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3. 燃烧热与中和热

反应热与焓变 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 在101kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;酸碱中和生成1mol水时放出的热量。

从哪来 建立在 2.1 守恒法 之上。利用原子守恒和能量守恒,确定反应物与生成物的物质的量关系,从而将宏观热量与微观粒子数(1mol)建立定量联系。

为什么 燃烧热和中和热本质是特定条件下的反应热。 1. 燃烧热:为了统一标准比较不同燃料的能量密度,必须规定“1mol可燃物”和“完全燃烧生成稳定氧化物”(如C→CO₂,H→H₂O(l))。若生成CO或H₂O(g),能量未完全释放,数值不固定。 2. 中和热:强酸强碱稀溶液中,实质是 H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l)。无论哪种强酸强碱,只要生成1mol水,离子反应本质相同,放出的热量基本恒定(约57.3kJ)。若涉及弱电解质电离吸热或生成沉淀,热量会变化,因此定义强调“生成1mol水”。

讲法
类比法:燃料标号与电池容量 适合形象思维强、对抽象概念敏感的学生。 把燃烧热比作电池的“电压”或“能量密度”。1mol物质就像一块标准电池,燃烧热就是这块电池能提供的最大电量。强调“完全燃烧”就像电池必须放电到截止电压,否则电量(热量)没放完,数值就不准。中和热则像标准插座,无论插什么电器(酸或碱),只要符合标准(强酸强碱稀溶液),输出的功率(热量)是固定的。
讲法
微观粒子守恒法:拆解反应本质 适合逻辑严密、擅长微观分析的学生。 从离子方程式入手。中和热 = ΔH(H⁺ + OH⁻ → H₂O)。强调守恒法:1mol H⁺ 必须找 1mol OH⁻,生成 1mol H₂O。如果酸是CH₃COOH,它先电离吸热,再中和放热,总热量 < 57.3kJ。燃烧热同理,C + O₂ → CO₂ 是放热终点,C + ½O₂ → CO 是中间态,能量没守恒到最低点,所以不是燃烧热。
讲法
数据对比法:通过反例找规律 适合喜欢做题、对数字敏感的学生。 列出三组数据对比: 1. 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l) ΔH = -571.6 kJ/mol。问:H₂的燃烧热是多少?(答:-285.8 kJ/mol,因为定义要求1mol H₂)。 2. HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l) ΔH = -57.3 kJ/mol。问:这是中和热吗?(是)。 3. CH₃COOH(aq) + NaOH(aq) → CH₃COONa(aq) + H₂O(l) ΔH = -56.0 kJ/mol。问:这是中和热吗?(不是,因为弱酸电离吸热,且定义通常指强酸强碱,或者需注明具体反应)。 通过对比,让学生自己总结出“1mol”和“稳定产物/强电解质”两个核心约束。
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练一道
基础题
已知:① 2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(l) ΔH₁ = -571.6 kJ/mol ② H₂(g) + ½O₂(g) = H₂O(g) ΔH₂ = -241.8 kJ/mol 求:H₂的燃烧热。
变式
在稀溶液中,1mol H₂SO₄ 与 1mol Ba(OH)₂ 完全反应生成 BaSO₄ 沉淀和 2mol H₂O,放出的热量为 Q kJ。已知强酸强碱中和热为 57.3 kJ/mol。判断 Q 与 114.6 (2×57.3) 的大小关系,并说明理由。
试试手自己判
检测题
已知: (1) C(s) + ½O₂(g) = CO(g) ΔH₁ = -110.5 kJ/mol (2) CO(g) + ½O₂(g) = CO₂(g) ΔH₂ = -283.0 kJ/mol (3) H₂(g) + ½O₂(g) = H₂O(l) ΔH₃ = -285.8 kJ/mol (4) 2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(l) ΔH₄ = -571.6 kJ/mol 下列说法正确的是( ) A. C的燃烧热为 110.5 kJ/mol B. H₂的燃烧热为 571.6 kJ/mol C. 反应(1)和(2)的 ΔH 之和等于 C 的燃烧热 D. 反应(3)和(4)的 ΔH 数值不同,说明 H₂ 的燃烧热不固定
看答案和判分标准
答案:C
判对标准:
- 选A错:C的燃烧热应生成CO₂,反应(1)生成CO,不是稳定氧化物。
- 选B错:燃烧热指1mol H₂,反应(4)是2mol H₂,数值应除以2。
- 选C对:根据盖斯定律,(1)+(2) 得到 C(s) + O₂(g) = CO₂(g),ΔH = -110.5 + (-283.0) = -393.5 kJ/mol,这正是C的燃烧热。
- 选D错:燃烧热是固定值,反应(3)和(4)描述的是同一本质反应,只是计量数不同,ΔH数值不同但代表的单位热量(燃烧热)是固定的。
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