燃烧热中与热能源 (2)课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 化学反应与能量,六都中学 高二化学备课组,11/13/2024,中和热 燃烧热 能源,在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(l)H=-571.6 kJ/mol,C,3,H,8,(g)+5O,2,(g)=3CO,2,(g)+4H,2,O(l)H=-2220 kJ/mol,5mol,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)1:1,解,：设,H,2,、,C,3,H,8,的物质的量分别为,x,，,y,答：氢气和丙烷的体积比为,3,：,1,x+y=5,(571.6/2)(x)+2220y=3847,V,(H,2,):,V,(C,3,H,8,)=,n,(H,2,):,n,(C,3,H,8,)=3.75:1.25=3:1,温故知新,x=3.75 mol,y=1.25 mol,一、燃烧热,例,2,：实验测得,101kPa,时,1molH,2,完全燃烧放出,285.8,kJ,的热量，这就是,H,2,的燃烧热。,H,2,(g)+1/2O,2,(g)=H,2,O(l)H=,285.8 kJ/mol,例,1,：实验测得,101kPa,时,1molC,完全燃烧放出,393.5 kJ,的热量，这就是,C,的燃烧热。,C(s)+O,2,(g)=CO,2,(g)H=,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,。,(1),条件：,(2),可燃物的用量：,(3),生成稳定的氧化物：,(4),单位：,如,:CC0,2,，,HH,2,0(l),，,SS0,2,等,1 mol,101,kPa,kJ/mol,2C,8,H,18,（,l,）,+25O,2,(g)=16CO,2,+18H,2,O(l)H=,11036KJ/mol,思考,:,C,8,H,18,的燃烧热是多少,?,1mol,C,8,H,18,燃烧时放出了多少热,?,2.,表示的意义：,如,:CH,4,的燃烧热为,890.3KJ/mol.,含义,:,在,101KPa,时,1molCH,4,完全燃烧时,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,),4.,一定量可燃物完全燃烧时放出的热量,Q,放,=n,(,可燃物,),H,CH,4,（,g,）,+2O,2,（,g,）,=CO,2,（,g,）,+2H,2,O,（,g,）,H=,890.31KJ/mol,【,例,1】,在,101,kPa,时，,1mol CH,4,完全燃烧生成,CO,2,和液态,H,2,O,，放出,890 kJ,的热量，,CH,4,的燃烧热为多少？,1000 L CH,4,（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？,【,解,】,根据题意，在,101,kPa,时，,1mol CH,4,完全燃烧的热化学方程式为：,CH,4,(,g,),2O,2,(,g,)=,CO,2,(,g,),2H,2,O,(,l,),H=,890 kJ,mol,即,CH,4,的燃烧热为,890 kJ,mol,。,1000 L CH,4,(,标准状况,),的物质的量为：,n(,CH,4,)=V(,CH,4,)/Vm=1000L/22.4Lmol,-1,=,44.6mol,1mol CH,4,完全燃烧放出,890kJ,的热量，,44.6 molCH,4,完全燃烧放出的热量为：,44.6 mol,890 kJ,mol,3.97,10,4,kJ,答：,CH,4,的燃烧热为,890 kJ,mol,，,1000 L CH,4,(,标准状况,),完全燃烧产生的热量为,3.97,10,4,kJ,。,【,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：,C,6,H,12,O,6,(,s,),6O,2,(,g,),6CO,2,(,g,),6H,2,O,(,l,),H=,2 800 kJ,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,100 g,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,。,100 g,葡萄糖的物质的量为：,n(C,6,H,12,O,6,)=m(C,6,H,12,O,6,)/M(C,6,H,12,O,6,),=100g/180gmol,-1,=0.556mol,1mol C,6,H,12,O,6,完全燃烧放出,2800 kJ,的热量，,0.556 mol C,6,H,12,O,6,完全燃烧放出的热量为：,0.556 mol2800 kJ,mol=1560 kJ,答：,100g,葡萄糖在人体中完全氧化时产生,1560 kJ,的热量。,二、中和热,1,、酸和碱的中和反应有热量放出，可以通过实验测得中和反应的反应热。当,1L1mol,L,的稀盐酸跟,1L1 mol,L,的,NaOH,溶液起中和反应时，能放出,57.3kJ,的热量。,NaOH(aq,),HCI(aq,)=,NaCl(aq,),H,2,O(l),H=,57.3 kJ,mol,2,、如果用,1L1mol,L,的,KOH,溶液中和,1L1mol,L,的,HNO,3,溶液，也能放出,57.3 kJ,的热量。,KOH(aq,),HNO,3,(aq)=KNO,3,(aq),H,2,O(l),H=,57.3 kJ,mol,二、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,)=H,2,O(1)H=-57.3kJ,mol,3.,要点,：,、条件：,稀溶液,。,稀溶液是指溶于大量水的离子,、反应物：,（强）酸与（强）碱,。中和热,不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应,、生成,1mol,水。,中和反应的,实质,是,H,+,和,OH,-,化合生成,H,2,0,，,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,、放出的热量：,57.3kJ/mol,中和热的测定,1,、,HCl,与,NaOH,反应的反应热测定原理：,HCl(aq,)+,NaOH,(,aq,),NaCl,(,aq,)+H,2,O(l)H=-akJmol,-1,1mol 1mol,1mol,-,akJ,0.025mol,0.025mol,-,bkJ,由实验可以测定出,b,值，然后便可换算出,a,实践活动,2.,测定,H,+,(aq,),+OH,-,(,aq,),=H,2,O,(l),H=,57.3KJ/mol,设用,:50mL0.5mol/L,的盐酸与,50mL0.55mol/L,的,NaOH,溶液在 小烧杯中进行中和反应。,讨论,:,1.,如何通过实验测定反应的反应热？,2.,如何减少误差？,(,提示：从装置和 操作两个方面考虑,),注意：电离过程是吸热的,而弱酸、弱碱都较难电离，,强酸与弱碱、强碱与弱酸、弱酸与弱碱反应生成,1mol,水时所放出的热量都小于,57.3 kJ,。,测定反应热时一定要采取较好的绝热措施，多做几次实验，动作要快，以减小实验误差。,例：已知,H,+,(aq)+OH,-,(aq,)=H,2,O(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。,28.7,28.7,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,H,H0,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,1mol H,2,O,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,1molH,2,O,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,2H,2,(g)+O,2,g)=2H,2,O(l)H=-571.6 kJ/mol,H,2,(g)+1/2O,2,(g)=H,2,O(g)H=-241.8 kJ/mol,求氢气的燃烧热。,1,、已知：,答,:H=-285.8 kJ/mol,2,、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,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,、,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,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,三、能源,讨论下列问题：,1,、能源、一级能源、二级能源,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,A D E,B C,能 源：,能提供能量的资源,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。,阅读,P9,科学视野,找出并打记：太阳能、氢能、地热能、风能各自的优缺点,1,、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。,2,、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,3,、,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,310,6,t,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,B,A,14.,下列说法不正确的是,(),A.,化石燃料在任何条件下都能充分燃烧,B.,化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的,CO,、,SO,2,等有害气体,C.,直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好,D.,固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高,15.,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,碳氢化合物,B,碳水化合物,C,氢气,D,醇类,A,A,作业：,1,、测定酸碱中和热为什么要用稀溶液？,答：因为如果在浓溶液中，即使是强酸或强碱，由于得不到足够的水分子，因此也不能完全电离为自由移动的离子。在中和反应过程中会伴随着酸或碱的电离及离子的水化，电离要吸收热量，离子的水化要放出热量，不同浓度时这个热量就不同，所以中和热的值就不同，这样就没有一个统一标准了。,2,、为什么强酸强碱的中和热是相同的？,答：在稀溶液中，强酸和强碱完全电离，所以它们的反应就是,H,+,与,OH,-,结合成,H,2