第二节燃烧热能源

整理文档很辛苦,赏杯茶钱您下走!

免费阅读已结束,点击下载阅读编辑剩下 ...

阅读已结束,您可以下载文档离线阅读编辑

资源描述

燃烧热、中和热、溶解热都属于特殊条件下的反应热化学反应与能量的变化H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)=-57.3kJ/molH在稀溶液中,酸和碱发生中和反应而生成1mol水时放出的热量。研究条件:稀溶液反应物:酸与碱生成物及其物质的量:水1mol放出的热量:57.3kJ/mol注:强酸与弱碱反应,强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1molH2O放出的热小于57.3KJ/mol1、中和热:概念辨析:1.1L1mol/LH2SO4溶液与2L1mol/LNaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,由此推知H2SO4与NaOH发生中和反应的中和热为_________表示该中和热的热化学方程式为57.3kJ/mol1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)=-57.3kJ/molH如果我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应,哪些数据可以帮助我们测出它们的反应热呢?请大家讨论回答。比热容公式:Q=mcΔt①Q:中和反应放出的热量。m:反应混合液的质量。c:反应混合液的比热容。Δt:反应前后溶液温度的差值。我们如何得到上述数据呢?m为所用酸、碱的质量和,测出参加反应的酸、碱质量相加即可;c需要查阅;Δt可用温度计测出反应前后的温度相减得到。Q=(V酸ρ酸+V碱ρ碱)·c·(t2-t1)②实验中,我们所用一元酸、一元碱的体积均为50mL,它们的浓度分别为0.50mol/L和0.55mol/L。由于是稀溶液,且为了计算简便,我们近似地认为,所用酸、碱溶液的密度均为1g/cm3,且中和后所得溶液的比热容为4.18J/(g·℃)Q=(50×1+50×1)×4.18×(t2-t1)=0.418(t2-t1)kJ③酸、碱反应时,我们用的是它的稀溶液,它们的质量应怎样得到?量出它们的体积,再乘以它们的密度即可。③式不是该反应的反应热,因为反应热是有正负的,中和反应放热,故其ΔH为“-”。中和热是稀的酸、碱中和生成1mol水的反应热,而50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.50mol/L氢氧化钠反应后生成的水只有0.025mol,故③式表示的也不是中和热。该反应的中和热应怎样表示呢?ΔH=-0.418(t2-t1)0.025kJ/mol思考:③式表示的是不是该反应的反应热?是中和热吗?为什么?Q=0.418(t2-t1)kJ③2.实验步骤:1).在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,如下图所示。中和热的测定大、小烧杯放置时,为何要使两杯口相平?填碎纸条的作用是什么?对此装置,你有何更好的建议?答案:.两杯口相平,可使盖板把杯口尽量盖严,从而减少热量损失;填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置(如保温杯)会使实验结果更准确。2).用一个量筒最取50mL0.50mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。温度计上的酸为何要用水冲洗干净?冲洗后的溶液能否倒入小烧杯?为什么?因为该温度计还要用来测碱液的温度,若不冲洗,温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失,故要冲洗干净;冲洗后的溶液不能倒入小烧杯,若倒入,会使总溶液的质量增加,而导致实验结果误差。3).用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入表。.酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?.因为本实验的关键是测反应的反应热,若动作迟缓,将会使热量损失而使误差增大。4).把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入表。若所测得的数据不是57.3kJ/mol,分析产生误差的原因。可能的原因有:1.量取溶液的体积有误差(测量结果是按50mL的酸、碱进行计算,若实际量取时,多于50mL或小于50mL都会造成误差)2.温度计的读数有误。3.实验过程中有液体洒在外面。4.混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。5.隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误差。6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度,致使热量损失而引起误差。实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量?若用HCl过量行吗?讨论下列问题1.本实验中若把50mL0.50mol/L的盐酸改为50mL0.50mol/L醋酸,所测结果是否会有所变化?为什么?2.若改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液,所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)?答案:1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质,其电离时要吸热,故将使测得结果偏小。2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O时放出的热量,其数值与反应物的量的多少无关,故所测结果应基本和本次实验结果相同(若所有操作都准确无误,且无热量损失,则二者结果相同)。[练习]50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是。(2)烧杯间填满碎纸条的作用是。(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值(填“偏大”“偏小”“无影响”)。(4)实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等”“不相等”),所求中和热(填“相等”“不相等”),简述理由:。(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会;用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会。(均填“偏大”“偏小”“无影响”)环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失偏小不等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量,与酸碱的用量无关)偏小)偏小化学反应与能量的变化思考与交流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?一、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,叫做该物质的燃烧热。【概念要点】①燃烧热属于反应热,也用△H表示,单位也为kJ/mol②在25℃、101kPa时,可燃物以1mol作为标准进行测量∴在表示燃烧热的热化学方程式中常出现化学计量数为分数的情况例:表示H2燃烧热的热化学方程式H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol例:表示CO燃烧热的热化学方程式CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol③可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物状态稳定的氧化物,如CCO2、SSO2、HH2O(l)例:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol实验测得:在25℃、101kPa时,1molC(s)完全燃烧放出393.5kJ的热量,这就是C的燃烧热。例:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol实验测得:在25℃、101kPa时,1molH2(g)完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热量,这就是H2的燃烧热。燃烧热通常可利用仪器通过实验测得练习:下列热化学方程式能正确表示酒精燃烧热的是()A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1370.3kJ/molB.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1238.3kJ/molA例:语言表述——CH4的燃烧热为890.3kJ/mol符号表示——△H=-890.3kJ/mol例:语言表述——H2的燃烧热为285.8kJ/mol符号表示——△H=-285.8kJ/mol对比下列燃烧热的表达方法,从中你可获得哪些提示?燃烧热是反应热的一种。由于燃烧是放热反应,故文字表达使用“正值”,但用△H表示时必须注明符号已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。答:ΔH=-285.8kJ/mol2.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ΔH不同点反应物的量生成物的量反应热的含义放热反应ΔH0,单位kJ/mol1mol可燃物可能是1mol也可以是0.5mol(不限)不限量H2O1mol1mol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【例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?2、有关燃烧热的计算【解】1000LCH4(标准状况)的物质的量为:1molCH4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一些物质的燃烧热名称化学式△H/(kJ·mol-1)石墨C(s)-393.5金刚石C(s)-395.0一氧化碳CO(g)-283.0甲烷CH4(g)-890.3甲醇CH3OH(l)-726.5⑴由表分析,是一种比较理想的燃料。⑵你认为应根据什么标准来选择燃料?⑶试简述理想燃料应具备哪些优点?可从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、运输、价格、对生态环境的影响等各方面综合考虑。3、研究燃烧热的意义三、能源能源就是能提供能量的自然资源,它包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。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。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一次能源:自然界中以现成形式提供的能源称为一次能源。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二次能源,需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二次能源。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.能源就是能提供的自然资源,包括等。2.我国目前使用的主要能源是,是不能。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海洋(潮汐)能、生物能资源丰富,可以再生,污染少太阳能、氢能、地热能、阅读课文,讨论下列问题

1 / 35
下载文档,编辑使用

©2015-2020 m.777doc.com 三七文档.

备案号:鲁ICP备2024069028号-1 客服联系 QQ:2149211541

×
保存成功