燃烧热的定义和表述方法

一、燃烧热的定义和表述方法

1、定义：101 $\mathrm{k}\mathrm{P}\mathrm{a}$时，1 $\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$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，单位为$\mathrm{k}\mathrm{J}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$。燃烧热通常可利用仪器通过实验测得。

2、理解燃烧热的要点

（1）研究条件：25 $\mathrm{℃}$、101 $\mathrm{k}\mathrm{P}\mathrm{a}$

（2）反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。完全燃烧时，不同元素对应的稳定氧化物：$\mathrm{C}$$⟶$$\mathrm{CO}{\phantom{A}}_2（\mathrm{g}）$、$\mathrm{S}$$⟶$$\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2（\mathrm{g}）$、$\mathrm{H}$$⟶$$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}（\mathrm{l}）$。若生成物中含有水，则水必须为液态。

（3）燃烧物的物质的量：1 $\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$，故书写表示燃烧热的热化学方程式时应以燃烧1 $\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$物质为标准来配平其余物质的化学计量数。

（4）研究内容：放出的热量。（$\mathrm{\Delta }H$<0，单位$\mathrm{k}\mathrm{J}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$）

3、燃烧热的表述方法

燃烧热是反应热的一种。由于燃烧是放热反应，故用文字叙述燃烧热时，用正值；用$\mathrm{\Delta }H$表示燃烧热时，要加“$-$”。如$\mathrm{CH}{\phantom{A}}_4$的燃烧热为890.31 $\mathrm{k}\mathrm{J}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$或$\mathrm{\Delta }H$=-890.31 $\mathrm{k}\mathrm{J}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$。

4、热化学方程式

（1）定义：可以表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式。

（2）意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。

（3）书写热化学方程式的方法

①写出化学方程式：热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量。因此，它可以用整数或分数表示。

②标明反应的温度和压强：反应的温度或压强不同时，其$\mathrm{\Delta }H$也可能不同。对于25 $\mathrm{℃}$、101 $\mathrm{k}\mathrm{P}\mathrm{a}$时进行的反应，可以不标明。

③标明物质的状态：因为物质发生状态的变化也伴随着能量的变化，所以书写热化学方程式时必须标明物质的状态。通常用$\mathrm{g}$、$\mathrm{l}$、$\mathrm{s}$、$\mathrm{aq}$分别表示气态、液态、固态、在水溶液中。

④用$\mathrm{\Delta }H$表示化学反应放出或吸收的热量：放热反应的$\mathrm{\Delta }H$为“$-$”，吸热反应的$\mathrm{\Delta }H$为“$+$”；$\mathrm{\Delta }H$的常用单位是$\mathrm{k}\mathrm{J}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$（或${\text{kJ·mol}}^{-1}$）。

（4）书写热化学方程式的注意事项

①热化学方程式中不用标明反应条件，如加热、高温、催化剂等。

②热化学方程式中不再标气体符号$\uparrow$和沉淀符号$\downarrow$，但必须用$\mathrm{s}$、$\mathrm{l}$、$\mathrm{g}$、$\mathrm{aq}$等标出物质的聚集状态。

③热化学方程式中一般用“$\underset{}{\overset{}{=}}$”，可逆反应中用“$\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}$”，有机反应的热化学方程式不用“$⟶$”。

④热化学方程式中的化学计量数必须与$\mathrm{\Delta }H$相对应，若化学计量数加倍，则$\mathrm{\Delta }H$也加倍。当反应逆向进行时，其$\mathrm{\Delta }H$与正反应的$\mathrm{\Delta }H$数值相等，符号相反。

⑤同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称，如金刚石应表示为“$\mathrm{C}$（金刚石，$\mathrm{s}$）”。

二、燃烧热的相关例题

已知反应：①101 $\mathrm{k}\mathrm{P}\mathrm{a}$时，

$2\mathrm{C}（\mathrm{s}）$+$\mathrm{O}{\phantom{A}}_2（\mathrm{g}）$$\underset{}{\overset{}{=}}$$2\mathrm{CO}（\mathrm{g}）$$$$\mathrm{\Delta }H$=-221 $\mathrm{k}\mathrm{J}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$

②稀溶液中，$\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}（\mathrm{aq}）$+$\mathrm{OH}{\phantom{A}}^{-}（\mathrm{aq}）$$\underset{}{\overset{}{=}}$

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}（\mathrm{l}）$$$$\mathrm{\Delta }H$=-57.3 $\mathrm{k}\mathrm{J}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$

下列结论正确的是___

A．碳的燃烧热大于110.5 $\mathrm{k}\mathrm{J}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$

B．碳的燃烧热为221 $\mathrm{k}\mathrm{J}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$

C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 $\mathrm{k}\mathrm{J}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$

D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 $\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$水，放出57.3 $\mathrm{k}\mathrm{J}$热量

答案：A

解析：由反应①可知，1 $\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$碳燃烧生成$\mathrm{CO}$放出的热量为110.5 $\mathrm{k}\mathrm{J}$，$\mathrm{CO}$燃烧生成二氧化碳继续放出热量，故1 $\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于110.5 $\mathrm{k}\mathrm{J}$，所以碳的燃烧热大于110.5 $\mathrm{k}\mathrm{J}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$，A正确； 碳的燃烧热为1 $\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量，不是221 $\mathrm{k}\mathrm{J}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$，B错误；中和反应为放热反应，在用文字叙述中和热时用正值，即稀硫酸与稀$\mathrm{NaOH}$溶液反应的中和热为57.3 ${\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot \mathrm{mol}}^{-1}$或$\mathrm{\Delta }H$=-57.3 ${\mathrm{k}\mathrm{J}\cdot \mathrm{mol}}^{-1}$，C错误； 醋酸是弱电解质，电离需吸收热量，稀醋酸与稀$\mathrm{NaOH}$溶液反应生成1 $\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$水放出的热量小于57.3 $\mathrm{k}\mathrm{J}$，D错误。

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