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燃燒熱

燃燒熱(ΔcH0)是指物質(zhì)與氧氣進(jìn)行完全燃燒反應(yīng)時(shí)放出的熱量。它一般用單位物質(zhì)的量、單位質(zhì)量或單位體積的燃料燃燒時(shí)放出的能量計(jì)量。燃燒反應(yīng)通常是烴類在氧氣中燃燒生成二氧化碳、水并放熱的反應(yīng)。燃燒熱可以用彈式量熱計(jì)測(cè)量,也可以直接查表獲得反應(yīng)物、產(chǎn)物的生成焓(ΔfH0)再相減求得。

基本信息

  • 中文名稱

    燃燒熱

  • 單位

    單位為kJ/mol

  • 熱量

    物質(zhì)與氧氣進(jìn)行完全燃燒

  • 熱值

    低熱值 總熱值 高熱值

定義


部分物質(zhì)的燃燒熱

在25℃,101 kPa時(shí),1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱.單位為kJ/mol

部分物質(zhì)的燃燒熱如圖所示

 要點(diǎn)

1.規(guī)定在101 kPa壓強(qiáng),測(cè)出反應(yīng)所放出的熱量,因?yàn)閴簭?qiáng)不定,反應(yīng)熱數(shù)值不相同.

2.規(guī)定可燃物物質(zhì)的量為1 mol。(具有可比性)

3.規(guī)定必須生成穩(wěn)定的氧化物的原因是,即使是等量的純物質(zhì)在等壓強(qiáng)情況下,與不同氣體燃燒釋放出的熱量不同,例如 Mg(s) 在 O2(g)和 Mg(s)在 Cl2(g)燃燒釋放的熱量不同。為了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定生成氧化物。

4.規(guī)定可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物所放出的熱量為標(biāo)準(zhǔn).(例如:H2S(g)+1/2O2(g)===H2O(l)+S↓; ΔH1,由于生成的S沒(méi)有燃燒完全,所以這個(gè)反應(yīng)放出的熱量ΔH1不能作為H2S的燃燒熱,當(dāng)H2S(g)+3/2O2(g)===H2O(l)+SO2(g);ΔH2,這時(shí)水的狀態(tài)為穩(wěn)定的液態(tài),而也生成穩(wěn)定的氧化物SO2,所以這時(shí)的ΔH2就是H2S的燃燒熱。另外,對(duì)于水來(lái)說(shuō),1mol可燃物完全燃燒必須生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量才能稱為燃燒熱,氣態(tài)水不可以。)

 注意點(diǎn)

1.燃燒熱是以1 mol可燃物作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行測(cè)定的,因此在計(jì)算燃燒熱時(shí),熱化學(xué)方程式里其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù):如H2(g)+ 1/2O2(g)====H2O(l);ΔH=-285.8 kJ·mol 這時(shí)的分?jǐn)?shù)是代表摩爾數(shù)(即為參加反應(yīng)的物質(zhì)的量)而不是分子個(gè)數(shù),所以是合理的。

注:化學(xué)方程式系數(shù)只為整數(shù),而熱化學(xué)方程式可以有分?jǐn)?shù)。

2.熱化學(xué)方程式中ΔH表示生成物總焓與反應(yīng)物總焓之差。

3.反應(yīng)熱中ΔH為負(fù),則為放熱反應(yīng);為正,則為吸熱反應(yīng),燃燒熱為反應(yīng)熱的一種,其ΔH為負(fù)值。

4. 反應(yīng)熱化學(xué)方程式中ΔH為負(fù)值。而在敘述時(shí):

用正值描述可以記憶為燃燒熱無(wú)負(fù)值,△H有正負(fù),+為吸,-為放,強(qiáng)化記憶有幫助。

 熱值

有時(shí)燃料的燃燒熱可以被表示成 HHV (高熱值), LHV (低熱值), 或是 GHV (總熱值)。

低熱值 跟以氣態(tài)形式被排放出來(lái)的水有關(guān),因此那些被用來(lái)汽化水的能量不能被視為熱。

總熱值 跟以氣態(tài)形式被排放出來(lái)的水有關(guān),并包括在燃燒之前存在于燃料中的水。這個(gè)值對(duì)于像是木材或是煤等燃料來(lái)說(shuō)非常重要,因?yàn)檫@些燃料通常在燃燒之前都包含一定量的水。

高熱值 相等于燃燒熱,因?yàn)榉磻?yīng)中變化假設(shè)化合物在燃燒前后都保持在常溫之下,在這種情況燃燒所產(chǎn)生的水為液態(tài)水。

 燃燒熱

燃燒熱

燃料

百萬(wàn)焦/千克

BTU/

千焦/摩爾

141.6

61,000

-285.8

汽油

47.3

20,400

---

柴油

44.8

19,300

---

乙醇

29.7

12,800

-1366.8

丁烷

48.6

20,900

-2,800

木材

15

6,500

---

15-27

8,000 - 14,000

---

天然氣

---

---

---

石墨

-393.5

 大小比較

含相同碳原子數(shù)的烷烴異構(gòu)體中,直鏈烷烴的燃燒熱最大,支鏈越多燃燒熱越小。

點(diǎn)撥

1.書(shū)寫燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式時(shí)可燃物不一定是1mol,但最后的反應(yīng)熱單位仍為kJ/mol。

2.單質(zhì)或化合物必須是完全燃燒,如反應(yīng)物中C→CO2,H2→H2O(液),S→SO2(氣)等。若C不完全燃燒生成CO則不叫做燃燒熱。

3.這里的燃燒指可燃物與O2反應(yīng)的燃燒熱。

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