中和热燃烧热能源2课时

第一章化学反应与能量中和热燃烧热一、中和热1．定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。2.中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ／mol3.要点：Ⅰ、条件：稀溶液。稀溶液是指C小于1mol/LⅡ、反应物：（强）酸与（强）碱。Ⅲ、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内Ⅳ、放出的热量：57.3kJ/mol单位：kJ/mol例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；H=-57.3kJ/mol，求下列中和反应中放出的热量。（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_______kJ的热量。（2）用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出______kJ的热量。28.728.7思考与交流①什么是燃烧？燃烧是可燃物与氧化剂发生的剧烈的氧化还原反应，同时伴有发光和放热的现象。所有的燃烧反应都是放热反应②燃烧过程是吸热反应还是放热反应？燃烧热例2：实验测得101kPa时1molH2完全燃烧放出285.8kJ的热量，这就是H2的燃烧热。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/mol例1：实验测得101kPa时1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，这就是C的燃烧热。C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－393.5kJ/mol一、燃烧热1.燃烧热的的概念: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。为什么指定温度和压强?C--CO2（g）S–SO2（g）H–H2O（l）单位:kJ/mol限定燃料的物质的量2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/mol思考:①C8H18的燃烧热是多少?5518KJ/mol②1molC8H18燃烧时放出了多少热量?5518KJ一、燃烧热1.燃烧热的的概念:在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。注意：Ⅰ、在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物如:C→C02，H→H20(l)，S→S02等Ⅱ、燃烧热通常由实验测得Ⅲ、可燃物以1mol为标准进行测量Ⅳ、系数常出现分数2.表示的意义：如:CH4的燃烧热为890.3KJ/mol.含义:在101KPa时,1molCH4完全燃烧生成气态CO2和液态H2O时,放出890.3KJ的热量.3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/mol写出H2燃烧热的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=－571.6kJ/mol写出H2燃烧的热化学方程式：小结：（1）当问到“反应热”“焓变”“△H”是多少时，必须答为“△H=+(或-)xxxkJ/mol“（2）若问某反应的“中和热”、“燃烧热”等是多少时，答为“xxxkJ/mol”即可；（3）而问的是某个反应放出或吸收的热量是多少时，则应答成“xxxkJ”。（其中xxx代表具体热量数值，应该特别注意“+”，“-”号和单位的区分应用）。【例1】在101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？【解】根据题意，在101kPa时，1molCH4完全燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－890kJ／mol即CH4的燃烧热为890kJ／mol。1000LCH4(标准状况)的物质的量为：n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4L·mol-1=44.6mol1molCH4完全燃烧放出890kJ的热量，44.6molCH4完全燃烧放出的热量为：44.6mol×890kJ／mol＝3.97×104kJ答：CH4的燃烧热为890kJ／mol，1000LCH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ。【例2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6(s)＋6O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH=－2800kJ／mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。解:根据题意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol。100g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)=m(C6H12O6)/M(C6H12O6)=100g/180g·mol-1=0.556mol1molC6H12O6完全燃烧放出2800kJ的热量，0.556molC6H12O6完全燃烧放出的热量为：0.556mol×2800kJ／mol=1560kJ答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560kJ的热量。★燃烧热与中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化放热反应ΔHΔH0,单位kJ/mol不同点反应物的量1mol可燃物可能是1mol也可以是0.5mol(不限)生成物的量对应1molH2O反应热的含义1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kJ/mol2H2(g)+O2g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。1、已知：2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？谁稳定？答:285.8kJ/mol不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同,具有的能量也不相同C(石墨s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-393.5kJ/molC(金刚石s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-395.0kJ/mol说明金刚石具有的总能量高，不稳定3、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BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)=-285.8kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)=-241.8kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)=-483.6kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)=-571.6kJ/molH4.已知热化学方程式：则氢气的燃烧热为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿285.8kJ/mol分组讨论：应该根据什么标准来选择燃料？举例说明提示：可从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、运输、储存的条件、价格、对生态环境的影响等各方面综合考虑。能源分类：1、按开发与利用状况分⑴常规能源：现在已被我们普遍使用的能源被称为常规能源。如：煤、石油、天然气、水能等。⑵新能源：近几十年才开始被利用或正在研究使用的能源被称为新能源。如：太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。在讨论能源问题时，主要指的是——常规能源2、按属性分⑴可再生能源：是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。⑵不可再生能源：经过千百万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为不可再生能源。如：煤炭、石油、天然气等。3、按转换传递过程分⑴一级能源：自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源。如：原煤、原油、天然气、太阳能、水力、潮汐能、地热能、生物质能、风能、海洋温差能等。⑵二级能源，需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。如：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。绿色能源是可再生能源,这些能源消耗之后可以得到恢复补充，对生态环境低污染或无污染。主要有：风能、电能、太阳能、地热能、氢能等。绿色能源1、能源就是能提供自然资源，包括等。2、我国目前使用的主要能源是能量化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、生物能、风能、地热能、海洋(潮汐)能化石燃料三、能源思考与讨论：煤作为燃料的利弊以及燃料充分燃烧的重要性1从化学的角度看煤虽然燃烧时放出的热量高，但燃烧反应速率慢，热量利用率低，且煤是重要的化工原料，把煤做燃料直接烧掉不仅会产生二氧化硫等有毒气体和烟尘，且太浪费资源。2从资源环境角度看煤是我国储量最多的能源资源，应充分利用该资源为国家建设服务，但煤的形成需经过数亿年的时间，属于不可再生的资源，用一些就少一些，且大量开采虽成本较低，但会造成地面塌陷。煤的直接燃烧是一种低效的利用，对环境还会造成污染。3从综合经济效益角度分析通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃烧煤对环境的污染，提高煤燃烧的热利用率。3、能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平4.解决能源的办法是，即开发和节约，提高能源的。4.现在探索开发的新能源有等，新能源的主要优势是。开源节流新的能源现有能源利用率太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能资源丰富，可以再生，污染少新能源太阳能氢能地热能风能讨论下列问题：例:下列属于一级能源的是：属于二级能源的是：A风能B电能C氢能D阳光E天然气ADEBC☆阅读P9《科学视野》找出并识记：太阳能、氢能、地热能、风能各自的优缺点［议一议］1.城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处？首先，因气体易扩散，故气体燃料与空气混合充分，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比有较高的能量利用率。其次，气体燃料便于管道运输、使用方便（易点燃、易熄灭）、无渣无尘、清洁卫生。第三，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，会产生大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。［议一议］2.推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发展方向？管道煤气是一种清洁燃料，然而这是相对于住宅、居室环境而言的，从城市大环境看，并没有改善城市大气的污染程度。原因很简单，制造煤气要燃煤，使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量，原来一家一户煤球炉的废气仅仅变成由数家煤气厂排放而已。液化气是发热量最高的优质清洁燃料，但液化气使用不便，且要消耗宝贵的石油资源，天然气则是一种既有管道煤气的方便，又有液化气无毒、发热量高的优点且不易爆的燃料，所以，推广使用天然气是城市燃气产业的发展方向。小结一、燃烧热1、燃烧热2、燃烧热表示的意义3、燃烧热的热化学方程式(注意书写)二、能源1、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？A.C（s）＋O2（g）==CO(g)ΔH=－110.5kJ/molB.C（s）＋O2（g）==CO2(g)ΔH=－393.5kJ/molC.2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l)ΔH=－571.6kJ/molD.H2(g)＋O2(g)==H2O(g)ΔH=－241.8kJ/mol随堂练习B2、酸雨危害可包括()①对人体的直接危害,引起肺部疾病而使人致死,②引起河流,湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长,③破坏土壤,植被,森林④腐蚀金属,油漆,皮革,纺织品及建筑材料等,⑤渗入地下,可能引起地下水酸化.A.①③⑤B.①②③④C.①③④⑤D.①②③④⑤D3、1998年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“厄尔尼诺”现象．干旱和暴雨灾难，危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是()A.二氧化硫B.二氧化碳C.氮的氧化物D.碳氢化合物4、我国三峡工程所提供的清洁．廉价强劲．可再生的水电，相当于每年燃烧3×106t原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制()A.温室效应B.酸雨C.白色污染D.破坏大气臭氧层BA5.下列说法不正确的是()A