选修四12《燃烧热 能源》课件

（复习回顾）依据事实，写出下列 反应的热化学方程式 v（）1mol碳完全燃烧放出393.5KJ的热量； v（）1克甲醇燃烧生成二氧化碳和水（液态） 时放热22.68KJ； v（）1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应 ，生成氯化氢和二氧化碳放出145KJ的热量。 2Cl2（g）+2H2O（g）+C（s）=4HCl（g） +CO 2 （g） H=290KJ/mol C（s）+O2（g）=CO2（g） H=393.5KJ/mol CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） H=725.8KJ/mol v燃烧热oC、101kPa时，mol纯物质完全 燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该 物质的燃烧热。单位为KJ/mol 一、燃烧热 v如常温常压下，mol甲烷完全燃烧放出 890.31KJ的热量，就是甲烷的燃烧热 vCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） H=890.31KJ/mol (1)H2(g)+O2(g)=H2O(g) H=- 241.8kJ/mol (2)H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H =- 285.8kJ/mol v (3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=- 571.6kJ/mol v哪一个是H2的燃烧热？ 讨 论 练习 v书写乙炔燃烧热的化学方程式。 vC2H2（g）+5/2O2（g）=2CO2（g）+H2O（l） v H=1299.6kJ/mol v 书写乙炔燃烧的热化学方程式。 C2H2（g）+5/2O2（g）=2CO2（g）+H2O（l） H=1299.6kJ/mol 2C2H2（g）+5O2（g）=4CO2（g）+2H2O（l） H=2599.2kJ/mol 理解燃烧热的定义应注意 ： v恒压条件下的反应热。 v放热，H0。 v以1mol可燃物为标准配平，其余可用分数 。 v物质在O2中燃烧。 思考与交流 （1）、应根据什么标准来选择燃料? 物质的燃烧热 燃料的储量 燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格 燃料对生态环境的影响 例：丙烷 燃烧热值高 石油储量丰富 开采容易 燃烧时污染小 储存、运输不方便 讨论 比较燃烧热与中和热的异同 燃烧热烧热中和热热 相 同 点 能量变变化放热热反应应 H及其单单位H0 kJ/mol 不 同 点 反应应物的量1mol不一定为为1mol 生成物的量不一定为为1mol1mol 反应热应热 的含 义义 101kPa时时，1mol 纯纯物质质完全燃烧烧 生成稳稳定的氧化 物时时所放出的热热 量 在稀溶液中，酸与 碱发发生中和反应应 生成1mol液态态水 时时放出的热热量 v能源 v常规能源 v新能源 v一级能源 v二级能源 煤、石油、天然气、电能、水 能、柴草。 能提供能量的资源。 太阳能、氢能、风能、地热能、海洋 能和生物质能。 来自自然界未经转化的能源。 由一级能源经过转化得到的能源。 二、能源 地热能地热能 风能风能 潮汐能潮汐能 风能的利用 练习 v下列属于一级能源的是（ ） v属于二级能源的是（ ） v A、风能 B、电能 C、氢能 v D、阳光 E、天然气 A D E B C 我国的能源状况如何 v（1） 目前使用的主要能源是何种能源。 v v（2） 我国的能源储量如何。 v（3） 我国的人均能源拥有量如何。 v（4） 进年来我国能源的总消费量与人均消费量情 v 况如何。 讨 论 强调：正逆反应的反应热效应数值相 等，符号相反。“+”不能省去。 已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/mol 1）写出石墨的完全燃烧的热化学方程式 2）二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式 已知： C(s)+O2(g) = CO2(g) H=-393.5kJ/mol H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) H =- 241.8kJ/mol 欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和 氢气的质量比约为 ( ) A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8 B 思考 298K，101kPa时，合成氨反应的热 化学方程式: N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);H = -92.38kJ/mol 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进 行反应，测得反应放出的热量总是少于 92.38kJ，其原因是什么？ 该反应是可逆反应，在密闭容器中进 行该反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和 3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ 如何测定如下反应: C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 的反应热H1 能直接测定吗？如何测？ 若不能直接测，怎么办？ 思考 计算 三盖斯定律：三盖斯定律： 1.盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成 或分几步完成,其反应热相同。换句话说,化学 反应的反应热只与反应体系的始态和终态有 关,而与反应的途径无关。 2、如何理解盖斯定律？ H、H1、H2 之间有何关系？ H=H1+H2 B H A C H1 H2 CO(g) C(s) CO2(g) H1 H3 H2 例1 C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H1？ CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) H2-283.0 kJ/mol C(s)+O2(g) = CO2(g) H3-393.5 kJ/mol +) H1 + H2 = H3 H1 = H3 H2 = -393.5 kJ/mol (-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol 下列数据表示H2的燃烧热吗？Why？ H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g) = H2O (l) H244 kJ/mol 已知 H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol 有些化学反应进行很慢或不易直接发 生，很难直接测得这些反应的反应热，可 通过盖斯定律获得它们的反应热数据。 2盖斯定律的应用 关键：目标方程式的“四则运算式”的导出 方法： 1.写出目标方程式确定“过渡物质” (要消 去的物质) 2. 然后用消元法逐一消去“过渡物质”， 导出“四则运算式”。 盖斯简介 G.H.Germain Henri Hess (18021850)俄国 化学家。1802年8月7日生于瑞士日内瓦，1850年12 月12日卒于俄国圣彼得堡(现为列宁格勒)。3岁随 父侨居俄国,并在俄国受教育。1825年于多尔帕特 大学获医学专业证书，同时受到了化学和地质学的 基础教育。18261827年，在斯德哥尔摩J.J.贝采 利乌斯的实验室工作并从其学习化学。回俄国后在 乌拉尔作地质勘探工作，后在伊尔库茨克做医生并 研究矿物。1830年当选为圣彼得堡科学院院士，专 门研究化学，任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并 在中央师范学院和矿业学院讲授化学。1838年成为 俄国科学院院士。 【例1】已知 CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ; H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ; H2= 285.8 kJ/mol C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l); H3=-1370 kJ/mol 试计算: 2CO(g) 4 H2(g) = H2O(l) C2H5OH (l) 的H 【解】：2 + 4 - = HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol 例2：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2 中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) ; H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g) = N2(g)+2H2O(l); H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭 反应的热化学方程式。 2 N2H4(g)+ 2NO2(g) = 3N2(g)+4H2O(l) ; H=-1135.2kJ/mol 例3：已知： CH (g) + 2O2(g)= CO2 (g) + 2H2 O (l); H= -Q1 KJ/mol 2H2（g）+O2（g） = 2H2 O （g）; H= -Q2 KJ/mol 2H2（g）+O2（g） = 2H2 O （l）; H=- Q3 KJ/mol 常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的 混合气体11.2L(标况),经完全燃烧恢复常温 ,放出的热为:0.4Q1+0.05Q3 1. 已知25、101kPa下，石墨、金刚 石燃烧的热化学方程式分别为： 据此判断，下列说法正确的是（ ） A. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量 时，石墨的能量比金刚