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燃烧热概念

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燃烧热是化学中一个重要的热力学概念,其定义和要点如下:

一、基本定义

燃烧热是指在 标准状态下, 1摩尔纯物质完全燃烧生成 稳定氧化物时所放出的热量。标准状态通常规定为:

温度:25℃(298K)

压强:101 kPa

二、核心要点

物质要求

必须是纯物质,若为混合物(如含同素异形体或同位素组成的物质),需先进行纯化处理。

完全燃烧

需生成稳定的氧化物,例如:

- 碳氢化合物生成二氧化碳($C_xH_y + \frac{y}{4}O_2 \rightarrow xCO_2 + \frac{y}{2}H_2O$)

- 金属生成游离态(如铁:$Fe + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow FeO$)

热量计量

可以用单位物质的量(kJ/mol)、单位质量(kJ/g)或单位体积(kJ/L)表示。

三、测量与计算

实验方法:

通过弹式量热计测量燃烧反应的热量变化。

计算方法:通过反应物和生成物的生成焓($\Delta H_f$)差值计算,公式为:

$$\Delta H_{\text{燃烧热}} = \sum \Delta H_f(\text{产物}) - \sum \Delta H_f(\text{反应物})$$

四、特殊说明

产物稳定性:燃烧热要求生成物为最稳定的氧化物。例如,氯元素需生成$HCl$而非$HCl$气体。

符号表示:用$CH_m(B)$表示1摩尔物质B完全燃烧的热量。

五、实际意义

研究燃烧热有助于:

优化能源利用,实现节能减排

工业生产中精确控制热量输入

通过以上要点,可以更全面地理解燃烧热在化学计算和工程应用中的重要性。