燃烧热能源(上课)

2.燃烧热能源张家界市第一中学高二化学备课组★2008.9什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？在101kPa时，1mol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。一、燃烧热1、定义H2(g)+½O2(g)=H2O(l)∆H=-285.8kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H=-571.6kJ/molH2(g)+½O2(g)=H2O(g)∆H=-241.8kJ/mol哪一个方程式表示的是H2的燃烧热？燃烧热通常可由实验测得1、定义：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生成物不能继续燃烧在理解物质燃烧热的定义时，要注意哪几点?△H0①研究条件：101kPa②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。③燃烧物的物质的量：1mol④研究内容：放出的热量。（ΔH0，单位kJ/mol）⑤文字叙述燃烧热时，用正值或ΔH。例如：CH4燃烧热为890.31kJ/mol或者ΔH=-890.31kJ/mol所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物一般指：C--CO2（g）S–SO2（g）H–H2O（l）练习1：下列式子能表示相应物质的燃烧热的是A、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.31kJ/molB、2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-224.0kJ/molC、C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-395.0kJ/molD、C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.8kJ/molCD课堂练习解析:A项C（s）燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热；B项符合燃烧热的定义；C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O（l），但由于其反应热表示的是2molH2完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项参加燃烧的H2虽然是1mol，但其生成H2O（g），而不是H2O（l），故它的反应热也不为H2的燃烧热。你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗？［例题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)=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=1557kJ答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1557kJ的热量。2、燃烧热的热化学方程式书写：根据定义，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在热化学方程式中常出现分数。例如：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/molCO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）ΔH=-282.9kJ/mol二、燃烧热例：实验测得101kPa时，2molH2完全燃烧生成H2O放出热量是571.6kJ。、（1）写出氢气燃烧的热化学方程式。（2）写出氢气燃烧热的热化学方程式。(1)H2(g)+½O2(g)=H2O(g)∆H=-241.8kJ/mol(2)H2(g)+½O2(g)=H2O(l)∆H=-285.8kJ/mol(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)∆H=-571.6kJ/mol哪一个是H2的燃烧热的热化学方程式？————讨论⑵若2.6g乙炔（C2H2，气态）完全燃烧生成液态水和CO2（g）时放热130kJ。则乙炔燃烧的热化学方程式为?乙炔燃烧的热化学方程式为?2C2H2（g）＋5O2（g）=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－2600kJ/mol练习.C2H2（g）＋5/2O2（g）=2CO2（g）＋H2O（l）ΔH=－1300kJ/mol【练习3】分析以下几个热化学方程式，表示25℃时燃烧热的热化学方程式的是（）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)＋1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=－241.8kJ/molE.H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l);ΔH=－285.8kJ/molBE【练习4】已知下列两个热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H＝-571.6kJ•mol-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H＝-2220kJ•mol-1（1）H2的燃烧热为____________，C3H8的燃烧热为____________（2）2gH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为____________285.8kJ•mol-12220kJ•mol-14725.8kJ3、研究物质燃烧热的意义了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。应根据什么标准来选择燃料？1、根据物质的燃烧热、燃料的储量、开采、储存的条件、价格、对生态环境的影响等综合考虑。2、表中较理想的燃料是：氢气、甲烷、甲醇等。［例题］1.在101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3kJ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?4、燃烧热的计算及应用答案：CH4的燃烧热为890.3kJ/mol，1000LCH4（标准状况）完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ。解析：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=－890.3kJ/mol即CH4的燃烧热为890.3kJ/mol。1000LCH4（标准状况）的物质的量为：n(CH4)==44.6mol1molCH4完全燃烧放出890.3kJ的热量，44.6molCH4完全燃烧放出的热量为：44.6mol×890.3kJ/mol=3.97×104kJ汽油的主要成分是辛烷(C8H18),1molC8H18(l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出5518kJ的热量,试写出该反应的热化学方程式并计算在同样情况下燃烧28.5g辛烷时放出的热量。C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=–5518kJ/mol放出的热量=5518KJ÷114×28.5=1379.5KJ在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；ΔH=–572kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=–890kJ/mol由1mol氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。2066kJ在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；ΔH=–572kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)；ΔH=–2220kJ/mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和丙烷的体积比为(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1B中和热注意：①中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解电离的吸收热所伴随的热效应②中和反应的实质是H+与OH-化合生成H2O，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内③中和热必须指生成1mol水放出的热量。表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)∆H=-57.3kJ/mol在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所释放的热量为中和热;中学阶段只讨论强酸与强碱在稀溶液中反应的中和热5、燃烧热和中和热比较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)生成物的量不限量H2O1mol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/mol二、能源[阅读教材P8~10]1.什么是能源？它包括哪些？能源就是提供能量的物质，它包括化学燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等。能源分类：一级能源、二级能源一级能源：来自自然界未经转化的能源。二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。练习：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[讨论1]有人说我国已探明的煤和石油储量已足以使用好几百年，我们根本不必要节约能源？2、我国的能源状况如何？（1）目前使用的主要能源是何种能源.（2）我国的能源储量。（3）我国的人均能源拥有量。（4）近年来我国能源的总消费量与人均消费量情况。3、了解了我国的能源利用率，你有何感想？煤76.2%石油16.6%天然气2.1%水电5.1%权威部门的最新测算显示，我国能源利用率为33％，与世界先进水平相差10个百分点。我国能源的利用率却很低，矿产资源利用率为40％~50％。例如，1994年我国1000美元ＧＤＰ耗煤2.041标吨，是日本的1.37倍，德、意、法的8.7倍，美国的4.6倍，印度的1.9倍，世界平均水平的4.71倍。如此巨大的资源、能源消耗，不仅造成了极大的浪费，而且也成为环境污染的主要来源。[讨论2]新能源的要求与探索(1)要求：产生能量高、经济、污染少。新能源有：太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。(2)调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。二、能源二、能源1、新能源：太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。太阳能应用用于“神六”的太阳能电池氢能的使用地热能风能能源优点缺点太阳能氢能地热能风能2、查阅有关资料，评价下列能源的优缺点：科学探索--作业3、以甲醇和乙醇作为汽油的代用品的主要好处是什么？1、下列关于反应热的表述正确的是A、当△H＜0时，表示该反应为吸热反应B、由C(s)＋0.5O2(g)=CO(g)的反应热为110.5kJ·mol—1，可知碳的燃烧热为110.5kJ·mol—1C、反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关D、lmolNaOH分别和lmolCH3COOH、1molHNO3反应放出的热量：CH3COOH＜HNO3exercise2、有关燃烧热的计算例：10g硫磺在O2中完全燃烧生成气态地，放出的热量能使500gH2O温度由18℃升至62.4℃，则硫磺的燃烧热为，热化学方程式为_________________________。）（放热点燃J)()()(122QgCOgOsC）（放热J)()()()(222QgHgCOgOHsC）共放热（点燃点燃J)()(21)()()(21)(322222QgOHgQgHgCOgQgCO3、把煤作为燃料可以通过下列两种途径：途径II：先制水煤气，再燃烧水煤气途径I：试回答下列问题：（1）判断两种途径放热：途径I放出的热量______（填“大于”、“等于”、“小于”）途径II放出的热量。（3）由于制取水煤气反应里，反应物所具有的总能量______________生成物所具有的总能量，那么在化学反应时，反应物应需要______________能量才能转化为生成物，因此其反应条件为______________。（4）简述煤通过途径II作为燃料的意义。（2）Q1、Q2、Q3的数学关系式