基本介紹
- 中文名：燃燒熱
- 外文名：combustion heat
- 單位：Kj/mol
- 熱量：物質與氧氣完全燃燒
- 熱值：低熱值、高熱值、總熱值
- 所屬學科：化學
定義,要點,注意點,熱值,燃燒熱,大小比較,細節,
定義
在25℃，100kPa時，（舊的標準態壓力為1 atm=101 kPa，即1標準大氣壓，新的標準態壓力改為1 bar=100 kPa。北京大學出版社，《普通化學原理（第四版）》85頁註解1）1 mol純物質完全燃燒生成穩定的化合物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱，單位為kJ/mol。
要點
2.規定可燃物物質的量為1 mol。（具有可比性）
3.規定必須生成穩定的氧化物的原因是，即使是等量的純物質在等壓強情況下，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。為了統一標準，規定生成化合物。
4.規定可燃物完全燃燒生成穩定化合物所放出的熱量為標準。例如：H2S(g)+1/2O2（g）===H2O（l）+S↓； ΔH1，由於生成的S沒有燃燒完全，所以這個反應放出的熱量ΔH1不能作為H2S的燃燒熱，當H2S(g)+3/2O2（g）===H2O（l）+SO2（g）；ΔH2，這時水的狀態為穩定的液態，而也生成穩定的氧化物SO2，所以這時的ΔH2就是H2S的燃燒熱。另外，對於水來說，1mol可燃物完全燃燒必須生成液態水時放出的熱量才能稱為燃燒熱，氣態水不可以。
注意點
1.燃燒熱是以1 mol可燃物作為標準來進行測定的，因此在計算燃燒熱時，熱化學方程式里其他物質的化學計量數常出現分數：如H2(g)+ 1/2O2(g)====H2O(l)；ΔH=－285．8 kJ·mol－1 這時的分數是代表摩爾數（即為參加反應的物質的量）而不是分子個數，所以是合理的。
註：化學方程式係數只為整數，而熱化學方程式可以有分數。
2.熱化學方程式中ΔH表示生成物總焓與反應物總焓之差。
4. 反應熱化學方程式中ΔH為負值。而在敘述時：
用正值描述可以記憶為燃燒熱為負值，△H有正負，+為吸，-為放，強化記憶有幫助。
5.反應物一般為純淨物。
熱值
有時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 跟以氣態形式被排放出來的水有關，因此那些被用來汽化水的能量不能被視為熱。
總熱值 跟以氣態形式被排放出來的水有關，並包括在燃燒之前存在於燃料中的水。這個值對於像是木材或是煤等燃料來說非常重要，因為這些燃料通常在燃燒之前都包含一定量的水。
燃燒熱
燃燒熱 | |||
燃料 | 百萬焦/千克 | BTU/磅 | |
141.6 | 61，000 | -285.8 | |
汽油 | 47.3 | 20，400 | --- |
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 | --- |
煤 | 15-27 | 8，000 - 14，000 | --- |
天然氣 | --- | --- | --- |
石墨 | -393.5 | ||
大小比較
含相同碳原子數的烷烴異構體中，直鏈烷烴的燃燒熱最大，支鏈越多燃燒熱越小。
最基本的一點是在有機物中，如果化合物的飽和程度越高（換句話說就是氫原子數目越多），那么相應的燃燒熱就越大。例如烷烴比同碳數的烯烴和炔烴或者芳香烴燃燒熱都要大，就是這個道理。當然，這裡要強調的是僅限於比較相同碳原子數的有機物.而對於烴的衍生物，同樣的道理例如乙醇的燃燒熱比等物質的量的乙醛，乙酸都要大。乙烷的燃燒熱比溴乙烷的大。
如果是比較同分異構體的燃燒熱，那么就要看具體的情況了，通常是越不穩定的異構體的燃燒熱越大。
當然有機物的分子量越大，那么它的燃燒熱就相應越大。在飽和程度相同的情況下，含碳量越大，有機物的燃燒熱也越大。而在含碳量相同時，含氫量越大的有機物燃燒熱越大。
如果是比較同分異構體的燃燒熱，那么就要看具體的情況了，通常是越不穩定的異構體的燃燒熱越大。
當然有機物的分子量越大，那么它的燃燒熱就相應越大。在飽和程度相同的情況下，含碳量越大，有機物的燃燒熱也越大。而在含碳量相同時，含氫量越大的有機物燃燒熱越大。
細節
1.書寫燃燒反應的熱化學方程式時可燃物不一定是1mol，但最後的反應熱單位仍為kJ/mol。
2.單質或化合物必須是完全燃燒，如反應物中C→CO2，H2→H2O（液），S→SO2（氣），N—N2（氣），Cl—HCl（aq）等。若C不完全燃燒生成CO則不叫做燃燒熱。
3.這裡的燃燒指可燃物與O2反應的燃燒熱。
