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第3课时能源的充分利用PPT课件


【例 1】 (2010·全国卷Ⅱ)下面均是正丁烷与氧气反应的热 化学方程式(25℃,101 kPa):
①C4H10(g)+123O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2878kJ/mol
②C4H10(g)+123O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g) ΔH=-2658kJ/mol
③C4H10(g)+92O2(g)===4CO(g)+5H2O(l) ΔH=-1746kJ/mol
④C4H10(g)+92O2(g)===4CO(g)+5H2O(g) ΔH=-1526kJ/mol
由此判断,正丁烷的燃烧热是( ) A.-2878 kJ/mol B.-2658 kJ/mol C.-1746 kJ/mol D.-1526 kJ/mol 【解析】 燃烧热是指在25 ℃、101 kPa时,1 mol可燃物完全燃 烧生成稳定氧化物时所放出的热量。因此正丁烷完全燃烧产物应为 CO2(g)和H2O(l),所以正丁烷的燃烧热为ΔH=-2878 kJ/mol。
(2)完全燃烧,如C燃烧应生成CO2(g),而生成CO(g)属于不完全 燃烧。
(3)生成稳定状态的稳定物质,常见元素对应的稳定状态的稳定物 质分别是:氢元素转化为液态水,氮元素全部转化为氮气,硫元素全 部转化为二氧化硫气体。
2.热值 (1)定义:1 g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。 (2)意义:标准燃烧热是表示1 mol燃料燃烧放出的热量,但是在 生活中,常用单位质量燃料燃烧放出的热量,来衡量燃料放出能量的 高低即换算出热值。H2的热值高,而且洁净可再生,使氢气成为最具 有开发价值的能源。
2.燃烧热与中和热是什么关系? 提示:燃烧热与中和热都属于反应热,但它们具有各自的定义范 围,都属于特殊条件下的反应热,如图所示。
燃烧热和中和热之间的异同关系,在下表中阐述得更加明确。
相 能量变化 同 点 ΔH 不 反应物的量 同 生成物的量 点
反应热的定义
燃烧热
中和热
放热反应
ΔH<0
1 mol
H2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
则氢气的标准燃烧热为 285.8 kJ·mol-1

3.热值:1 g 物质完全燃烧的 反应热 叫做该物质的热值。
4.能源是可以提供能量的自然资源,它是国民经济和社会发展的重要
不限量
不限量
1 mol H2O
在稀溶液中,酸与
在101 kPa时,1 mol物 碱发生中和反应,
质完会燃烧生成稳定 生成1 mol H2O时 的物质时放出的热量 放出的热量;强酸
;反应物不同,燃烧 与强碱的中和热都
热不同
相同,均为-57.3
kJ·mol-1
知识点1 标准燃烧热和热值 1.标准燃烧热 在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧的反应热叫做物质的标准燃烧 热。 掌握标准燃烧热的概念应注意: (1)标准燃烧热通常是由实验测得的,可燃物以1 mol作为标准进 行测量。表示燃烧热的化学方程式,燃料的物质的量一定是1 mol。
第3课时 能源的充分利用
国家游泳中心又被称为“水立方”,位于北京奥林匹克公园内, 是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆,也是2008年北京奥运会 标志性建筑物之一。
“水立方”采用了许多先进的节能技术,包括热泵的使用、太阳 能的利用、水资源的综合利用、先进的采暖空调系统,以及控制系统 和其他节能环保技术,如采用内外墙保温来减少能量的损失、采用高 效节能光源与照明控制技术等。这些新标准、新技术、新材料的采用, 为我国今后建筑的节能建设起到了良好的示范作用,还可进一步带动 和促进我国建筑节能技术产业化的发展。那么你知道还有哪些能源能 被利用吗?
前国际能源研究的重要课题。目前,科学家们正在开发和研究太阳能 、氢能 、风能、地热能、潮汐能和 生物质能 等新能源。新能源应具有
资源丰富、可再生、无污染或少污染 等特点。
1.将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的
方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为:
C+H2O===CO+H2
C(s)、CO(g)和 H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol-1
CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH3=-283.0 kJ·mol-1
甲同学根据1 mol CO(g)和1 mol H2(g)燃烧放出的热量总和比1 mol C(s)燃烧放出的热量多,认为:“煤炭燃烧时加少量的水,可以 使煤炭燃烧放出更多的热量。”乙同学根据盖斯定律作出了下列循环 图:
乙同学认为:“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧 煤放出的热量一样,而将煤转化为水煤气会增加消耗。因此,将煤转 化为水煤气得不偿失。”你认为他们的观点对吗?将你的想法与同学 交流讨论。
提示:根据盖斯定律作的循环图分析可知,甲同学的观点不正确。 乙同学:“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧煤放 出的热量一样”的观点是正确的,“将煤转化为水煤气会增加消耗, 因此,将煤转化为水煤气得不偿失”的观点是不正确的。将煤转化为 水煤气后,一个优点是燃料过程中减少了二氧化硫、粉尘等污染物的 排放。因此,将煤转化为水煤气不是得不偿失,而是得大于失。
反应热 。我国目前使用的主要能源是化石燃料 ,但这是不可再生能 源,最终会枯竭。目前我们使用的能量的主要形式是 电能 和热能,热能主要
通过燃烧煤、石油、天然气、植物秸秆等物质而获得。因此,提高这些物质
的 燃烧效率 对于节约能源十分重要。 5.随着社会的发展,人类对能源的需求不断增大,开发新能源 成为当
1.人们通常用 标准燃烧热 或 热值来衡量燃料放出热量的大小。 2.标准燃烧热:在101 kPa 的燃烧热。已知热化学方程式:
H2(g)+12O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
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