第一章 化学反应和能量 第二节 燃烧热 能源
什么是燃烧热?是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢? 燃烧热、中和热、溶解热都属于特殊条件下的反应热
一、燃烧热 注意: 研究燃烧热的条件: 25 oC、101kPa 燃烧物的量: 1mol纯物质 单位: kJ/mol 指定温度和压强 1、燃烧热的概念: 在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 限定燃料的物质的量 注意: 研究燃烧热的条件: 25 oC、101kPa 燃烧物的量: 1mol纯物质 反应的程度:完全燃烧生成稳定的化合物 C -- CO2 (g) S – SO2 (g) H2– H2O (l) 单位: kJ/mol 生成物不能继续燃烧
思考:①C8H18的燃烧热是多少? △H=-5518 kJ/mol ②3 mol C8H18燃烧时放出了多少热量? 16554 kJ 2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l) △H=-11036 kJ/mol 思考:①C8H18的燃烧热是多少? △H=-5518 kJ/mol ②3 mol C8H18燃烧时放出了多少热量? 16554 kJ
2、表示的意义: 3、表示燃烧热的热化学方程式的书写: 4、一定量可燃物完全燃烧时放出的热量 如: CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol. 含义: 在25℃、 101 kPa时,1mol CH4完全燃烧时,放出890.3 kJ的热量. 3、表示燃烧热的热化学方程式的书写: 应以1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数) CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0 kJ/mol 4、一定量可燃物完全燃烧时放出的热量 Q放=n(可燃物) × △H
定义巩固: 下列关于燃烧热的说法中正确的是 ( ) A.1mol 物质燃烧所放出的热量 B.常温下,可燃物燃烧放出的热量 C.在298 K、1.01×105Pa时,1mol物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变 C
下列热化学方程式能正确表示酒精燃烧热的是( ) A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1370.3 kJ/mol B.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H= -1238.3 kJ/mol C.1/2C2H5OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+3/2H2O(l) △H=-685.15 kJ/mol A
下列热化学方程式中ΔH的数值能表示可燃物燃烧热的是 ( ) A.CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ· mol-1 B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3kJ·mol-1 C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1 D.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ·mol-1 E. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1 AE
对比下列燃烧热的表达方法,从中你可获得哪些提示? 例:语言表述——CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol 符号表示——△H= -890.3 kJ/mol 例:语言表述——H2的燃烧热为285.8 kJ/mol 符号表示——△H= -285.8 kJ/mol 燃烧热是反应热的一种。由于燃烧是放热反应,故文字表达使用“正值”,但用△H表示时必须注明符号
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1451.52kJ/mol 请写出甲醇燃烧热的热化学方程式: 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1451.52kJ/mol CH3OH(l)+3/2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76kJ/mol
已知: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol 求氢气的燃烧热。 答:ΔH=-285.8 kJ/mol 下列各组物质的燃烧热相等的是( ) A.碳和一氧化碳 B.1moL碳和2moL碳 C.1moL乙炔和2moL碳 D.淀粉和纤维素 B 在101 kPa时,1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000 L CH4 (标准状况)燃烧后所产生的热量为多少? 燃烧热为890.3 kJ/mol 1 000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104 kJ。
帮助我们更充分地利用能源。 5. 研究燃烧热的意义 一 些 物 质 的 燃 烧 热 名称 化学式 △H/(kJ·mol-1) 石墨 C(s) -393.5 金刚石 -395.0 一氧化碳 CO(g) -283.0 甲烷 CH4(g) -890.3 甲醇 CH3OH(l) -726.5 甲烷、甲醇 (1)由表分析, 是一种比较理想的燃料。 (2)你认为应根据什么标准来选择燃料? 可从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、运输、价格、对生态环境的影响等各方面综合考虑。
燃烧热和中和热的区别与联系 相 同 点 燃烧热 中和热 能量变化 ΔH 不 反应物的量 生成物的量 反应热的 含义 放热反应 ΔH<0 ,单位 kJ/mol 1mol可燃物 不限 不限量 1mol H2O 1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;不同的物质燃烧热不同 稀酸稀碱中和生成1molH2O时放出的热量,不同的反应物的中和热大致相同。
二、能源 1、概念: 能源就是能提供能量的资源。 化石燃料(煤、石油、天然气) 、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。
2、能源分类 按转换 过程分 按利用 历史分 按性质分 可再生 能源 风能、水能、 常规能源 一级能源 不可再 生能源 煤炭、石油、天然气等 可再生 能源 太阳能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。 新能源 不可再生 能源 核能 电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等 二级能源
煤作燃料的利弊: ①煤是最重要的化工原料,把煤作为燃料简单烧掉太可惜,应该综合利用。 ②煤直接燃烧时产生的CO、SO2等有毒气体及烟尘,对环境造成严重污染。 ③煤作为固体燃料,燃烧反应速率小,热利用效率低且运输不方便。 ④可以通过清洁煤技术,如煤的液化和气化,以及实行烟气净化脱硫等,大大减少燃煤对环境造成的污染,提高煤燃烧热的利用率。
3、解决我国燃料短缺的办法: 我国目前使用的主要能源是化石燃料,不可再生,最终将枯竭。 1. 开发新能源 2. 节约现有能源 3. 提高能源的利用率 开源节流 现在探索开发的新能源有太阳能、氢能、地热能、海洋(潮汐)能、生物能等,新能源的主要优势是 资源丰富,可以再生,污染少
课堂练习: 1、下列属于一次能源的是( ),属于二次能源的是( ) A D E B C A .风能 B. 电能 C. 氢能 D. 阳光 E. 天然气 2、为了减少大气污染,许多城市正大力推广汽车清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类,一类是压缩天然气(CNG),另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分均为 ( ) A A.碳氢化合物 B.碳水化合物 C.氢气 D.醇类
3、根据下列叙述回答 (1)能源可划分为一级能源和二级能源,自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源;需依靠其他能源和能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源,它可以由自然界中大量存在的水来制取: 2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ·mol-1 (1)下列叙述正确的是 ( ) A.电能是二级能源 B.水力是二级能源 C.天然气是一级能源 D.焦炉气是一级能源 (2)已知CH4(g)+2O2(g)→2H2O(l)+CO2(g) ΔH=-890.3kJ/mol,1g H2和1g CH4分别燃烧后,放出的热量之比约是 ( ) A.1∶3.4 B.1 ∶ 1.7 C.2.57 ∶ 1 D.4.6 ∶ 1 AC C
(3)关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向正确的是 ( ) A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此,可研究在水不分解的情况下,使氢成为二级能源 B.设法将太阳光聚集,产生高温,使水分解产生氢气 C.寻找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量 D.寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气 BD