2019-2020学年高中化学 第1章 第2节 燃烧热 能源课件 新人教版选修4.ppt

第二节燃烧热能源 新知预习 自主预测 一 燃烧热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 叫做该物质的燃烧热 单位 kJ mol 1 2 表示的意义 例如 CH4的燃烧热为890 31kJ mol 1 表示在25 101kPa时 1molCH4 g 完全燃烧生成CO2 g 和H2O l 时放出890 31kJ的热量 反应的热化学方程式为CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 31kJ mol 1 3 有关燃烧热的计算 一定量的可燃物完全燃烧放出的热量 等于可燃物的物质的量乘以该物质的燃烧热对应 H的绝对值 即Q放 n 可燃物 H 新知预习 自主预测 二 能源1 能源的分类 1 化石燃料 包括煤 石油 天然气 它们属于不可再生能源 2 新能源 主要有太阳能 氢能 风能 地热能 海洋能和生物质能等 它们属于可再生能源 2 解决能源危机的方法 1 加强科技投入 提高管理水平 改善开采 运输 加工等各个环节 科学地控制燃烧反应 使燃料充分燃烧 提高能源的使用效率 2 开发和寻找新能源 正在探索的新能源有太阳能 氢能 风能 地热能 海洋能和生物质能等 它们的特点是资源丰富 可以再生 没有污染或很少污染 新知预习 自主预测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 1molH2完全燃烧生成H2O g 放出的热量叫H2的燃烧热 2 燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变 3 燃烧热以燃烧1mol物质为标准来衡量放出的热量 4 提高燃料利用率并不能节约能源 5 液化石油气 天然气为清洁能源 因此它们属于新能源 答案 1 2 3 4 5 新知预习 自主预测 2 下列说法中正确的是 A 物质燃烧放出的热量是燃烧热B 1molC燃烧生成CO时放出的热量就是C的燃烧热C 1molH2燃烧生成水时放出的热量是H2的燃烧热D 相同条件下 1molH2O l 完全分解吸收的热量与H2 O2化合生成1molH2O l 放出的热量值相等解析燃烧热是指在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 显然A项错误 B项中碳燃烧生成的稳定化合物应为CO2 错误 C项中H2燃烧时的条件及生成水的状态不确定 故1molH2燃烧生成水放出的热量不一定是H2的燃烧热 错误 根据能量守恒定律可知D项正确 答案D 探究一 探究二 对燃烧热的理解问题探究1 燃烧热的 H一定为负值吗 答案是的 因为燃烧属于放热反应 所以 H 0 但也可以描述成如CO的燃烧热为283kJ mol 1等形式 2 表示燃烧热的热化学方程式与普通的热化学方程式有何不同 答案表示燃烧热的热化学方程式应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数 而普通的热化学方程式对化学计量数没有要求 3 表示氢气 碳 硫的燃烧热的热化学方程式中对应的稳定氧化物分别是什么 答案氢气生成液态水 C生成CO2 g S生成SO2 g 探究一 探究二 知识归纳1 燃烧热 中和热与反应热的关系 1 反应热范围广 包括中和 燃烧等反应中的热量变化 而燃烧热只是反应热的一种形式 可用以下图示表示 2 反应有吸热与放热之分 而燃烧反应 中和反应都是放热反应 即燃烧热和中和热的 H 0 探究一 探究二 2 燃烧热与中和热的比较 探究一 探究二 探究一 探究二 典例剖析 典例1 以下能表示物质燃烧热的热化学方程式的是 解析A项 C s 燃烧未生成稳定氧化物CO2 g 故A项不能表示碳的燃烧热 B项 符合燃烧热的定义 C项 H2虽然生成了稳定的氧化物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C项不能表示H2的燃烧热 D项 参加燃烧的H2虽然是1mol 但其生成的是H2O g 而不是H2O l 故D项不能表示H2的燃烧热 答案B 探究一 探究二 书写或判断表示物质燃烧热的热化学方程式要做到 三看 一看可燃物的化学计量数是否为1 二看燃烧后生成的氧化物是否为稳定氧化物 即看碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为CO2 g 看氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H2O l 看硫元素完全燃烧生成的氧化物是否为SO2 g 等 三看 H是否为 及单位是否正确 探究一 探究二 变式训练1下列关于燃烧热的说法正确的是 A 燃烧反应放出的热量就是该反应的燃烧热B 1mol可燃物质发生氧化反应所放出的热量就是燃烧热C 1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量就是燃烧热D 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是燃烧热解析燃烧热是有严格定义的 有量的要求 有燃烧产物和状态的要求 有反应条件的要求 对照这些要求和燃烧热的定义 可知A B C选项均不正确 答案D 探究一 探究二 燃烧热的有关计算问题探究1 可燃物的物质的量发生变化 其燃烧热改变吗 如何配平表示可燃物燃烧热的热化学方程式 答案燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量 与参加反应的可燃物的物质的量无关 配平表示可燃物燃烧热的热化学方程式时 先把可燃物的计量数定为1 再配平其他物质 2 相同条件下 1molH2与2molH2完全燃烧生成液态水所放出的热量有何关系 分别用1molH2与2molH2完全燃烧所放出的热量所计算出的氢气的燃烧热是否相同 答案相同条件下 2molH2完全燃烧所放出的热量是1molH2完全燃烧所放出热量的2倍 分别用1molH2与2molH2完全燃烧所放出的热量所计算出的氢气的燃烧热相同 探究一 探究二 知识归纳 1 有关燃烧热的计算方法 燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 因此计算燃烧反应释放出的热量时 应先计算出可燃物的物质的量 然后根据该可燃物的燃烧热 H计算燃烧反应所释放的热量 其计算公式为 Q放 n 可燃物 H 2 燃烧热与燃料燃烧释放的热量的区别 燃料燃烧释放出的热量与燃料的多少有关 燃烧的燃料越多 放出的热量就越多 而燃烧热规定必须是1mol可燃物 所以燃烧热是燃料的属性 不随燃料的多少而发生改变 研究燃料燃烧释放出的热量并未限定燃烧产物的形态 而研究物质燃烧热时生成物必须是稳定的氧化物 探究一 探究二 典例剖析 典例2 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试根据上面两个热化学方程式 回答下列问题 1 H2的燃烧热为 C3H8的燃烧热为 2 1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为 3 现有H2和C3H8的混合气体共5mol 完全燃烧时放热3847kJ 则在混合气体中H2和C3H8的体积之比是 探究一 探究二 解析 1 根据燃烧热的定义知H2 C3H8的燃烧热分别为285 8kJ mol 1 2220kJ mol 1 2 燃烧释放的总热量的计算式为Q放 1mol 285 8kJ mol 1 2mol 2220kJ mol 1 4725 8kJ 3 设H2 C3H8的物质的量分别为n1 n2 则有 在p T相同时 V H2 V C3H8 n H2 n C3H8 3 1 答案 1 285 8kJ mol 12220kJ mol 1 2 4725 8kJ 3 3 1 探究一 探究二 变式训练2 1 在25 1 01 105Pa时 16gS在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫 放出148 5kJ的热量 则S的燃烧热为 表示S的燃烧热的热化学方程式为 2 已知AX3的熔点和沸点分别为 93 6 和76 AX5的熔点为167 室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5 放出热量123 8kJ 该反应的热化学方程式为 答案 1 297kJ mol 1S s O2 g SO2 g H 297kJ mol 1 2 AX3 l X2 g AX5 s H 123 8kJ mol 1 1 2 3 4 5 1 未来新能源的特点是资源丰富 在使用时对环境无污染或污染很小 下列符合未来新能源标准的是 天然气 煤 石油 太阳能 生物质能 风能 氢能A B C D 解析天然气 煤和石油属于化石能源 不属于新能源 且它们的燃烧会造成大气污染 故它们不符合未来新能源的标准 答案C 1 2 3 4 5 2 下列有关化石燃料的说法正确的是 A 化石燃料是可再生的 因此在地球上的蕴藏量也是无限的B 化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限 但形成化石燃料的速率相当快 所以化石燃料相当于是无限的C 化石燃料的形成是相当复杂的过程 所需时间也较长 但化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的D 化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的 而且又都是经过亿万年才能形成的不可再生能源解析化石燃料不可再生 在地球上的含量也是有限的 并且形成过程缓慢 答案D 1 2 3 4 5 3 下列热化学方程式书写正确的是 H的绝对值均正确 A C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O g H 1367 0kJ mol 1 燃烧热 B NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 1 中和热 C S s O2 g SO2 g H 296 8kJ mol 1 反应热 D 2NO2 O2 2NO H 116 2kJ mol 1 反应热 解析A项 H2O的状态是不稳定的 不能表示C2H5OH的燃烧热 B项 中和反应为放热反应 H 57 3kJ mol 1 C项 S燃烧生成SO2的反应是放热反应 H 0 同时也注明了物质的聚集状态等 正确 D项 未注明物质的聚集状态 错误 答案C 1 2 3 4 5 解析在25 101kPa时 1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量叫做燃烧热 选项A B C D均满足 1mol 的要求 但选项A中生成的H2O是气态 不是25 101kPa下的稳定产物 选项B中生成的CO可继续燃烧生成CO2 选项D中生成的S也可继续燃烧生成SO2 答案C 1 2 3 4 5 5 煤的气化是实施节能环保的一项重要措施 通常在高温下将煤转化为水煤气 再将水煤气作为气体燃料 有关热化学方程式如下 C s H2O g CO g H2 g H1 131 3kJ mol 1 2CO g O2 g 2CO2 g H2 566 0kJ mol 1 2H2 g O2 g 2H2O g H3 483 6kJ mol 1下列有关说法正确的是 A 水煤气只能用作燃料B 水煤气是一种二次能源 比煤直接燃烧污染小C 等质量的CO和H2完全燃烧时 前者放热多D 由反应 可以确定H2的燃烧热为241 8kJ mol 1 1 2 3 4 5 解析水煤气在工业上还可用于炼制金属等 A项错误 水煤气属于二次能源 其燃烧产物为CO2和H2O 比煤直接燃烧污染小 B项正确 通过 反应可以计算得出 等质量的H2比CO完全燃烧放热多 C项错误 H2燃烧生成的稳定氧化物应为液态水 D项错误 答案B