關(guān)于燃燒熱和中和熱的考查

◇ 貴州 呂 軍

燃燒熱和中和熱是化學反應(yīng)與能量中比較重要的概念,主要考查燃燒熱和中和熱的概念、熱化學方程式的書寫、化學反應(yīng)熱的計算、中和熱測定實驗等．

1 燃燒熱、中和熱的比較

例1已知下列熱化學方程式:

①2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH ＝－221kJ·mol－1;

②稀溶液中,H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)ΔH ＝－57.3kJ·mol－1．

下列說法正確的是( )．

A．碳的燃燒熱為ΔH ＝－110.5kJ·mol－1

B．反應(yīng)①中反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能

C．稀醋酸與稀NaOH 溶液反應(yīng)生成1 mol水,放出熱量大于57.3kJ

D．濃硫酸與稀NaOH 溶液反應(yīng)生成1 mol水,放出熱量大于57.3kJ

分析碳完全燃燒的產(chǎn)物是CO2,CO 不是穩(wěn)定的氧化物,選項A 錯誤;反應(yīng)①為放熱反應(yīng),放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能,選項B 錯誤;醋酸是弱電解質(zhì),電離過程吸熱,稀醋酸與稀NaOH 溶液反應(yīng)生成1 mol 水,放出熱量小于57.3kJ,選項C 錯誤;濃硫酸溶于水放出熱量,濃硫酸與稀NaOH 溶液反應(yīng)生成1mol水,放出熱量大于57.3kJ,選項D 正確．

2 熱化學方程式的書寫

例2(1)在1.01×105Pa時,16gS在足量的氧氣中充分燃燒生成SO2,放出148.5kJ的熱量,則表示S燃燒熱的熱化學方程式為______．

(2)1.00L1.00mol·L－1H2SO4溶液與2.00L 1.00mol·L－1NaOH 溶液完全反應(yīng),放出114.6kJ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______．

分析(1)16gS在足量氧氣中充分燃燒生成SO2,放出148.5kJ的熱量,則1molS反應(yīng)放出的熱量為297kJ,熱化學方程式為S(s)＋O2(g)＝SO2(g)

ΔH ＝－297kJ·mol－1．

(2)1.00L1.00mol·L－1H2SO4溶液與2.00L 1.00mol·L－1NaOH 溶液完全反應(yīng),生成2mol水放出114.6kJ熱量,則生成1mol水放出57.3kJ熱量,表示其中和熱的熱化學方程式為

3 中和熱測定實驗

例3中和熱的測定是高中重要的定量實驗．取50mL0.55mol·L－1的NaOH 溶液與50 mL 0.25 mol·L－1的H2SO4溶液置于如圖1所示的裝置中進行實驗,回答下列問題:(1)實驗測得的數(shù)據(jù)如表1所示．

圖1

表1

近似認為0.55 mol·L－1NaOH 溶液和0.25 mol·L－1H2SO4溶液的密度都是1g·cm－3,中和后生成溶液的比熱容c＝4.18J·(g·℃)－1,則ΔH ＝______(取小數(shù)點后一位)．

(2)若 改 用60 mL 0.25 mol·L－1H2SO4和50mL0.55mol·L－1NaOH 溶液進行反應(yīng),與上述實驗相比,所放出的熱量______,若實驗操作均正確,則所求中和熱______．

分析(1)NaOH 溶液是50mL0.55mol·L－1,加入的硫酸是50mL0.25mol·L－1,反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量是0．025mol,兩溶液的密度都為1g·cm－3,所以混合溶液的質(zhì)量為100g,由表中數(shù)據(jù)可知,kJ·mol－1．(2)改用60mL0.25mol·L－1的硫酸和50 mL0.55mol·L－1NaOH 溶液反應(yīng),生成水的物質(zhì)的量不同,則放出的熱量不相等,依據(jù)中和熱的定義,中和熱不變．