广东省开平一中化学选修四《12 中和热 燃烧热 能源》课件

第一章 化学反应与能量 * 中和热 燃烧热 能源 开平市第一中学 高二化学备课组 一、燃烧热 例2：实验测得101kPa时1molH2完全燃烧放出 393.5 kJ的热量，这就是H2的燃烧热。 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=285.8 kJ/mol 例1：实验测得101kPa时1molC完全燃烧放出 393.5 kJ的热量，这就是C的燃烧热。 C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ/mol 一、燃烧热 1.燃烧热的的概念: 在25、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳 定的化合物时所放出的热量。 为什么指定温 度和压强? 生成物不能 继续燃烧 C - CO2 （g） S SO2 （g） H H2O（l） 单位: kJ/mol 限定燃料的物质的量 2C2C 8 8 HH18 18（ （l l）+25O+25O 2 2 (g)=16CO(g)=16CO 2 2 +18H+18H 2 2 O(l) O(l) H=H=11036KJ/mol11036KJ/mol 思考思考: :C8H18的燃烧热是多少? H=H=5518KJ/mol5518KJ/mol 1mol 1mol C8H18燃烧时放出了多少热? 5518KJ5518KJ 一、燃烧热 1.燃烧热的的概念: 在25、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定 的化合物时所放出的热量。 PS： 、在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物 如:CC02，HH20(l)，SS02等 、燃烧热通常由实验测得 、可燃物以1mol为标准进行测量 、系数常用分数表示 2.表示的意义： 如: CH4的燃烧热为890.3KJ/mol. 含义: 在101KPa时, 1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ 的热量. 3.表示燃烧热的热化学方程式的书写： 应应以以1mol1mol物质的标准物质的标准来配平其余物质的化来配平其余物质的化 学计量数学计量数( (常出现分数常出现分数) ) 4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量 QQ放 放=n =n( (可燃物 可燃物) ) H H CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） H=890.31KJ/mol 【例1】 在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃 烧生成CO2和液态H2O，放出 890 kJ的热量 ，CH4 的燃烧热为多少？1000 L CH4（标 准状况）燃烧后所产生的热量为多少？ 【解】根据题意，在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧的 热化学方程式为： CH4(g)2O2(g)= CO2(g) 2H2O(l) H=890 kJmol 即CH4的燃烧热为 890 kJmol。 1000 L CH4 (标准状况)的物质的量为： n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4Lmol-1 = 44.6mol 1mol CH4 完全燃烧放出890kJ的热量，44.6 molCH4 完全燃烧放出的热量为： 44.6 mol890 kJmol3.97104kJ 答：CH4的燃烧热为 890 kJmol，1000 L CH4(标准 状况)完全燃烧产生的热量为 3.97104kJ。 【例2】 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖 燃烧的热化学方程式为： C6H12O6(s)6O2(g) 6CO2(g)6H2O(l) H=2 800 kJmol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化 学方程式相同。计算 100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所 产生的热量。 解:根据题意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol。 100 g葡萄糖的物质的量为： n(C6H12O6)= m(C6H12O6 )/M(C6H12O6 ) =100g/180gmol-1=0.556mol 1mol C6H12O6完全燃烧放出2800 kJ的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为： 0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ 答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560 kJ 的热量。 二、中和热 1、酸和碱的中和反应有热量放出，可以通过实验测得中 和反应的反应热。当1L1molL的稀盐酸跟1L1 molL的 NaOH溶液起中和反应时，能放出57.3kJ的热量。 NaOH(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H=57.3 kJmol 2、如果用1L1molL的 KOH溶液中和 1L1molL的HNO3溶 液，也能放出57.3 kJ的热量。 KOH(aq)HNO3(aq)=KNO3(aq)H2O(l) H=57.3 kJmol 二、中和热 1定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生 成1mol水时的反应热叫做中和热。 2. 中和热的表示： H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) H=-57.3kJmol 3.要点： 、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子 、反应物： （强）酸与（强）碱。中和热不包括离 子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热 效应 、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也 不在中和热之内 、放出的热量：57.3kJ/mol 例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的 热量。 （1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放 出_ kJ的热量。 （2）用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应， 放出_kJ的热量。 28.7 28.7 燃烧热与中和热的区别与联系 相 同 点 燃烧热中和热 能量变化放热反应 HH0 , 单位 kJ/mol 不 同 点 反应物的量1mol可燃物 可能是1mol也可以是 0.5mol(不限) 生成物的量不限量1mol H2O 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 2H2(g)+O2g)=2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H=-241.8 kJ/mol 求氢气的燃烧热。 1、已知： 2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？ 请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。 答:H=-285.8 kJ/mol 不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具有 的能量也不相同 C(石墨s）+ O2（g）= CO2（g) H= -393.5 kl/mol C(金刚石s）+ O2（g）= CO2（g) H= -395.0 kl/mol 说明金刚石具有的总能量高，不稳定 3、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 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) = -285.8 kJ/molH H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) = -241.8 kJ/molH 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) = -483.6 kJ/molH 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) = -571.6 kJ/molH 4.已知热化学方程式： 则氢气的燃烧热为： 285.8 kJ/mol 1、能源就是能提供 自然资源，包括 等。 2、我国目前使用的主要能源是 ，是能不 。 3、能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开 发和利用情况，可以用来衡量一个国家或地区的经济发 展和科学技术水平 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 太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能 资源丰富，可以再生，污染少 三、能源 讨论下列问题： 1、能源、一级能源、二级能源 例: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 A D E B C 能 源：能提供能量的资源 一级能源：来自自然界未经转化的能源。 二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。 阅读P9科学视野 找出并识记：太阳能、氢能、地热能、风能 各自的优缺点 1、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? 思考与交流 1、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳 和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？ A.C（s）O2（g）=CO(g) H=110.5 kJ/mol B.C（s）O2（g）=CO2(g) H=393.5 kJ/mol C.2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/mol D.H2(g)O2(g)=H2O(g) H=241.8 kJ/mol 随堂 练习 B 2、酸雨危害可包括( ) 对人体的直接危害,引起肺部疾病而使人致 死,引起河流,湖泊的水体酸化,严重影响水生 动植物的生长,破坏土壤,植被,森林 腐蚀 金属,油漆,皮革,纺织品及建筑材料等,渗入 地下,可能引起地下水酸化. A. B. C. D. D 3、1998年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“ 厄尔尼诺”现象干旱和暴雨灾难，危害了许多地区。 为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组 织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的气体 是( ) A. 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 氮的氧化物 D. 碳氢化合物 4、我国三峡工程所提供的清洁廉价强劲可再生的水 电，相当于每年燃烧3106t原煤的火力发电厂产生的 电能。因此，三峡工程有助于控制( ) A. 温室效应 B. 酸雨 C. 白色污染 D. 破坏大气臭氧层 B A 5.下列说法不正确的是 (