第一章第二节燃烧热能源
【教学重点】
1.理解燃烧热的概念,掌握有关燃烧热的计算。
2.了解化学在解决能源危机中的重要作用,知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。
【教学重点】
理解燃烧热的概念,利用燃烧热进行相关的计算。
【预备知识】
焓变与反应热的关系:
1、焓变与吸热反应、放热反应的关系
当ΔH为“_ __ _”或ΔH 0时,为放热反应,反应体系能量
当ΔH为“_ _”或ΔH_ _0时,为吸热反应,反应体系能量
2、焓变的计算
【新知识探究】
一、燃烧热
1、定义:在101 kPa,25℃时,1 mol纯物质生成时所放出的热量,叫
做该物质的燃烧热。
单位。
2、在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点:
(1)研究条件: 101 kPa,温度通常是25℃。
(2)反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
如H→H2O(l)而不是H2O(g)、C→CO2(g)而不是CO、S→SO2(g)而不是SO3。
(3)燃烧热是以1 mol可燃物作为标准来进行测定的,因此书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以生成1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数,其他物质的化学计量数常出现分数。
(4)燃烧热的含义:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol,H2的燃烧热为285.8kJ/mol所表示的含义:。
【精讲精练】
例1.下列关于燃烧热的说法中正确的是()
A.1 mol物质燃烧所放出的热量
B.常温下,可燃物燃烧放出的热量
C.在25℃、1.01×105 Pa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变
例2.以下几个热化学方程式,能表示有关物质燃烧时的燃烧热的热化学方程式是( ) A.C(s)+
1
2
O2(g)===CO(g) ΔH=+110.5 kJ·mol-1
B.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.H2(g)+
1
2
O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
易错点归纳:
燃烧热和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
ΔH ΔH<0 , 单位 kJ/mol
不
同
点
反应物的量可燃物为1mol
可能是1mol也可以是
0.5mol(不限)
生成物的量不限量H2O 1mol
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
特别提醒:
因燃烧热、中和热是确定的放热反应,具有明确的含义,故在表述时不用带负号,如CH4的燃烧热为890KJ/mol。
强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ/mol。
二、能源
1.能源就是能提供能量的自然资源,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。
2.我国目前使用的主要能源是化石燃料,是不能再生的。
3.解决能源枯竭的办法是开源节流,即开发新的能源和节约现有的能源,提高能源的利用率。
4.现在探索开发的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能、生物质能等,新能源的主要优势是资源丰富,可以再生,没有污染或很少污染。
5、能源、一次能源、二次能源
一次能源:自然界中以原有形式存在的能源,未经加工转换的能量资源。
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二次能源:由一次能源加工转换来以后得来的能源。
按转换过程分按利用历史分按性质分
一次能源常规能源可再生能源水能
不可再生能源煤、石油、天然气等
新能源可再生能源太阳能、地热、沼气、潮汐能、风能等
不可再生能源核能
二次能源电能、沼气、汽油、焦炭、蒸汽、工业余热等
【当堂检测】
1. 下列关于燃烧热的说法正确的是()
A.1mol纯物质完全燃烧时所放出的热量,叫该物质的燃烧热
B.放热反应热化学方程式中△H就是该反应物的燃烧热
C.物质的燃烧热可利用仪器由实验测得
D.物质燃烧必然伴随发光发热现象且肯定是氧化还原反应
2. 在汽油中添加适量酒精作为汽车燃烧的技术正在逐步向全国推广。
已知C8H18和C2H5OH燃烧的热化学方程式分别为: 2C8H18(1) + 25O2=== 16CO2(g) + H2O(1) △H= -10900kJ•mol-1,
C2H5OH(1) + 3O2(g) === 2CO2(g) + 3 H2O(1) △H=-1367 kJ•mol-1。
假定汽油的成分为C8H18,则用添加酒精的汽油作汽车燃料时,不能达到的目的是()
A. 节省化石燃料
B. 减少有害气体的排放
C. 有利于转化过剩的粮食
D. 提高每千克燃料燃烧放出的热量
3. 下列热化学方程式中△H的绝对值表示可燃物燃烧热的是()
A. CO(g)+ O2(g) === CO2(g) △H=-283.0 kJ•mol-1
B. CH4(g)+ 2O2(g) === CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3 kJ•mol-1
C. 2H2(g)+ O2(g) === 2H2O(l) △H=-571.6kJ•mol-1
D. C(s)+ O2(g) === CO(g) △H=-110.5kJ•mol-1
4. 25℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ•mol-1、28
5.8 kJ•mol-1、890.3 kJ•mol-1、2 800 kJ•mol-1,则下列热化学方程式正确的是()
A. C(s)+ O2(g) ===CO(g) △H=-393.5 kJ•mol-1
B. 2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g) △H=+571.6 kJ•mol-1
C. CH4(g)+2O2(g) === CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3 kJ•mol-1
D.1
2
C6H12O6(s)+3O2(g) ===3CO2(g) +3H2O(l) △H=-1 400 kJ•mol-1
5. 100gC不完全燃烧所得产物中,CO所占体积为,CO2为,且:
C(s)+ O2(g) === CO(g)ΔH=-110.35 kJ•mol-1
CO(g)+ O2(g) === CO2(g)ΔH=-282.57 kJ•mol-1
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量为()
A.39.292kJ B.3274.3kJ C.784.92kJ D.2489.44kJ
6. 航天飞机常用肼(N2H4)和过氧化氢(H2O2)作动力源。
已知1g液态肼和足量液态过氧化氢反应生
成氮气和水蒸气放出20.05 kJ热量。
下列说法中错误的是()
A. 该反应中肼作还原剂
B. 液态肼的燃烧热为20.05 kJ•mol-1
C. 该动力源的突出优点之一是反应产物对环境无污染
D. 该反应的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l) === N2(g)+4H2O(g) △H=-641.6 kJ•mol-1
7. 下列关于中和热的说法不正确的是()
A.发生酸碱中和反应时所放出的热量叫中和热
B.中和反应的实质是H+ 与OH-结合生成水,若有其它物质生成,这部分反应热不在中和热内C.在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量称为中和热
D.中和热不包括物质溶解、电离、水合等过程中的热效应
8. 已知1gC完全燃烧时放出32.79 kJ热量,则C的燃烧热是()
A. 32.79 kJ
B. 32.79 kJ•mol-1
C. 393.5 kJ•mol-1
D. 393.5 kJ
9.城市使用的燃料,现大多用煤气、液化石油气。
煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体,它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式:
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(2)液化石油气的主要成分是丙烷,丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+
4H2O(l) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1,已知CO气体燃烧的热化学方程式为CO(g)+
1
2
O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.57 kJ·mol-1,则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为______________。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则
相同质量的氢气和丙烷燃烧,产生的热量的比值约为______________。
(4)氢气是未来的能源,除产生的热量大之外,还具有的优点是
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