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1、2022年高三化學 知識點精析精練 燃燒熱和中和熱
一、燃燒熱
1.燃燒熱的概念:在101kPa時,1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。單位一般為:kJ/mol,符號:
2.燃燒熱的計算:(1)求物質(zhì)的燃燒熱;必須以1mol可燃物為計算標準,且可燃物必須完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物;(2)求燃燒反應(yīng)釋放的熱量:一定量可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量等于可燃物的物質(zhì)的量乘以其燃燒熱。
二、中和熱
1.中和熱的概念:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1 mol水時所產(chǎn)生的反應(yīng)熱叫做中和熱。單位一般為:kJ
2、/mol,符號: H。
2.強酸與強堿反應(yīng)的中和熱:強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生的中和反應(yīng),其實質(zhì)是(1),而與酸、堿的種類無關(guān),因而強酸與強堿的中和熱是一個定值,均為57.3 kJ/mol。
3.弱酸或弱堿參與的中和反應(yīng)的中和熱:由于弱酸或弱堿難電離,且電離一般要吸熱,故弱酸或弱堿參與的中和反應(yīng),其中和熱略小于57.3kJ/mol。
三、燃燒熱和中和熱的熱化學方程式
由于燃燒熱是從1 mol物質(zhì)完全燃燒釋放的熱量來定義的,而中和熱是以生成1 mol水所釋放的熱量來定義的,因此在書寫它們的熱化學方程式時,應(yīng)以燃燒1 mol可燃物或生成1 mol水為標準配平
3、其余物質(zhì)的化學計量數(shù),如:
四、使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)
1.煤、石油、天然氣是當今世界上最重要的化石燃料,使用化石燃料的利弊應(yīng)從資源蘊藏、開采運輸、綜合利用及環(huán)境保護各方面綜合考慮。
2.最有希望的新能源是太陽能、風能和氫能等。其特點是資源豐富,使用時對環(huán)境沒有污染或污染很小,且有些可再生,屬再生性能源。
學法建議
1.燃燒熱和中和熱是反應(yīng)熱的兩種類型,學習時應(yīng)將其與熱化學方程式聯(lián)系起棘
2.采用對比的方法,注意燃燒熱和中和熱的聯(lián)系與區(qū)別。
研究條件
標準
能量變化
單位
注意事項
燃燒
101kPa
1mol
放熱()
4、
kJ/mol
可燃物要完全燃燒,生成穩(wěn)定的氧化物
中和熱
稀溶液
生成1mol
放熱()
kJ/mol
強酸與強大事堿在稀溶液中反應(yīng)生成1mol
水,都放出57.3kJ熱
3.結(jié)合化石燃料的使用及新能源的開發(fā)課題,通過討論或辯論的形式,加深對化學與社會聯(lián)系的認識,并對煤的綜合利用及新技術(shù)的開發(fā)做綜合討論。
潛能開發(fā)
[例1]下列說法中,正確的是 ( )
A.1molH2 SO4與1molBa(OH)2完全中和所放出的熱量為中和熱
B.中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng),鹽類水解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
C.在101kPa時,1mol碳燃燒所放出的熱量一定叫
5、碳的燃燒熱
D.CO燃燒是吸熱反應(yīng)
思路分析
中和熱是稀溶液中酸與堿中和生成1 molH2O所放出的熱量,燃燒熱指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。 1molH2S04與1molBa(OH)2完全中和要生成2molH2O,碳燃燒有完全燃燒與不完全燃燒的區(qū)別。因而A、C是錯誤的。中和反應(yīng)和鹽的水解反應(yīng)互為可逆,因中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),故鹽類水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),B正確。
[例2](1)在101kPa時,H2在1.00molH2中完全燃燒生成 2.00molH2 O2(1)放出571.6kJ的熱量,H2 的燃燒熱為 ,表示H2燃燒熱的熱化學方程式為
6、 。
(2)1.00L1.00mol/LH2SO4 溶液與2.00L1.00mol/LNaOH溶液完全反應(yīng),放出114.6 kJ的熱量,該反應(yīng)的中和熱為 ,表示其中和熱的熱化學方程式為 。
思路分析
H2 的燃燒熱應(yīng)以燃燒1 molH2 為標準,當H2 完全燃燒生成 2.OomolH2 O時,需燃燒2.00molH2,故H2的燃燒熱為285.8 kJ/mol。中和熱以生成L molH2O 為標準,而1.00 L 1.00mol/LH2SO4 溶液與2.00 L 1.00 mol/l NaOH溶液反應(yīng)生成 2.molH20,故該反應(yīng)的中和熱為114
7、.61d=57.3 kJ/mol。書寫表示燃燒熱與中和熱的熱化學方程式時,必須體現(xiàn)燃燒熱與中和熱的研究標準。
[例3]已知下列兩個熱化學方程式:,實驗測得H2和C3H8的混合氣體共5mol,完全燃燒時放熱3 847kJ,則混合氣體中H2和C3H8的體積比是 ;二者放出的熱量之比約為 .
思路分析
據(jù)丙烷的燃燒熱和混合氣燃燒放熱的總值推算,混合氣中丙烷的物質(zhì)的量必定小于2 mol,由此可知混合氣中H2和C3H8 物質(zhì)的量之比大于,其體積比也大于,在所給四個選項中只有B選項符合這一要求,至于二者放出的熱量之比,需根據(jù)各自的燃燒熱及其物
8、質(zhì)的量進行計算確定。
[答案]B;D
思維診斷
據(jù)燃燒熱定義,任何可燃物的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng),所以D錯誤。
[答案]B
思維診斷
此題屬概念辨析問題,解題的關(guān)鍵是準確記憶與運用概念,如對概念的要點疏忽極易判斷失誤。
思維診斷
書寫一般熱化學方程式,只需將反應(yīng)熱的數(shù)值與熱化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)相對應(yīng)即可。書寫表示燃燒熱與中和熱的熱化學方程式時,反應(yīng)熱的數(shù)值應(yīng)以1 mol可燃物或生成 l molH2O為標準,在此基礎(chǔ)上確定其他物質(zhì)的化學計量數(shù)。
思維診斷
計算型選擇題最常用的一種解題方法是估算法,采—用此法可減少運算量,快速準確地做出結(jié)論。除
9、此以外,平均值法、極限分析法、十字交叉法等均是巧解計算型選擇題的首選方法。
知能達標訓練
1.充分燃燒一定量的丁烷氣(C4H10)放出的熱量為yQ,經(jīng)測定完全吸收它生成的CO2,需消耗5mol/LKOH溶液100mL恰好生成正鹽,則燃燒1 mol丁烷放出的熱量為 ( )
A.4yQ B.5yQ C.8yQ D.16vQ
答案:1.D
2.已知AH=-350kJ/mol,則lgZn在氧氣中燃燒放出的熱量約為 ( )
A.5.4 kJ B.350 kJ C.3.;kJ D.8.5kJ
答案: 2.A lgzn在氧
10、氣中燃燒放出的熱量約為:
3.下列說法不正確的是 ( )
A.物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)放出的能量才是反應(yīng)熱
B.熱化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)只表示物質(zhì)的量而不表示分子的個數(shù)
C.化學反應(yīng)除生成新物質(zhì)外,還發(fā)生能量變化
D.物質(zhì)燃燒總是放熱反應(yīng)
答案: 3.A
4.已知:?,F(xiàn)有0.2mol的炭粉和氫氣組成的懸浮氣,因混合物在氧氣中完全燃燒,共放出63.53 kJ熱量,則混合物中C與H2的物質(zhì)的量之比為 ( )
A.1:1 B.1:2 C.2:3 D.3:2
答案: 4.A
5.含Ba(OH)2 1 mol的稀溶液與足量稀
11、鹽酸反應(yīng),放出114.6 kJ的熱量,表示該反應(yīng)中和熱的熱化學方程式正確的是 ( )
答案: 5.C 中和熱是以生成1 mol水所釋放的熱量來定義的,因此在書寫它們的熱化學方程式時,應(yīng)以生成1mol水為標準配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)
6.強酸和強堿的稀溶液的中和熱可表示為:H=-57.3 kJ/mol,已知分別與l L0.1 mol/L的NaOH溶液恰好反應(yīng)的下列物質(zhì):①乙酸溶液;②濃H2SO4;③稀硝酸,恰好反應(yīng)后放出的熱量分別為Q1 、Q2 、Q3 (單位:kJ),則Q1 、Q2 、Q3的關(guān)系正確的是 ( )
答案: 6.B ①生成CH3COON
12、a,CH3COO-的水解要吸熱,所以Q1<57.3 kJ;②l L 0.1 mol/L的NaOH溶液溶于濃H2SO4時就放熱,再加上反應(yīng)放出的熱量,所以Q2>57.3 kJ;③Q3=57.3 kJ
7.實驗室測得4molSO2參加下列反應(yīng):?當放出314.3kI熱量時,S02的轉(zhuǎn)化率最接近于 ( )
A.40% B.50% C.80% D.90%
答案: 7.C 分析:由反應(yīng):?2SO3(g);△H=-196。64Kj/mol
2mol 196.64Kj
x=3.2mol
13、 314.3Kj
則SO2的轉(zhuǎn)化率為:
8,家用液化氣中主要成分之一是丁烷。在101 kPa時,lO kg丁烷完全燃燒生成CO2和H2 O(1) (1)放出熱量kJ,丁烷的燃燒熱為 ,丁烷燃燒的熱化學方程式為 。
答案:
9.已知:
(1)根據(jù)所學過的知識推測:等物質(zhì)的量的C2H6完全燃燒時放出的熱量更多的是 (填①或②),理由是 。
答案: 9.②;H20由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)時要釋放出能量
10.1 mol H2完全燃燒時放熱286kJ,而每千克汽油完全燃燒時約放熱46 000kJ,H2被公
14、認為是21世紀替代燃料的理想能源。試通過汁算和分析、比較,簡述H2作為能源的三個主要優(yōu)點:
① ;② ;③ 。
答案: 10.①來源豐富,可以再生;②單位質(zhì)量H2燃燒放熱多;③燃燒后產(chǎn)物不污染環(huán)境
分析:單位質(zhì)量的H2和汽油分別放熱為:
11.標準狀況下,aL乙炔氣體充分燃燒時,生成CO2氣體和液態(tài)水,放出bkJ的能量,則乙炔的燃燒熱為 ,熱化學方程式為 。
答案:
15、
12.1.00L1.00mol/LH2SO4溶液與2.00 L1.00mol/LNaOH溶液完全反應(yīng),放出114.6 kJ的熱量,由此可推知H2 SO4與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為 ,表示該中和熱的熱化學方程式為 。
答案:
綜合能力訓練
1.某人浸泡在盛有60.0L水的浴盆中,在1h內(nèi),人體所散發(fā)出的熱量使水溫從30℃上升到31.5℃(假設(shè)人體體溫保持恒定,且熱量沒有損失),該人一天可釋放多少熱量?1 g脂肪燃燒放出39.7 kJ的熱量,如果該人一天所需
16、的熱量以攝人脂肪來計算,則他一天至少需要攝人多少克脂肪?已知水的比熱容為4.2kJ/(kg·℃)。
答案: 1.9 072k)228.5g分析:1h人體釋放的熱量
2.某種液化石油氣的成分中丙烷和丁烷的質(zhì)量分數(shù)為80%和20%,燃燒時熱化學方程式為:
用質(zhì)量為0.80kJ,容積為4.0L的鋁壺將一壺20℃的水燒開,消耗液化石油氣0.056kg,求燃料的利用率。已知水的比熱容為4.2kJ/(k8·℃),鋁的比熱容為0.88kJ/(ks·℃)。
答案:2.50% 分析:燒開一壺水所需Q為:
理論上提拱1400kJ需石油氣質(zhì)量為x
完全燃燒30g與
17、H2的相對密度為7.5的水煤氣,所放出的熱量是多少?
答案:3.568.8hJ 因為水煤氣對H2的相對密度為7.5,所以可以求出水煤氣的平均相對分子質(zhì)量(),又因為水煤氣為30g,故可求出水煤氣的物質(zhì)的量,這樣在知道H2和CO總的質(zhì)量和物質(zhì)的量的前提下,便可求出H2和CO的物質(zhì)的量之比,從而再根據(jù)熱化學方程式求出所放出的熱量.水煤氣的2×7.5=15 所以水煤氣的物質(zhì)的量為:=2mol 設(shè)其中CO為xmol,則H2為:
(2-x)mol28x+2(2-x)=30 解得:x=1mol
所以CO與H2各為 1mol,CO的燃燒熱為的所以共放出的熱量為283+285.8=568.8kJ