“化學(xué)能與熱能”中兩個(gè)問(wèn)題的分析

趙明雪

問(wèn)題一同質(zhì)量的硫粉在空氣中燃燒和在純氧中燃燒。哪一個(gè)放出的熱量多，為什么？

首先，反應(yīng)熱是指在恒溫恒壓條件下進(jìn)行反應(yīng)的熱效應(yīng)，與反應(yīng)發(fā)生的條件沒(méi)有必然聯(lián)系，通常用焓變表示，即AH表示。AH的確定有兩種方法。

1.從反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)大小的角度分析，如圖l所示。

2.從反應(yīng)熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析如圖2所示。

AH=反應(yīng)物的鍵能和一生成物的鍵能和

依據(jù)以上知識(shí)，不難得出結(jié)論，問(wèn)題一中兩反應(yīng)放出能量相等。因?yàn)閮煞N情況下發(fā)生的反應(yīng)都是

S（s）+O₂（g）=SO₂（g）無(wú)論從（1）角度還是（2）角度分析AH都是相等的，即硫在氧氣中和在空氣中的反應(yīng)熱是相同的。

而對(duì)于硫在空氣中和硫在氧氣中燃燒現(xiàn)象是不同的，在空氣中為淡藍(lán)色火焰，在氧氣中為藍(lán)紫色火焰，也就是說(shuō)此時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能部分是不相同的，依據(jù)能量守恒定律Es（s）+Eo₂（g）=Eso₂（g）+△H+E光，可以得出結(jié)論，硫在空氣中燃燒放出的熱量大于在氧氣中放出的熱量。

問(wèn)題二（2015年北京四中模擬）已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量143kJ，18g水蒸氣變成液態(tài)水放出44kJ的熱量。其他相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1：

則表中x為（

）。

A.920 B.557 C.436 D.188

這道題表面看是一很平常的考查鍵能與AH關(guān)系的題目，依據(jù)△H=反應(yīng)物的鍵能和一生成物的鍵能和”代入求解即可，可是如果仔細(xì)思考就發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題。（1）此題給出的數(shù)據(jù)為“l(fā)mol化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量”，這個(gè)能量是“鍵能”嗎？?jī)烧呤鞘裁搓P(guān)系？（2）AH的計(jì)算與狀態(tài)有關(guān)系嗎，此時(shí)的能量究竟什么狀態(tài)下的能量呢？仔細(xì)研究一下不難發(fā)現(xiàn)這是一道錯(cuò)題，表1可改為表2，或表3

之所以說(shuō)它是一道錯(cuò)題，原因在于必修教材中并沒(méi)有介紹有關(guān)鍵能的概念一氣態(tài)基態(tài)原子形成lmol化學(xué)鍵所釋放的最低能量。改成表3時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中必須把鍵能的概念介紹給學(xué)生，并簡(jiǎn)要說(shuō)明為什么要強(qiáng)調(diào)必須是氣態(tài)，問(wèn)題就迎刃而解了。