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2019-2020年高三化學(xué) 知識(shí)點(diǎn)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(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)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(hào)： 2．燃燒熱的計(jì)算：(1)求物質(zhì)的燃燒熱；必須以1mol可燃物為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，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(shí)所產(chǎn)生的反應(yīng)熱叫做中和熱。單位一般為：kJ／mol，符號(hào)： H。 2．強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱：強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生的中和反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是(1)，而與酸、堿的種類無關(guān)，因而強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱是一個(gè)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(xué)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(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以燃燒1 mol可燃物或生成1 mol水為標(biāo)準(zhǔn)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)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(dāng)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(yùn)藏、開采運(yùn)輸、綜合利用及環(huán)境保護(hù)各方面綜合考慮。 2．最有希望的新能源是太陽能、風(fēng)能和氫能等。其特點(diǎn)是資源豐富，使用時(shí)對(duì)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(xué)法建議 1．燃燒熱和中和熱是反應(yīng)熱的兩種類型，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)將其與熱化學(xué)方程式聯(lián)系起棘 2．采用對(duì)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(biāo)準(zhǔn) 能量變化 單位 注意事項(xiàng) 燃燒 101kPa 1mol 放熱（） 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(qiáng)酸與強(qiáng)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(duì)化學(xué)與社會(huì)聯(lián)系的認(rèn)識(shí)，并對(duì)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(shí)，1mol碳燃燒所放出的熱量一定叫碳的燃燒熱 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(cuò)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(shí)，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(xué)方程式為 。 (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(xué)方程式為 。 思路分析 H2 的燃燒熱應(yīng)以燃燒1 molH2 為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)H2 完全燃燒生成 2．OomolH2 O時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)，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114．61d＝57．3 kJ／mol。書寫表示燃燒熱與中和熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，必須體現(xiàn)燃燒熱與中和熱的研究標(biāo)準(zhǔn)。 [例3]已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：，實(shí)驗(yàn)測(cè)得H2和C3H8的混合氣體共5mol，完全燃燒時(shí)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(gè)選項(xiàng)中只有B選項(xiàng)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質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)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(cuò)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(zhǔn)確記憶與運(yùn)用概念，如對(duì)概念的要點(diǎn)疏忽極易判斷失誤。 思維診斷 書寫一般熱化學(xué)方程式，只需將反應(yīng)熱的數(shù)值與熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)即可。書寫表示燃燒熱與中和熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，反應(yīng)熱的數(shù)值應(yīng)以1 mol可燃物或生成 l molH2O為標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上確定其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。 思維診斷 計(jì)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(yùn)算量，快速準(zhǔn)確地做出結(jié)論。除此以外，平均值法、極限分析法、十字交叉法等均是巧解計(jì)算型選擇題的首選方法。 知能達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 1．充分燃燒一定量的丁烷氣(C4H10)放出的熱量為yQ，經(jīng)測(cè)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(xué)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(gè)數(shù) C.化學(xué)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(xué)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(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以生成1mol水為標(biāo)準(zhǔn)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù) 6．強(qiáng)酸和強(qiáng)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CH3COONa,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(shí)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(shí)驗(yàn)室測(cè)得4molSO2參加下列反應(yīng)：?當(dāng)放出314．3kI熱量時(shí)，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 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(shí)，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(xué)方程式為 。 答案： 9．已知： (1)根據(jù)所學(xué)過的知識(shí)推測(cè)：等物質(zhì)的量的C2H6完全燃燒時(shí)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(shí)要釋放出能量 10．1 mol H2完全燃燒時(shí)放熱286kJ，而每千克汽油完全燃燒時(shí)約放熱46 000kJ，H2被公認(rèn)為是21世紀(jì)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(gè)主要優(yōu)點(diǎn)： 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(biāo)準(zhǔn)狀況下，aL乙炔氣體充分燃燒時(shí)，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(xué)方程式為 。 答案： 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(xué)方程式為 。 答案： 綜合能力訓(xùn)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，如果該人一天所需的熱量以攝人脂肪來計(jì)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?jǐn)?shù)為80％和20％，燃燒時(shí)熱化學(xué)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H2的相對(duì)密度為7．5的水煤氣，所放出的熱量是多少? 答案：3．568．8hJ 因?yàn)樗簹鈱?duì)H2的相對(duì)密度為7．5，所以可以求出水煤氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量(),又因?yàn)樗簹鉃?0g，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(xué)方程式求出所放出的熱量．水煤氣的27.5＝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