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燃烧热计算教学中预设与生成 文/王双桂 【摘要】预设利用盖斯定律和燃烧热可以求出某些反应的反应热，过程复杂，耗时长，结果不准确，在实际教学中和学生共同探讨，结合能量最低原理中的稳定状态进行假设，燃烧热即为该燃料的能量，计算起来方便得多。尤其适用于未给定热化学方程式的相关试题。最后生成稳态法在燃烧热计算中的应用技巧。 关键词燃烧热；盖斯定律；稳态法 一、预设背景： 据xx年普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明（理科课程标准实验版）必考内容P204(5)要求：理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变得简单计算。并附：题型示例P211例6和P212例7 例6、已知：H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是：285.8kJ/mol、1411.0kJ/mol和1366.8kJ/mol。则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的H为（） A.44.2kJ/molB.+44.2kJ/mol C.330kJ/molD.+330kJ/mol 【答案】A【说明】本题涉及化学反应与能量变化，主要考查考生对于化学反应热和盖斯定律的理解和简单计算的能力。 例7、工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为890.3kJmol1、285.8kJmol1和283.0kJmol1，则生成1m3(标准状况)CO所需热量为_。 【答案】5.52103kJ【说明】本题以光气制备和分解的研究与应用为情景，考查了中学课程中一些基本物质的制备反应，并且除涵盖运用燃烧热数据计算反应热之外，还要求考生能够正确理解和运用平衡常数、转化率、平均反应速率的概念及其计算，特别是根据相关数据关系图来正确判断温度、浓度等的变化对反应速率及化学平衡的影响。 二、预设过程：（盖斯定律法） 1.例6预设过程 （1）写出H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热的化学方程式 H2(g)+12O2(g)=H2O(l) H1285.8kJmol-1 C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) H21411.0kJmol-1 C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H31366.8kJmol-1 （2）写出目标反应：C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(1)H （3）比较目标反应和已知反应，利用盖斯定律： H=H2H3 =1411.0kJmol-1（1366.8kJmol-1） =44.2kJ/mol 2.例7预设过程 （1）写出CH4(g)H2(g)、和CO的燃烧热的化学方程式 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=890.3kJmol-1 H2(g)+12O2(g)=H2O(l)H1285.8kJmol-1 CO(g)+12O2(g)=CO2(g)H3283.0kJmol-1 （2）写出目标反应：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)H （3）比较目标反应和已知反应，利用盖斯定律： H=H1H22H32 =890.3kJmol-1（285.8kJmol-12）（283.0kJmol-12） =247.3kJ/mol 1000L/22.4molL-1247.3kJ/mol/2=5.52103kJ 三、生成过程及理论基础 例6：C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(1)H 1411.001366.844.2 例7：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)H 890.30283.02285.82247.3 1000L/22.4molL-1247.3kJ/mol/2=5.52103kJ 燃烧热是指1mol某物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量，以CH4(g)燃烧热为例：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=890.3kJmol-1，其中：O2(g)、CO2(g)和H2O(l)为稳定的物质，把他们的能量假设为0，则据反应热的概念知此假设情况下，CH4(g)的能量为890.3kJ， 则：例6用稳态法理解为： 据C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) H21411.0kJmol-1知C2H4(g)的能量为1411.0kJ。 据C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H31366.8kJmol-1知C2H5OH(1)的能量为1366.8kJ。 则目标反应：C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(1)的H为：C2H5OH(1)的能量为1366.8与C2H4(g)的能量为1411.0的差值：44.2kJ/mol。 则：例7用稳态法理解为： 据CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=890.3kJmol-1知CH4(g)的能量为890.3kJ。 据H2(g)+12O2(g)=H2O(l)H1285.8kJmol-1知H2(g)的能量为285.8kJ。 据CO(g)+12O2(g)=CO2(g)H3283.0kJmol-1知CO(g)的能量为283.0kJ。 则目标反应：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的H为：2molCO(g)和2molH2(g)的能量和与1molCH4(g)的能量的差：285.82+283.02-890.3247.3kJ/mol。 故：生成1m3的CO(g)所吸收的热量为：1000L/22.4molL-1247.3kJ/mol/2=5.52103kJ 为890.3kJ。 四、具体应用、使用范围及优点 1.应用:（1）实验测得,1g液态乙醇在足量的氧气中燃烧生成二氧化碳和液态水时放出热29.7kJ热量，试写出乙醇燃烧的热化学方程式。 （2）已知C2H4的燃烧热（H）为1411.0kJmol1、1molH2O(g)转化为H2O（1）时放出44.0kJ热量，1molCH3CH2OH(g)转变为1molCH3CH2OH（1）时放出54.8kJ热量，乙烯和水蒸气加成，每生成1mol的乙醇蒸汽放出的热量为_kJ 用稳态法理解为:由（1）知CH3CH2OH（l）的能量为1366.2kJ，结合（2）知C2H5OH(g)的能量为1366.2kJ+54.8kJ=1421kJ，由（2）知C2H4(g)的能量为1411.0kJ，则目标反应：C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的H为：C2H5OH(g)的能量与C2H4(g)的能量和H2O(g)的差，1421kJ-（1411.0kJ+44.0kJ）34kJ. 2.使用范围: （1）只给燃烧热，未给热化学方程式。（2）燃料之间的相互转化。 3.优点 （1）计算量小（2）正确率高