第二节燃烧热-能量

第二节燃烧热能源第一章化学反应与能量1、请描述反应热的概念.2、根据下面事实，写出热化学方程式。实验测得在25℃、101kPa时，1molCH4完全燃烧放出890.31kJ的热量。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.31kJ/mol复习与回顾H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/molH2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12问题：上述三个热化学方程式那一个能表示H2的燃烧热？阅读P7：总结燃烧热的概念及燃烧热的限定条件燃烧热1.定义：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单位一般用kJ／mol2.表示的意义C的燃烧热为393.5kJ/mol，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量表示为：△H=-393.5kJ/mol研究的条件燃烧物的量反应程度C--CO2（g）S–SO2（g）H–H2O（l）例1.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25℃、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问题与讨论1.能否根据下面式子1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-445.15kJ/mol认为甲烷的燃烧热是445.15kJ/mol？H2(g)+I2(g)====2HI(g)ΔH=－14.9kJ/mol2.H2的燃烧热是14.9kJ/mol？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)2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/molC6H12O6(s)＋6O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH=－2800kJ／mol1、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B2.已知下列热化学方程式，能表示反应热的是：H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H112C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH2S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3H2S(s)+1/2O2(g)=S(s)+H2O(g)ΔH4【例2】由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，该反应的热化学方程式为______。若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ，则氢气的燃烧热为______kJ/mol。[解析]18g水蒸气(1mol水蒸气)变成液态水时，放热为2.444kJ×18＝44kJ，则1mol氢气燃烧生成液态水时共放热241.8kJ＋44kJ＝285.8kJ，即氢气的燃烧热为285.8kJ·mol－1。练习：（2010全国高考II）下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（25°，101kPa）：①C4H10(g)+O2(g)＝4CO2(g)＋5H2O（l）ΔH＝-2878kJ/mol②C4H10(g)+O2(g)＝4CO2(g)＋5H2O（l）ΔH＝-2658kJ/mol③C4H10(g)+O2(g)＝4CO2(g)＋5H2O（l）ΔH＝-1746kJ/mol④C4H10(g)+O2(g)＝4CO2(g)＋5H2O（l）ΔH＝-1526kJ/mol由此判断，正丁烷的燃烧热是A．-2878kJ/molB.-2658kJ/molC.-1746kJ/molD.-1526kJ/mol根据你对燃烧热的理解，参照课本表1-1数据，任意写出三到四种物质燃烧反应的热化学方程式。名称化学式ΔH/kJ/mol名称化学式ΔH/kJ/mol石墨C(s)-393.5乙烷C2H6(g)-1559.8金刚石C(s)-395.0乙烯C2H4(g)-1411.0氢气H2(g)-285.8乙炔C2H2(g)-1299.6一氧化碳CO(g)-283.0乙醇C2H5OH(l)-1366.8甲烷CH4(g)-890.31丙烷C3H8(g)-2219.9甲醇CH3OH(l)-726.51苯C6H6(l)-3267.5思考与交流应根据什么标准来选择燃料?物质的燃烧热燃料的储量燃料的开采、运输燃料储存的条件、价格燃料对生态环境的影响例：丙烷燃烧热值高石油中储量丰富开采容易燃烧时污染小储存、运输不方便二、能源能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。我国目前使用的主要能源是化石燃料。阅读资料∶“我国能源状况”思考怎样利用、科学控制、寻找能源？科学视野∶太阳能，氢能，地热能，风能等。实践活动∶查阅资料（可以课后进行）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，是能不3.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。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)能化石燃料再生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，污染少二、能源能源化石燃料——煤、石油、天然气阳光风力流水潮汐柴草……能提供能量的资源蕴藏量有限不能再生污染严重开源节流开发新能源节约现有能源提高能源利用率太阳能氢能风能地热能海洋能生物质能资源丰富可以再生污染少燃料的充分燃烧H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)△H1=-241.8kJ/mol那么，H2的燃烧热△H究竟是多少？如何计算？已知：H2O(g)==H2O(l)△H2=-44kJ/molH2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol下列数据△H1表示燃烧热吗？①②③①+②=③温泉(﹥35℃-﹤45℃)西藏地区众多。特殊的有温泉瀑布，如昌都沙拉温泉瀑布，该处海拔3400米。水温37.5℃，流量17.4升/秒，落差8米。热泉（﹥45℃-低于沸点）西藏地区热泉众多。如那曲地那水热区，泉区海拔4750米。主泉口水温79.5℃。流量3.54升/秒。沸泉（大于当地沸点，由于西藏为高海拔地区，一般沸点为85-88℃）。如突多水热区(如左图)，沸泉水温88℃，泉区位于河心滩上，周围白色者为地热流体沉淀的层状钙华(如右图)。巴尔沸喷泉，在噶尔县嘎尔河山谷左侧岩壁下的河漫滩上，竖立着高约1.2m的钙质泉华锥，锥的底部面河一侧一股高温汽水柱以60度的倾角伴随着持续不断的哼吼声越过河床，喷向河对岸的山坡上（图1）。水柱从直径不是5cm的泉口喷出，向上扩容为15cm的汽水柱。汽水柱喷高可达15cm，射程在20m以上，蔚为壮观。这是我国迄今为止发现的最大的沸喷泉，照片为2000年冬拍摄，受风力影响水柱喷向不断变形，向左岸喷，在岩壁上结冰（图2），当喷向右岸，风力极大时水汽散开，形成很漂亮的“冰帘”（图3）资料三：西藏地热利用前景在世界上８０多个直接利用地热的国家中，中国直接利用热地装置采热的能力已经位居全球第一。鉴于西藏自治区居全国之首的地热资源，西藏有着开发利用地热的广阔前景。上个世纪七十年代初以来，由于能源短缺，地热能作为一种具有广阔开发前景的新能源日益受到关注。地热能除了用于发电之外，更为大量地直接用于采暖、制冷、医疗洗浴和各种形式的工农业用热，以及水产养殖等。与地热发电相比，地热能的直接利用有三大优点：一是热能利用效率高达５０％－７０％，比传统地热发电５％－２０％的热能利用效率高出很多；二是开发时间短得多，且投资也远比地热发电少；三是地热直接利用，既可利用高温地热资源也可利用中低温地热资源，因之应用范围远比地热发电广泛。当然，地热能直接利用也受到热水分布区域的限制，因为地热蒸汽与热水难以远距离输送。资料四：风能的利用练习1、识图与绘图：P952、评价题：P96铝某种塑料锌铅铁和钢铜水泥050100150200250百万kJ/t铝锌铁和钢水泥能耗返回选择燃料的标准是什么?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。煤作为燃料的利弊?提高煤燃烧效率的措施有哪些?思考与交流一、燃烧热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。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?△H=－5518KJ/mol②1molC8H18燃烧时放出了多少热?5518KJ2、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%能源问题【例2】已知1molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量；1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286kJ热量。1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水，则放出890kJ热量。(1)若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，则放出的热量______________________890kJ[填“＞”“＝”或“＜”]。(2)若将amolCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时，则放出的热量(Q)的取值范围为：________________。(3)若将amolCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，且生成的CO2和液态水的物质的量相等时，则放出的热量(Q)的取值范围为：__________________。[解析]本题将热化学反应方程式计算和混合物问题的分析结合在一起，综合得较好。(1)1molCH4完全燃烧生成液态水时放出890kJ热量，而由液态水变到水蒸气需要吸热，故1molCH4完全燃烧生成CO2气体和水蒸气放出的热量小于890kJ。(2)用极限法：要满足“生成CO2气体和液态水”的条件，根据题设数据情况，可假设组分为CO和H2或CH4。当气体是CO和H2且其量为1mol时，完全燃烧放出的热量会大于283kJ；当气体是CH4且其量为1mol时，完全燃烧放出的热量会小于890kJ。则amol混合气体完全燃烧时，放出的热量(Q)的取值范围为：283akJ＜Q＜890aKJ。(3)要满足“生成CO2和水的物质的量相等”的条件，则根据极限法可假设组分为CO和H2(体积比为1∶1，放出热量最少)或CH4和CO(体积比为1∶1，放出热量最多)。用上述方法可求得答案为：284.5akJ＜Q＜586.5akJ。[答案](1)＜(2)283akJ＜Q＜890akJ(3)284.5akJ＜Q＜586.5akJ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)A．CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH＝－283kJ·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(2005·天津卷理综，29)磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷(P)在3.2g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出XkJ热量。(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是__________________，其相应的质量(g)为__________________。(2)已知单质磷的燃烧热为YkJ/mol，则1molP与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH＝__________。(3)写出1molP与O2反