2燃烧热能源第一章化学反应与能量燃烧热、中和热、溶解热都属于特殊条件下的反应热1、请描述反应热的概念,说出表示符号和单位。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?1、定义:在25ºC,101kPa时,lmol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。⑴生成稳定的氧化物:C~CO2(g)S~SO2(g)P~P2O5(s)H2~H2O(l)CXHY~CO2(g)+H2O(l)2、概念要点:一、燃烧热(2)条件250C,101kPa(3)表示燃烧热的热化学方程式必须以可燃物1mol为标准配平其他物的系数。如:H2燃烧热的热化学方程式如下:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol下式只能叫H2燃烧的热化学方程式,不能叫燃烧热的热化学方程式。物质燃烧放出的热量=nXQ(燃烧热)讨论能否根据式子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?不能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【解】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=-890kJ/mol即CH4的燃烧热ΔH=-890kJ/mol1000LCH4(标准状况)的物质的量为:n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4L·mol-1=44.6mol1molCH4完全燃烧放出890kJ的热量,44.6molCH4完全燃烧放出的热量为:44.6mol×890kJ/mol=3.97×104kJ答:CH4的燃烧热ΔH=-890kJ/mol,1000LCH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ。【例1】在101kPa时,1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890kJ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?有关燃烧热的计算已知: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小结当问“反应热”“焓变”“△H”是多少时,必须答“△H=+(或-)xxxkJ/mol若问某反应的“中和热”、“燃烧热”等是多少时,。而问的是某个反应放出或吸收的热量是多少时,则应答成“xxxkJ”。二、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。在讨论能源问题时,主要指的是——常规能源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一级能源:自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源。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二级能源,需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。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: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ADEBC2、下列叙述正确的是()A.电能是二级能源B.水力是二级能源C.天然气是一级能源D.水煤气是一种高效而没有污染的一级能源E.氢气是一种高效而没有污染的二级能源ACE1、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?(1)通入充足且适量的空气;(2)固体燃料粉碎、液体燃料喷雾以增大燃料与空气的接触面。思考与交流[议一议]1.城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处?首先,因气体易扩散,故气体燃料与空气混合充分,容易发生完全燃烧,与固体燃料相比有较高的能量利用率。其次,气体燃料便于管道运输、使用方便(易点燃、易熄灭)、无渣无尘、清洁卫生。第三,固体煤中含有硫、氮等杂质,直接燃煤,会产生大量二氧化硫、氮氧化物(NOx)、粉尘,造成大气污染,住宅环境、居室空气的污染则更严重。[议一议]2.推广使用天然气(相对于管道煤气和液化气)为什么是城市燃气的发展方向?管道煤气是一种清洁燃料,然而这是相对于住宅、居室环境而言的,从城市大环境看,并没有改善城市大气的污染程度。原因很简单,制造煤气要燃煤,使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量,原来一家一户煤球炉的废气仅仅变成由数家煤气厂排放而已。液化气是发热量最高的优质清洁燃料,但液化气使用不便,且要消耗宝贵的石油资源,天然气则是一种既有管道煤气的方便,又有液化气无毒、发热量高的优点且不易爆的燃料,所以,推广使用天然气是城市燃气产业的发展方向。【思考】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同?答:①燃烧放出的热量与物质的多少有关,燃烧的物质越多,放出的热量就越多,而燃烧热规定是1mol的可燃物;②研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态,而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。所以,不同量的同一物质完全燃烧,放出的热量可能不同,但燃烧热相等。