荷载的绝大部分质量来自于推进剂，产生同样推力所需要的推进剂质量越小，火箭的荷载就越低。
计算每克液氢-液氧推进剂恰好完全反应释放的热量2、能源
（1）定义:能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料（煤、石油、天然气）、 阳光、风力、流
水、潮汐以及柴草等。
（2）节约能源的重要措施：科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。
（3）一级能源：来自自然界未经转化的能源。 比如：风能、水能、煤炭、石油、天然气、太阳能、海洋
能、地热能、波浪能、潮汐能等。
二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。 比如： 电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、
煤油、柴油、液化石油气、沼气能等
【知识检测】
【典例3】火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(NH)和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生大
2 4
量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出
256 kJ的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式：NH (l ) ＋ 2 HO(l)=N (g ) ＋ 4 H O(g ) Δ H ＝－ 64 0 kJ·mo l － 1___ _。
2 4 2 2 2 2
(2)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_产物不会造成环
境污染 ______ _
【变式1】(1)已知肼(NH)是一种高能燃料，将16 g气态肼在氧气中燃烧，生成氮气和水蒸气，放出267
2 4
kJ热量，试写出该反应的热化学方程式：_ _ NH (g ) ＋ O(g)=N (g ) ＋ 2 H O(g ) Δ H ＝－ 53 4 kJ·mo l － 1 。
2 4 2 2 2
(2)试用化学反应能量图表示该反应过程中能量的变化。
__________ ________________________________________
【巩固练习】
1、下列热化学方程式中△H的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是( )
A．H(g)+Cl(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol
2 2
B．C(s)+ O(g)=CO(g) △H=-110.5kJ/mol
2
C．2H(g)+O(g)=2HO(l) △H=-571.6kJ/mol
2 2 2
D．CO(g)+ O(g)=CO(g) △H=-283kJ/mol
2 2
答案：D
解析：A.氢气的燃烧热是1mol氢气燃烧产生1mol HO(l)时的反应热，故A不合题意；
2B.碳单质的燃烧热是1mol C(s) 燃烧产生1mol CO (g)时的反应热，该反应产物是CO(g)，故B不合题
2
意；
C. 氢气的燃烧热是1mol氢气燃烧产生1mol HO(l)时的反应热，该反应是2mol H(g)反应，故C不合题
2 2
意；
D. 1mol CO(g) 燃烧产生1mol CO (g)时的反应热为CO的燃烧热，故D符合题意。
2
2、燃烧是人们利用热能的重要方式。下列有关燃烧热的说法正确的是（ ）
A．燃烧热所指的燃烧产物一定是相应元素的最高价氧化物
B．含碳物质燃烧生成 时所放出的热量是燃烧热
C．实验测定 的燃烧热时与所用 量的多少无关
D． 燃烧生成CO 时放出的热量是生成CO时放出的热量的2倍
2
答案：C
解析：A. 燃烧热所指的燃烧产物是指25℃，101kPa下稳定的氧化物，不一定是相应元素的最高价氧化
物，如S元素的燃烧产物为SO，故A错误；
2
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，而不是生成 时所放出的热量，B错误；
C. 实验测定 的燃烧热时测定生成1mol液态水时释放的热量，与所用 量的多少无关，故C正确；
D. 燃烧生成CO 时放出的热量与生成CO时放出的热量无法得出2倍关系，故D错误。
2
3、下列有关热化学方程式的评价合理的是（ ）
实验事实 热化学方程式 评价
A 已知H+（aq）+OH﹣（aq）═HO HSO（aq）+Ba（OH）（aq） 正确
2 2 4 2
（l）
═BaSO（s）+2HO（l）
4 2
△H＝﹣57.3 kJ•mol﹣1，将稀硫酸
△H＝﹣114.6 kJ•mol﹣1
与稀氢氧化钡溶液混合
B 醋酸与稀氢氧化钠溶液混合 CHCOOH（aq）+NaOH（aq） 不正确；因为醋酸状态为
3
“aq”，而不是“l”．
═NaCl（aq）+HO（l）
2
△H＝﹣57.3kJ•mol﹣1
C 160 g SO 气体与适量水恰好完全反 SO（g）+HO（l）═HSO 不正确；因为反应热为
3 3 2 2 4
应生成HSO，放出热量260.6 kJ （aq） △H＝﹣260.6kJ•mol﹣1
2 4
△H＝﹣130.3 kJ•mol﹣1
D 已知25℃、101 kPa下，120g石墨 C（s）+O（g）═CO（g） 不正确；同素异形体要注
2 2
完全燃烧放出热量3935.1 kJ 名称：C（石墨）△H＝﹣393.51 kJ•mol﹣1
A．A B．B C．C D．D
答案：D
解析：A、因SO2﹣、Ba2+反应生成BaSO，需要放出热量，所以反应热小于﹣114.6 kJ•mol﹣1，故A错误；
4 4
B、因醋酸是弱酸，电离时需要吸热，所以反应热大于﹣57.3k J•mol﹣1，故B错误；
C、因160 g SO（2mol）气体与适量水恰好完全反应生成HSO，放出热量260.6 kJ，则1molSO 气体与
3 2 4 3
适量水恰好完全反应生成HSO，放出热量130.3 kJ，故C错误；
2 4
D、因C有同素异形体，而同素异形体的能量是不同的，则评价合理，故D正确。
