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燃烧热

燃烧热是指物质与氧气进行完全燃烧反应时放出的热量。通常采用氧弹式量热仪依据能量守恒定律测定物质的燃烧热,燃烧热的计算公式是:。国际上规定苯甲酸为标定氧弹式热量计的“标准量热物质”。燃烧热的测定,除了有实用价值外,还用来计算化合物的生成热、化学反应的反应热和键能等,具有重要的理论意义。

有机化合物而言,能利用燃烧热的基本数据获得反应热。燃烧热可在恒容或恒压条件下测定,试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,根据试样燃烧前后量热系统的温度升高值,对点火热等附加热进行校正即可计算试样的发热量。量热仪的热容量通过在相似条件下燃烧一定量的基准物质苯甲酸来确定。

定义

在25℃,101 kPa时,1 摩尔可燃物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kJ/mol

要点

1.规定在101 kPa压强,测出反应所放出的热量,因为压强不定,反应热数值不相同.

2.规定可燃物物质的量为1 mol.(具有可比性)

3.规定必须生成氧化物的原因是,即使是等量的纯物质在等压强情况下,与不同气体燃烧释放出的热量不同,例如 在 和 Mg(s)在燃烧释放的热量不同。为了统一标准,规定生成氧化物

4.规定可燃物完全燃烧生成稳定化合物所放出的热量为标准.

(例如: ,由于生成的S没有燃烧完全,所以这个反应放出的热量不能作为的燃烧热,当;,这时水的状态为稳定的液态,而也生成稳定的氧化物,所以这时的就是的燃烧热。另外,对于水来说,1mol可燃物完全燃烧必须生成液态水时放出的热量才能称为燃烧热,气态水不可以。)

5.当说的燃烧热是多少时,应说的燃烧热是285.8kJ/摩尔,是正值,不能说是-285.8kJ/mol。()

注意点

1.燃烧热是以1 mol可燃物作为标准来进行测定的,因此在计算燃烧热时,热化学方程式里其他物质的化学计量数常出现分数:如; 这时的分数是代表摩尔(即为参加反应的物质的量)而不是分子个数所以是合理的。

注:化学方程式系数只为整数,而热化学方程式可以有分数。

2.热化学方程式中表示生成物总与反应物总焓之差

3.反应热中为负,则为放热反应;为正,则为吸热反应,燃烧热为反应热的一种,其为负值

4. 反应热 化学方程式中为负值 而在叙述时

用正值描述可以记忆为燃烧热无负值,有正负,+为吸,-为放,强化记忆有帮助

5.反应物一般为纯净物

热值

有时燃料的燃烧热可以被表示成 HHV (高热值), LHV (低热值), 或是 GHV (总热值)。

低热值 跟以气态形式被排放出来的水有关,因此那些被用来汽化水的能量不能被视为热。

总热值 跟以气态形式被排放出来的水有关,并包括在燃烧之前存在于燃料中的水。这个值对于像是木材或是煤等燃料来说非常重要,因为这些燃料通常在燃烧之前都包含一定量的水。

高热值 相等于燃烧热,因为反应中焓变化假设化合物在燃烧前后都保持在常温之下,在这种情况燃烧所产生的水为液态水。

燃烧热值

大小比较

含相同数的烷烃异构体中,直链烷烃的燃烧热最大,支链越多燃烧热越小。

最基本的一点是在有机化合物中,如果化合物的饱和程度越高(换句话说就是氢原子数目越多),那么相应的燃烧热就越大。例如烃比同碳数的烯烃炔烃或者芳香烃燃烧热都要大,就是这个道理。当然,这里要强调的是仅限于比较相同碳原子数的有机物。而对于烃的衍生物,同样的道理例如乙醇的燃烧热比等物质的量的乙醛冰醋都要大。乙烷的燃烧热比溴乙烷的大。

如果是比较同分异构体的燃烧热,那么就要看具体的情况了,通常是越不稳定的异构体的燃烧热越大。

当然有机化合物的分子量越大,那么它的燃烧热就相应越大。在饱和程度相同的情况下,含碳量越大,有机物的燃烧热也越大。而在含碳量相同时,含氢量越大的有机物燃烧热越大。

点拨

1.书写燃烧反应的热化学方程式时可燃物一定是1mol,即可燃物的计量系数一定是1,其他物质的计量系数可以用分数或小数表示(建议用分数)。

2.单质或化合物必须是完全燃烧,如反应物中,,等。若C不完全燃烧生成则不叫做燃烧热。

3.这里的燃烧指可燃物与反应的燃烧热。

参考资料