第一章第二節(jié)燃燒熱中和熱能源

1、第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié) 燃燒熱 能源例1、101kPa時(shí)1molC（s）完全燃燒放出393.5 kJ的熱量，熱化學(xué)方程式為：C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ/mol 101kPa時(shí)2molC（s）完全燃燒放出787 kJ的熱量，熱化學(xué)方程式為： 2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) H=787kJ/mol實(shí)驗(yàn)測(cè)得：C的燃燒熱為H=393.5kJ/mol燃燒熱燃燒熱與與可燃物的物質(zhì)的量可燃物的物質(zhì)的量有什么關(guān)系呢？有什么關(guān)系呢？結(jié)論：可燃物必須以結(jié)論：可燃物必須以1mol為標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn) 例2、101kPa時(shí)1molC（s）完全燃燒放出393.5 kJ的熱量，熱化學(xué)方

2、程式為：C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ/mol 101kPa時(shí)1molC（s）不完全燃燒放出110.5 kJ的熱量，熱化學(xué)方程式為：C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H=-110.5KJ/mol 實(shí)驗(yàn)測(cè)得：C的燃燒熱為H=393.5kJ/mol結(jié)論：可燃物必須是結(jié)論：可燃物必須是完全燃燒完全燃燒燃燒熱與可燃物燃燒的程度有什么關(guān)系？燃燒熱與可燃物燃燒的程度有什么關(guān)系？例3、101kPa時(shí)1molH2完全燃燒生成液態(tài)的水放出285.8 kJ的熱量，熱化學(xué)方程式為：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=285.8 kJ/mol 101kPa時(shí)1molH2完全燃

3、燒生成氣態(tài)的水放出242 kJ的熱量，熱化學(xué)方程式為：H2 (g)+1/2O2 (g) = H2O(g) H= - 242kJ/mol 實(shí)驗(yàn)測(cè)得：H2的燃燒熱為H=285.8 kJ/mol思考思考燃燒熱與產(chǎn)物的狀態(tài)有什么關(guān)系？燃燒熱與產(chǎn)物的狀態(tài)有什么關(guān)系？結(jié)論結(jié)論：產(chǎn)物必須是：產(chǎn)物必須是穩(wěn)定穩(wěn)定的狀態(tài)的狀態(tài)H H2 2O(l)O(l)H H2O(O(g g) ) = H=-44.0kJ/mol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)定的氧穩(wěn)定的氧化物化物時(shí)所時(shí)所放出放出的的熱量熱

4、量。為什么指定壓為什么指定壓強(qiáng)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）S S SO SO2 2 （g g）H H H H2 2O O（l l）單位單位: : kJ/molkJ/mol限定燃料的物質(zhì)的量限定燃料的物質(zhì)的量PS：、在、在2525、 101kPa時(shí)，完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物。時(shí)，完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物。 如如:CC02，HH20(l)，SS02等等、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, 放熱，放熱，H0。、可燃物必須以、可燃物必須以1mol為標(biāo)準(zhǔn)。為標(biāo)準(zhǔn)。、文字?jǐn)⑹鋈紵裏?、文字?jǐn)⑹鋈紵裏?用用“正值正值”或或“H ”表示。例如

5、：表示。例如：CH4的燃燒熱為的燃燒熱為890.3KJ/mol或或H = 890.3KJ/mol.2. 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、 101KPa101KPa時(shí)時(shí), 1molCH, 1molCH4 4完全燃燒時(shí)完全燃燒時(shí), ,放出放出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)： 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)放出了多少熱量燃燒時(shí)放出了多

6、少熱量? ? (1)H2(g)+O2(g)=H2O(g) H=- 241.8kJ/mol (2)H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H =- 285.8kJ/mol(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=- 571.6kJ/mol 哪一個(gè)H是H2的燃燒熱？ 討 論【例【例】 在在 101 kPa101 kPa時(shí)，時(shí)，1mol CH4 1mol CH4 完全燃燒生成完全燃燒生成CO2CO2和液態(tài)和液態(tài)H2OH2O，放出，放出 890 kJ890 kJ的熱量，的熱量，（1 1）寫(xiě)出）寫(xiě)出1mol CH4 1mol CH4 完全燃燒的熱化學(xué)方程式；完全燃燒的熱化學(xué)方程式；（2 2）2

7、mol2mol的的CH4CH4完全燃燒后產(chǎn)生了多少熱量？完全燃燒后產(chǎn)生了多少熱量？（3 3）1000 L CH41000 L CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？生的熱量為多少？【解】根據(jù)題意，在【解】根據(jù)題意，在 101 kPa101 kPa時(shí)，時(shí)，1mol CH1mol CH4 4 完全燃燒的完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：熱化學(xué)方程式為：CHCH4 4(g)(g)2O2O2 2(g)=(g)= COCO2 2(g)(g) 2H2H2 2O(l) H=O(l) H=890 kJ890 kJmolmol 即即CHCH4 4的燃燒熱為的燃燒熱為 890 kJ890 kJ

8、molmol。1mol CH1mol CH4 4 完全燃燒放出完全燃燒放出890kJ890kJ的熱量，的熱量，2 molCH2 molCH4 4 完全燃完全燃燒放出的熱量為：燒放出的熱量為：2 mol2 mol890 kJ890 kJmolmol1780kJ1780kJ 1000/22.4 mol 1000/22.4 mol890 kJ890 kJmol=39732kJmol=39732kJ 物質(zhì)的燃燒會(huì)放出熱量，供人類(lèi)利物質(zhì)的燃燒會(huì)放出熱量，供人類(lèi)利用，那么我們?nèi)绾芜x擇燃料呢？用，那么我們?nèi)绾芜x擇燃料呢？選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)是什么選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)是什么? 燃燒熱、燃料的儲(chǔ)量、開(kāi)采運(yùn)輸儲(chǔ)存的條件、燃燒

9、熱、燃料的儲(chǔ)量、開(kāi)采運(yùn)輸儲(chǔ)存的條件、價(jià)格、對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，等各方面綜合考慮。價(jià)格、對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，等各方面綜合考慮。二、中和熱二、中和熱1定義：在定義：在稀溶液稀溶液中，中，酸跟堿酸跟堿發(fā)生中和反發(fā)生中和反應(yīng)，生成應(yīng)，生成1mol水水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。2. 中和熱的表示：中和熱的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)； H=-57.3kJmol。 3.要點(diǎn)要點(diǎn) 條件：稀溶液條件：稀溶液 反應(yīng)物：反應(yīng)物： （強(qiáng)）酸與（強(qiáng)）堿（強(qiáng)）酸與（強(qiáng)）堿。 中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。電解質(zhì)

10、電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。 生成生成1mol水水 中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和和OH-化合生成化合生成 H20，若反應(yīng)過(guò)程中有其他物質(zhì)生成，這部分反若反應(yīng)過(guò)程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。 放出的熱量：放出的熱量：57.3kJ/mol例：已知例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反應(yīng)中放出，求下列中和反應(yīng)中放出的熱量。的熱量。（1）用）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出放出_ kJ的熱量。的熱量。（2）用）用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀配稀溶液跟足量稀N

11、aOH反應(yīng)，放出反應(yīng)，放出_kJ的熱量。的熱量。28.7229.2 燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系 燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱相相同同點(diǎn)點(diǎn)能量變化能量變化H不不同同點(diǎn)點(diǎn)反應(yīng)物的反應(yīng)物的量量生成物的量生成物的量反應(yīng)熱的反應(yīng)熱的含義含義放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)H01mol可燃物可燃物不限量不限量不限量不限量H2O是是1mol1mol反應(yīng)物完全燃反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量；燒時(shí)放出的熱量；不同反應(yīng)物，燃燒不同反應(yīng)物，燃燒熱不同。熱不同。生成生成1mol H2O時(shí)放出時(shí)放出的熱量；的熱量；不同反應(yīng)物不同反應(yīng)物的中和熱大致相同，的中和熱大致相同，均約為均約為57.3kJ/mol 。練習(xí) 1.1.物質(zhì)的量相同的稀醋酸、

12、濃硫酸、物質(zhì)的量相同的稀醋酸、濃硫酸、稀鹽酸分別與物質(zhì)的量相同的稀鹽酸分別與物質(zhì)的量相同的NaOHNaOH完全反應(yīng)，放出的熱量大小關(guān)系是完全反應(yīng)，放出的熱量大小關(guān)系是什么？什么？三、能源三、能源 1、什么是能源？能源的作用？、什么是能源？能源的作用？ 能提供能量的自然資源，包括化石燃能提供能量的自然資源，包括化石燃料（煤、石油、天然氣）、陽(yáng)光、風(fēng)料（煤、石油、天然氣）、陽(yáng)光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。力、流水、潮汐以及柴草等。 能源的開(kāi)發(fā)和利用可以用來(lái)衡量一個(gè)能源的開(kāi)發(fā)和利用可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。平。 2、當(dāng)今世界上重要的能源是什么？怎樣、當(dāng)今世界上重要的能源是什么？怎樣解決能源枯竭問(wèn)題？節(jié)約能源的重要措解決能源枯竭問(wèn)題？節(jié)約能源的重要措施是什么？什么是新能源？施是什么？什么是新能源？ 化石燃料：化石燃料：煤、石油、天