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燃烧热的数值前要不要写“-”号

来源:未知作者:张县 点击:所属专题: 燃烧热
与网友居渊通过邮件讨论关于燃烧热的表示的方法问题:“燃烧热的文字描述是否应该带正号或负号”。他发现苏教版教科书〈化学反应原理〉P28第4题在描述燃烧热时,数据带“—”的。而原人教版教材在描述时,是不带“—”的,如“氢气的燃烧热为akJ/mol”。究竟应该哪个更

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与网友居渊通过邮件讨论关于燃烧热的表示的方法问题:“燃烧热的文字描述是否应该带正号或负号”。他发现苏教版教科书〈化学反应原理〉P28第4题在描述燃烧热时,数据带“—”的。而原人教版教材在描述时,是不带“—”的,如“氢气的燃烧热为a kJ/mol”。究竟应该哪个更合理?

居渊研究后认为按1996年大力推进的《中华人民共和国国家标准(GB3100—3102—93)》燃烧热的文字描述数值应该带“—”号。而写成“氢气的燃烧热为a kJ/mol”是执行《中华人民共和国国家标准(GB3100—3102—93)》的描述,放到现在是不确切的。他还说,因为“这个问题目前很乱,编者的是怎么考虑的不清楚,也不敢把话说死。”

网友居渊的疑问也是不少中学化学老师的疑惑。以往,我也认为既然“燃烧热”是物质完全燃烧放出的热量,如果没有以焓变ΔH表示且指明是燃烧热,其数值前可以不写“-”号,如“甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol”。居渊的问题,促使我重新去查阅一些资料。从已查到的一些教科书中得到如下一些信息,但依然没有得出明晰的答案。把一些信息和思考写下来供大家讨论。

在中学化学教材里,如2003年6月版的原人教社普通高中教科书(必修加选修)《化学》第3册是按下述说法给“燃烧热”下定义:“在101 kPa时,1 mol物质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。”按此,在没有用焓变符号ΔH表示燃烧热时,可以写某物质的“燃烧热为a kJ/mol”(a为正数,下同)。当使用焓变符号ΔH表示时,就应写 ΔH= -a kJ/mol。在该书的P41,有“甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol",也有甲烷完全燃烧的焓变“ΔH=-890.3 kJ/mol"的说法。

在化学热力学中以焓变表示反应热,如燃烧焓、中和焓等。大学教科书大多说明燃烧焓也称燃烧热,把燃烧热看成燃烧焓的同义语。把燃烧焓(或燃烧热)定义为“在指定温度(298.15K)和标准压力下,1 mol完全燃烧时的反应热。”(没有说明是燃烧放出的热量),用焓变符号ΔH表示燃烧热,写为 ΔH= -a kJ/ mol 。如《大学化学教程》(高教出版社2003年版)P78,《无机化学》(修订版)(中国科技大学出版社2010年修订版)P48所述。

在一些高校化学教科书中,在没有使用ΔH表示燃烧热的场合,也直接使用某物质“燃烧热为—a kJ/mol”的说法,如“乙醇的标准燃烧热为-1366.95 kJ/mol”(见《无机化学》武汉大学等校编高教社出版P320)。

还有一些大学教科书,仍然使用如下燃烧热定义:“1 mol燃料与氧气发生完全燃烧,放出的热称为燃烧热”[见《无机化学》(第4版)(北师大编写高教社出版)上册P229]。但该书上册P339的习题中,也出现“以C12H26(l)煤油的平均分子式的燃烧热为-1676 kJ/mol”的说明,认同“燃烧热为-a kJ/mol”的说法。

在高中化学新课程的各种版本教材中,都使用焓变ΔH表示反应热。反应放热的,ΔH<0 (即写成ΔH=-a kJ/mol)。因此,用焓变表示燃烧反应的反应热,都写 ΔH= —a kJ/mol。高中化学新课程的教材中没有单独介绍“燃烧热”的概念(课程标准没有把燃烧热概念例入内容标准)。有的教材中提到燃烧热,大多用焓变ΔH表示写某物质的“燃烧热 ΔH=—a kJ/mol”。这是大家都认同的。例如,人教版《化学反应原理》一书在反应热计算一节中有“乙醇的燃烧热 ΔH= -1366.8 kJ/mol”的描述,苏教版《化学反应原理》P9的“标准燃烧热”数据表用ΔH表示标准燃烧热,数据都带负号。但是,当遇到使用“燃烧热为  ”的数据说明时,数值前该不该用“—”号,就出现不同意见。以现行大学教材的说法为准,把燃烧热等同于燃烧焓(焓变),要用“—”号。以原人教社教科书的定义和说明为准,就可以不用“—“号。苏教版《化学反应原理》P28习题第4题有甲烷“标准燃烧热为-889.6 kJ/mol"的写法,是按大学热力学的燃烧热概念处理,虽然没有标出ΔH,也使用“—”号和原人教版的处理不同,产生了异议。多数高校教材中没有出现诸如“甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol"的说法,但有出现“甲烷的燃烧热为—890.3 kJ/mol"的说法(似乎不多,而且是出现在习题中)。

 该不该否定诸如“甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol"的说法,都改为“甲烷的燃烧热为—890.3 kJ/mol"?

还没有看到权威的意见。在这种情况下,我觉得采用诸如下列说法是比较妥当的,避免引起争议和学生认识上的混乱,也有利于学生形成用焓变 ΔH表示反应热的观念

 “甲烷的燃烧热 ΔH=-890.3 kJ/mol",

  “甲烷完全燃烧的反应热(或焓变) ΔH=-890.3 kJ/mol",

当然从放热、吸热角度来描述反应热也是可以的。如“1 mol甲烷完全燃烧放出热量890.3 kJ”。

(责任编辑:化学自习室)
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