選修4第二節(jié)燃燒熱能源

1、第一章第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)反應(yīng)與能量20212021年年1111月月2525日星期四日星期四第二節(jié)第二節(jié) 燃燒熱燃燒熱 能源能源1 1、一定量的碳完全燃燒放出、一定量的碳完全燃燒放出akJakJ的熱量，若的熱量，若將生成的將生成的COCO2 2通入澄清石灰水中，產(chǎn)生通入澄清石灰水中，產(chǎn)生5g5g沉沉淀，寫(xiě)出碳燃燒的熱化學(xué)方程式淀，寫(xiě)出碳燃燒的熱化學(xué)方程式溫故知新溫故知新C(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) H=(g) H=20akJ/mol20akJ/mol2 2下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的H H前者大于后者前者大于后

2、者的是的是( () )C(sC(s) )O O2 2(g)(g)COCO2 2(g)(g)H H1 1，C(sC(s) ) O O2 2(g)(g)CO(gCO(g) )H H2 2S(sS(s) )O O2 2(g)(g)SOSO2 2(g)(g)H H3 3，S(gS(g) )O O2 2(g)(g)SOSO2 2(g)(g)H H4 4H H2 2(g)(g) O O2 2(g)(g)H H2 2O(l)O(l)H H5 5，2H2H2 2(g)(g)O O2 2(g)(g)2H2H2 2O(l)O(l)H H6 6CaCOCaCO3 3(s)(s)CaO(sCaO(s) )COCO2

3、2(g)(g)H H7 7，CaO(sCaO(s) )H H2 2O(l)O(l)Ca(OH)Ca(OH)2 2(s)(s)H H8 8A A B B C C D D1212C C一、燃燒熱一、燃燒熱在在2525、101kPa101kPa時(shí)時(shí), ,1mol1mol純物質(zhì)純物質(zhì)完全燃燒完全燃燒生成生成穩(wěn)定的穩(wěn)定的氧化物氧化物時(shí)所時(shí)所放出放出的的熱量熱量。為什么指定溫為什么指定溫度和壓強(qiáng)度和壓強(qiáng)? ? 生成物不能生成物不能繼續(xù)燃燒繼續(xù)燃燒C - COC - CO2 2 （g g）N N N N2 2(g)(g)S SOS SO2 2 （g g）H HH H2 2O O（l l）單位單位: : kJ

4、/molkJ/mol限定燃料的物質(zhì)的量限定燃料的物質(zhì)的量C C8 8H H1818的燃燒熱是多少的燃燒熱是多少? ? C C8 8H H1818燃燒時(shí)放出了多少熱燃燒時(shí)放出了多少熱? ? 1. 1.燃燒熱的的概念燃燒熱的的概念: : 練習(xí)練習(xí)1 1分析以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式，哪個(gè)是表示固分析以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式，哪個(gè)是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時(shí)的燃燒熱的？為什么？態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時(shí)的燃燒熱的？為什么？A.CA.C（s s）1/2O1/2O2 2（g g）=CO(g);=CO(g);H H=-110.5 kJ/mol=-110.5 kJ/molB.CB.C（s s）O O2 2（g g）=CO=

5、CO2 2(g);(g);H H= =393.5 kJ/mol393.5 kJ/molC.2HC.2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l);O(l);H H= =571.6 kJ/mol571.6 kJ/molD. HD. H2 2(g)(g)1/2O1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g);O(g);H H= =241.8 kJ/mol241.8 kJ/mol 你能根據(jù)題中信息寫(xiě)出表示你能根據(jù)題中信息寫(xiě)出表示H H2 2燃燒熱的熱燃燒熱的熱化學(xué)方程式嗎？化學(xué)方程式嗎？一、燃燒熱一、燃燒熱1. 1.燃燒熱的的概念燃燒熱的的概念: : 在在2525、101

6、kPa101kPa時(shí)時(shí), ,1mol1mol純物質(zhì)純物質(zhì)完完全燃燒全燃燒生成生成穩(wěn)定的氧化物穩(wěn)定的氧化物時(shí)所時(shí)所放出放出的的熱量熱量。燃燒熱通常由實(shí)驗(yàn)測(cè)得燃燒熱通常由實(shí)驗(yàn)測(cè)得研究條件：研究條件： 25 ,10125 ,101 kPa kPa（一般省略）（一般省略） ( (在在未有特別說(shuō)明的情況下，外界條件一般指未有特別說(shuō)明的情況下，外界條件一般指25 ,101 25 ,101 kPakPa. . ) )反應(yīng)程度：反應(yīng)程度：完全燃燒完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物如如: :CC0CC02 2，HHHH2 20(0(l l) )，SS0SS02 2等。等。燃燒物的物質(zhì)的量：燃燒物的物

7、質(zhì)的量：1 mol1 mol研究?jī)?nèi)容：研究?jī)?nèi)容：放出放出的熱量。（的熱量。（H H00，單位，單位kJ/molkJ/mol）用用文字表述文字表述燃燒熱時(shí)，用燃燒熱時(shí)，用“正值正值”( (如甲烷的燃如甲烷的燃燒熱為燒熱為890 kJ/mol)890 kJ/mol)；而用符號(hào)；而用符號(hào)HH表示表示燃燒熱時(shí)用燃燒熱時(shí)用“負(fù)值負(fù)值”( (如甲烷的燃燒熱如甲烷的燃燒熱H=-890 kJ/mol) H=-890 kJ/mol) 【練習(xí)練習(xí)】 下列各組物質(zhì)的燃燒熱相等的是下列各組物質(zhì)的燃燒熱相等的是：（ ） A.A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1molB.1mol碳和碳和2mol2mol碳碳 C.1mol

8、C.1mol乙炔和乙炔和2mol2mol碳碳 D.D.淀粉和纖維素淀粉和纖維素BH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) = -285.8 kJ/molO(l) = -285.8 kJ/molH HH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) = -241.8 kJ/molO(g) = -241.8 kJ/molH H2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) = -483.6 kJ/molO(g) = -483.6 kJ/molH H2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2

9、(g)=2H(g)=2H2 2O(l) = -571.6 kJ/molO(l) = -571.6 kJ/molH H2.2.已知熱化學(xué)方程式：已知熱化學(xué)方程式：則氫氣的燃燒熱為：則氫氣的燃燒熱為：則氫氣的燃燒熱則氫氣的燃燒熱H H為：為：-285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol-285.8 kJ/mol-285.8 kJ/mol2. 2.表示的意義：表示的意義： 如如: CH: CH4 4的燃燒熱為的燃燒熱為890.3KJ/mol.890.3KJ/mol.含義含義: : 在在25 25 101KPa 101KPa時(shí)時(shí), 1molCH, 1molCH4 4完全燃燒時(shí)完全燃燒時(shí), ,放放

10、出出890.3KJ890.3KJ的熱量的熱量. . 3. 3.表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)：表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)： 4. 4.一定量可燃物完全燃燒時(shí)放出的熱量一定量可燃物完全燃燒時(shí)放出的熱量 例例1 251 25，101kPa101kPa時(shí)，時(shí)，0.5molCH0.5molCH4 4完全燃燒完全燃燒放出放出445.15kJ445.15kJ的熱量，即表示甲烷燃燒熱的的熱量，即表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：熱化學(xué)方程式： 例例2 252 25，101kPa101kPa時(shí)，時(shí)，2molC2molC8 8H H1818完全燃燒完全燃燒放出放出11036kJ11036kJ的熱量，即表示辛烷燃

11、燒的熱化的熱量，即表示辛烷燃燒的熱化學(xué)方程式：學(xué)方程式：3 3、1.5g1.5g火箭燃料二甲基肼（火箭燃料二甲基肼（CHCH3 3NHNHCHNHNHCH3 3）完）完全燃燒，放出全燃燒，放出50kJ50kJ熱量，則二甲基肼的燃燒熱熱量，則二甲基肼的燃燒熱為：為：A.1000kJ/mol A.1000kJ/mol B.1500kJ/mol B.1500kJ/mol C.2000kJ/mol C.2000kJ/mol D.3000kJ/mol D.3000kJ/mol 2021-11-25 答：答： 燃燒放出的熱量與物質(zhì)的多少有關(guān)，燃燃燒放出的熱量與物質(zhì)的多少有關(guān)，燃燒的物質(zhì)越多，放出的熱量就越

12、多，而燃燒熱規(guī)燒的物質(zhì)越多，放出的熱量就越多，而燃燒熱規(guī)定是定是1 mol1 mol的純物質(zhì)；的純物質(zhì)； 研究燃燒放出的熱量并未限定燃燒產(chǎn)物的研究燃燒放出的熱量并未限定燃燒產(chǎn)物的形態(tài)，而研究燃燒熱必須是生成形態(tài)，而研究燃燒熱必須是生成穩(wěn)定的氧化物。穩(wěn)定的氧化物?！舅伎肌咳紵懦龅臒崃颗c燃燒熱有什么不同？【思考】燃燒放出的熱量與燃燒熱有什么不同？根據(jù)課本根據(jù)課本P7P7說(shuō)說(shuō)石墨與金剛石的燃燒熱是否相同，為什說(shuō)說(shuō)石墨與金剛石的燃燒熱是否相同，為什么？請(qǐng)分別寫(xiě)出石墨和金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式。么？請(qǐng)分別寫(xiě)出石墨和金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式。 不相同不相同, ,因?yàn)槭c金剛石的晶體結(jié)構(gòu)不同因?yàn)槭c金

13、剛石的晶體結(jié)構(gòu)不同, ,具有的能具有的能量也不相同。量也不相同。C(C(石墨石墨s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -393.5 klg) H= -393.5 kl/mol/molC(C(金剛石金剛石s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -395.0 klg) H= -395.0 kl/mol/mol例題例題1 11.1.在在101 kPa101 kPa時(shí)，時(shí)，1 mol CH1 mol CH4 4 完全燃燒生成完全燃燒生成COCO2 2和液態(tài)和液態(tài)H H2 2O O，放出放出890.3 kJ890.3 kJ的熱量，的熱量，

14、CHCH4 4的燃燒熱為多少？的燃燒熱為多少？1000 L CH1000 L CH4 4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？ CHCH4 4的燃燒熱為的燃燒熱為890.3 kJ/mol890.3 kJ/mol，1000 L CH1000 L CH4 4（標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全燃燒產(chǎn)生的熱量為準(zhǔn)狀況）完全燃燒產(chǎn)生的熱量為3.973.9710104 4 kJ kJkJkJ/mol.L/mol.L3974538904221000 5 5 、有關(guān)燃燒熱的計(jì)算有關(guān)燃燒熱的計(jì)算2021-11-25 練習(xí)練習(xí)1 1：10g10g硫磺在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)硫磺在氧氣中完全

15、燃燒生成氣態(tài)SOSO2 2，放出的熱量能使放出的熱量能使500gH500gH2 2O O溫度由溫度由1818升至升至62.462.4，則硫磺的燃燒熱為則硫磺的燃燒熱為 ，熱化學(xué)方，熱化學(xué)方程式為程式為 。（已知每克水溫度每升高（已知每克水溫度每升高1 1 所需熱量為所需熱量為4.18J4.18J）297 kJmol-1S (s)O2(g)SO2 (g) H297kJmol-1 2 2、已已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) = =2H2H2 2O(l) O(l) H H-571.6 kJ-571.6 kJmolmol-1-1

16、C C3 3H H8 8(g)+5O(g)+5O2 2(g) (g) = =3 3COCO2 2(g)+4 H(g)+4 H2 2O(l)O(l)H H-2220 -2220 kJkJmolmol-1-1（1 1）H H2 2的燃燒熱為的燃燒熱為_(kāi)，C C3 3H H8 8的燃燒的燃燒熱為熱為_(kāi) （2 2）2g2gH H2 2和和2mol C2mol C3 3H H8 8組成的混合氣體完全燃燒放組成的混合氣體完全燃燒放出的熱量為出的熱量為_(kāi) （3 3）現(xiàn)有）現(xiàn)有H H2 2和和C C3 3H H8 8的混合氣體的混合氣體5 mol5 mol，完全燃燒時(shí)，完全燃燒時(shí)放出熱量放出熱量3847384

17、7 kJ kJ，則混合氣體中，則混合氣體中H H2 2和和C C3 3H H8 8的體積的體積比為比為_(kāi)3 3：1 1285.8 kJmol285.8 kJmol-1-1 2 220 kJmol2 220 kJmol-1-1 4725.8 kJ 4725.8 kJ 燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系相相同同點(diǎn)點(diǎn) 燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱能量變化能量變化放熱放熱反應(yīng)反應(yīng)HHH0 , H0 , 單位單位 kJ/molkJ/mol不不同同點(diǎn)點(diǎn)反應(yīng)物的量反應(yīng)物的量1mol1mol可燃物可燃物 可能是可能是1mol1mol也可以是也可以是0.5mol(0.5mol(不限不限) )生成物

18、的量生成物的量不限量不限量1mol H1mol H2 2O O反應(yīng)熱反應(yīng)熱的含義的含義 1mol 1mol反應(yīng)物完全燃燒反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量時(shí)放出的熱量; ;不同的不同的物質(zhì)物質(zhì)燃燒熱不同燃燒熱不同 酸堿中和生成酸堿中和生成1molH1molH2 2O O時(shí)時(shí)放出的熱量放出的熱量, ,強(qiáng)酸強(qiáng)堿強(qiáng)酸強(qiáng)堿間間的中和反應(yīng)中和熱大致相的中和反應(yīng)中和熱大致相同同, ,均約為均約為57.3kJ/mol57.3kJ/mol2.2.由氫氣和氧氣反應(yīng)生成由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1 mol1 mol水蒸氣，放熱水蒸氣，放熱2 4 1 . 8 k J2 4 1 . 8 k J 。 寫(xiě) 出 該 反 應(yīng) 的 熱 化 學(xué) 方 程 式 ：。 寫(xiě) 出 該 反 應(yīng) 的 熱 化 學(xué) 方 程 式 ：_。若。若1 g1 g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.444 kJ2.444 kJ，則反應(yīng)，則反應(yīng)H H2 2(g)(g) O O2 2(g)(g)H H2