第一章 第一节　第3课时　燃烧热 课件 (共29张PPT) 高中化学 人教版（2019） 选择性必修1

(共29张PPT)
第一章　化学反应的热效应
第一节　反应热
第3课时　燃烧热
一　燃烧热
01
CO2(g)
1 mol
H2O(l)
SO2(g)
N2(g)
kJ/mol
1 mol
CO2(g)
放出
1.概念:在101 kPa时,　　　　纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
特别提醒　(1)可燃物的物质的量必须为1 mol。
(2)“指定产物”是指可燃物中的碳元素变为　　　　,氢元素变为
　　 　　,硫元素变为　　　　,氮元素变为　　　　。
2.单位:燃烧热属于反应热的一种,单位为　　　　。
3.意义:CO的燃烧热为283 kJ·mol-1或ΔH=-283 kJ·mol-1,它表示25 ℃、
101 kPa时,　　　 CO完全燃烧生成　　　　时　　　　283 kJ的热量。
×
√
1.燃烧热随热化学方程式中物质前的化学计量数的改变而改变。(　　)
2.C(s)+O2(g) ===CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ/mol,表示1 mol碳完全燃烧生成气态CO2时放出393.5 kJ的热量。(　　)
C
1.下列热化学方程式中ΔH可以代表相应物质燃烧热的是(　　)
A.CH4(g)+O2(g) ===2H2O(l)+CO(g)　ΔH
B.S(s)+O2(g) ===SO3(g)　ΔH
C.C6H12O6(s)+6O2(g) ===6CO2(g)+6H2O(l)　ΔH
D.2CO(g)+O2(g) ===2CO2(g)　ΔH
在CH4(g)+O2(g) ===2H2O(l)+CO(g)反应中有CO生成,所以该ΔH不可以代表CH4(g)的燃烧热,故A错误;硫完全燃烧的指定产物是SO2,不是SO3,故该ΔH不可以代表S(s)的燃烧热,故B错误;1 mol C6H12O6(s)完全燃烧的热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g) ===6CO2(g)+6H2O(l),符合燃烧热的概念,所以该ΔH可以代表C6H12O6(s)的燃烧热,故C正确;反应2CO(g)+O2(g) ===2CO2(g)中CO的物质的量是2 mol,所以该ΔH不可以代表CO(g)的燃烧热,故D错误。
A
2.已知充分燃烧a g乙烯气体时生成1 mol二氧化碳气体和1 mol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.2C2H4(g)+6O2(g) ===4CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=-4b kJ/mol
B.C2H4(g)+3O2(g) ===2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=+2b kJ/mol
C.2C2H4(g)+6O2(g) ===4CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=-2b kJ/mol
D.2C2H4(g)+6O2(g) ===4CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=+b kJ/mol
乙烯的燃烧是放热反应,ΔH为负值,通过定性判断,B项、D项错误,生成
1 mol CO2(g)时,放热b kJ,故生成4 mol CO2(g)时,放热4b kJ,故A项正确、C项错误。
二　用燃烧热计算反应的焓变
02
1.计算方法
(1)利用物质的燃烧热计算热量(Q)
Q=可燃物的物质的量×该物质的燃烧热。
(2)利用物质的燃烧热计算反应的焓变(ΔH)
ΔH=反应物的燃烧热的总和-生成物的燃烧热的总和。
可燃物 CH4(g) C2H2(g) H2(g)
燃烧热ΔH /(kJ·mol-1) -890 -1 300 -286
A
2.应用举例
[例1]　已知几种可燃物的燃烧热如表所示:
则2CH4(g) === C2H2(g)+3H2(g)的ΔH为(　　)
A.+378 kJ·mol-1　　 B.-378 kJ·mol-1
C.+568 kJ·mol-1 D.-568 kJ·mol-1
ΔH=反应物的燃烧热的总和-生成物的燃烧热的总和=(-890 kJ·mol-1)×2-(-1 300 kJ·mol-1)-(-286 kJ·mol-1)×3=+378 kJ·mol-1,故选A。
[例2]　乙醇的燃烧热ΔH=-1 366.8 kJ/mol,在25 ℃、101 kPa下,1 kg乙醇充分燃烧后约放出多少热量(写出计算过程,结果保留三位有效数字)
答案:解:C2H5OH的摩尔质量是46 g/mol,
1 kg C2H5OH的物质的量为n=≈21.74 mol,
则1 kg C2H5OH充分燃烧后放出热量为Q=1 366.8 kJ/mol×21.74 mol≈2.97×104 kJ。
答:在25 ℃、101 kPa下,1 kg 乙醇充分燃烧后约放出2.97×104 kJ热量。
D
1.已知298 K、101 kPa时,H2(g)、CO(g)、C2H5OH(l)、CH4(g)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1、1 366.8 kJ·mol-1、890.3 kJ·mol-1。下列热化学方程式的书写正确的是(　　)
A.2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1
B.2CO(g)+O2(g) ===2CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ·mol-1
C.C2H5OH(l)+3O2(g) ===2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 366.8 kJ
D.CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1
用H2的燃烧热数值书写的热化学方程式中,H2O的聚集状态必须为液态,故A错误;焓变与热化学方程式中各物质前的化学计量数成正比,CO的燃烧热是指1 mol CO(g)完全燃烧生成指定产物CO2(g)时的焓变,则此项热化学方程式对应的ΔH=-566.0 kJ·mol,故B错误;ΔH的单位为kJ·mol-1,故C错误;由题给信息可知,甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,所以热化学方程式为CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1,故D正确。
有机物 燃烧热/(kJ·mol-1)
甲烷 890.3
乙烷 1 559.8
丙烷 2 219.9
正丁烷 2 878.0
异丁烷 2 869.6
异戊烷 3 531.3
D
2.如表是25 ℃、101 kPa时一些有机物的燃烧热。
根据表中数据分析,下列叙述正确的是(　　)
A.丙烷的燃烧热为-2 219.9 kJ·mol-1
B.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(g)　ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
D.25 ℃、101 kPa下,相同物质的量的气态烷烃
CnH2n+2中,n越大,完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)
时放出的热量越多
丙烷的燃烧热为2 219.9 kJ·mol-1,A项错误;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,由表中数据可知,等物质的量的两种物质完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,正丁烷放出的热量多,说明正丁烷的能量高,所以稳定性:正丁烷<异丁烷,B项错误;乙烷的燃烧热是1 559.8 kJ·mol-1,则乙烷燃烧的热化学方程式可表示为2C2H6(g)+7O2(g) ===4CO2(g)+6H2O(l)　ΔH=-3 119.6 kJ·mol-1,C项错误;根据表中各气态烷烃的燃烧热的规律可知,25 ℃、101 kPa下,相同物质的量的气态烷烃CnH2n+2中,n越大,分子中含有的C、H原子数越多,物质完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出的热量越多,D项正确。
可燃物 CH4(g) CH3OH(l) CH3CH2OH(l) CH3CH2CH3(g)
燃烧热 (ΔH)/(kJ·mol-1) -890 -727 -1 367 -2 220
A
3.热值(calorific value)又称卡值或发热量,1 kg燃料完全燃烧放出的热量(kJ)称为该燃料的热值。已知几种可燃物的燃烧热如表所示:
其中热值最高的是(　　)
A.CH4(g) B.CH3OH(l)
C.CH3CH2OH(l) D.CH3CH2CH3(g)
根据燃料的热值的定义以及表中各可燃物的燃烧热,计算1 kg可燃物完全燃烧放出的热量,甲烷的热值为×890 kJ·mol-1=55 625 kJ;液态甲醇的热值为×727 kJ·mol-1=22 718.75 kJ;液态乙醇的热值为×1 367 kJ·mol-1≈29 717.4 kJ;丙烷的热值为×2 220 kJ·
mol-1≈50 454.5 kJ,热值最高的为CH4(g),故选A。
1
B
本节训练
1.下列说法正确的是(　　)
A.1 mol H2(g)完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫H2的燃烧热
B.25 ℃、101 kPa时,1 mol S(s)和2 mol S(s)的燃烧热相等
C.已知S(s)+O2(g) ===SO3(g)　ΔH=-269.8 kJ/mol,则S(s)生成SO3(g)的反应热为269.8 kJ/mol
D.25 ℃、101 kPa时,1 mol碳完全燃烧生成CO(g)的燃烧热为-393.5 kJ/mol
1
燃烧热对产物的要求是稳定状态,对H2(g)来说其燃烧产物应为H2O(l),A不正确;燃烧热是指在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,与反应物的用量无关,所以25 ℃、101 kPa时,1 mol S(s)和2 mol S(s)的燃烧热相等,B正确;从热化学方程式S(s)+O2(g) ===SO3(g)　ΔH=-269.8 kJ/mol可以看出,该反应为放热反应,ΔH小于0,所以1 mol S(s)生成1 mol SO3(g)的反应热为-269.8 kJ/mol,C不正确;D.25 ℃、101 kPa时,
1 mol碳完全燃烧生成CO2(g)时放出的热量才是碳的燃烧热,D不正确。
2
B
2.下列各组物质的燃烧热相等的是(　　)
A.C2H4和C3H6
B.1 mol 碳和3 mol碳
C.白磷和红磷
D.淀粉和纤维素
2
C2H4和C3H6属于不同物质,其燃烧热不同,A错误;燃烧热是物质的性质,与用量多少无关,可燃物相同,则该组物质的燃烧热相等,B正确;白磷和红磷属于不同物质,其燃烧热不同,C错误;淀粉和纤维素属于不同物质,其燃烧热不同,D错误。
3
A
3.已知丙烷的燃烧热ΔH=-2 215 kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g液态水,则放出的热量约为(　　)
A.55 kJ
B.220 kJ
C.550 kJ
D.1 108 kJ
3
丙烷分子式是C3H8,燃烧热ΔH=-2 215 kJ·mol-1,即1 mol丙烷完全燃烧产生4 mol液态水时,放热2 215 kJ。一定量的丙烷完全燃烧产生1.8 g液态水,即生成H2O(l)的物质的量为0.1 mol,消耗丙烷的物质的量为0.025 mol,所以反应放出的热量为Q=0.025 mol×2 215 kJ·mol-1=55.375 kJ≈55 kJ,即A项最符合题意。
4
-283
4.已知CO转化成CO2的能量关系如图所示。则CO的燃烧热ΔH为
　　　　　kJ·mol-1。
4
由CO转化成CO2的能量关系图可知,热化学方程式为2CO(g)+O2(g) ===2CO2(g)　ΔH=-566 kJ·mol-1,则CO的燃烧热ΔH为-283 kJ·mol-1。
5
C
综合强化
5.2C(s)+O2(g) ===2CO(g)的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
(　　)
A.C的燃烧热ΔH<-110.5 kJ·mol-1
B.该反应的热化学方程式是2C(s)+O2(g)
===2CO(g)　ΔH=-221 kJ·mol-1
C.C的燃烧热的热化学方程式是C(s)+O2(g) ===CO(g)　ΔH=-110.5 kJ·mol-1
D.12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g CO(g),放出的热量为55.25 kJ
5
由题图可知C(s)+O2(g) ===CO(g)　ΔH=-110.5 kJ·mol-1,根据燃烧热的定义可知,C的燃烧热是1 mol的C完全燃烧产生CO2气体时放出的热量,等物质的量的物质完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,所以C的燃烧热ΔH<-110.5 kJ·mol-1,A正确;1 mol C燃烧生成CO气体放出热量110.5 kJ,则2 mol C燃烧生成CO气体放出热量221 kJ,B正确;根据燃烧热的定义,
C的燃烧热对应的产物应为CO2(g),C错误;12 g C(s)的物质的量是1 mol,其燃烧生成1 mol(即28 g)CO气体放出的热量是110.5 kJ,则反应生成14 g CO(g)时放出的热量为55.25 kJ,D正确。