高二化学人教版选修四课件12燃烧热能源

第一章 化学反应与能量 第二节 燃烧热 能源 1.正确认识燃烧热的概念，学会利用燃烧热进行相关计算。 2.知道能源是人类生存和社会发展的重要基础，知道使用化石燃 料的利弊和新能源的开发。 目标 导航 基础知识导学 重点难点探究 随堂达标检测 栏目 索引 一、燃烧热 基础知识导学 答案 1.定义 101 kPa时， 纯物质完全燃烧生成 的氧化物时所放出的热 量。 2.表达形式 (1)符号：H为“ ”或H 0。 (2)单位：。 1 mol 稳定 kJmol1 3.意义 例如：CH4的燃烧热为890.31 kJmol1，表示在25 、101 kPa时， CH4(g)完全燃烧生成时放出890.31 kJ的热量。反应的 热化学方程式为 。 答案 1 molCO2(g)和H2O(l) CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.31 kJmol1 议一议 1.燃烧热的H一定为负值吗？为什么？ 答案 一定，因为物质的燃烧均为放热反应。 2.1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量就是H2的燃烧热，这种说法 是否正确？ 答案 不正确，应生成液态水。 答案 3.怎样理解“完全燃烧生成稳定的氧化物”？ 答案 是指单质(或化合物)燃烧后变为最稳定的氧化物(不能再燃烧了) ，“稳定”既包含化学性质的稳定，也包含物质所处状态的稳定。 如C(s) CO2(g)；H2(g) H2O(l)；S(s) SO2(g)； NH3(g) N2(g)H2O(l)；CH4(g) CO2(g)H2O(l)。 答案 二、能源 1.定义 能提供 的资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴 草等。 2.化石燃料包括 、 、 ，其缺点是蕴藏量 ； 不能；利用率 ；污染环境。 3.新能源 新能源主要包括：太阳能、 、 、风能、 和 等。 答案 能量 煤石油天然气 有限 再生低 氢能地热能海洋能 生物质能 4.能源的分类 分类再生能源非再生能源 常规能源新能源常规能源新能源 一次能源 (直接获得) 水能等 太阳能、风 能、地热 能、潮汐 能、生物质 能等 煤、石油、 天然气等 核能等 二次能源 (间接获得) 煤制品、石油制品、电能、氢能、火药等 议一议 答案 1.解决化石燃料枯竭的措施有哪些？ 答案 (1)提高能源利用率； (2)开发新的能源； (3)节约现有的能源。 答案 2.燃料充分燃烧的条件有哪些？怎样提高燃料的燃烧效率？ 答案 燃料充分燃烧的条件一是要有足够的空气，二是燃料与空气有 足够大的接触面积。提高燃料的燃烧效率应采取以下措施： (1)通入足量空气，使燃料充分燃烧；空气足量但要适量，否则，过量 的空气会带走部分热量。 (2)增大燃料与空气的接触面积，通常将大块固体燃料粉碎，液体燃料 雾化。如：将煤气化或液化。 返回答案 3.“能源分类相关图”如图所示，以下能源中哪些符合图中的阴影部分 ？ 煤炭 石油 潮汐能 水能 生物质能 天然气 太 阳能 风能 沼气 地热能 海洋能 核能 答案 一、燃烧热和中和热的比较 重点难点探究 例1 下列说法正确的是( ) A.1 mol 硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热 B.25 、101 kPa时，1 mol S和2 mol S的燃烧热相等 C.CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，所以CO的 燃烧反应一定是吸热反应 D.101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热 解析答案 解析 A项，1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成2 mol H2O，同时还 有BaSO4沉淀生成，不符合中和热的定义； B项，燃烧热与可燃物的物质的量无关； C项，CO的燃烧属于放热反应； D项，1 mol 碳燃烧不一定生成1 mol CO2。 答案 B 燃烧热和中和热的区别与联系 反思归纳 燃烧热中和热 相同点 能量变化放热反应 HH0，单位：kJmol1 反应物的量 可燃物的物质的量是 1 mol(O2的量不限) 可能是1 mol，也 可能不是 不同点生成物的量不限量H2O是1 mol 不同点 反应热 的含义 101 kPa时，1 mol纯物质完 全燃烧生成稳定的氧化物 时放出的热量；不同可燃 物，燃烧热不同 稀溶液中，酸与碱反应生成 1 mol H2O时的反应热。强酸 强碱的中和热H57.3 kJmol1 变式训练1 下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)( ) A.C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) H1 367.0 kJmol1(燃烧热) B.NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1(中和热) C.S(s)O2(g)=SO2(g) H296.8 kJmol1(反应热) D.2NO2=O22NO H116.2 kJmol1(反应热) 解析答案 解析 A中表示燃烧热时，应生成稳定的氧化物，水应为液态； B中中和反应为放热反应； D中各物质均未注明状态。 答案 C 二、燃烧热的计算 例2 已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1； C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l) H2 220 kJmol1。 设氢气和丙烷的混合气体5 mol完全燃烧时放出热量3 847 kJ，则混合气 体中氢气与丙烷的体积比是( ) A.13 B.31 C.14 D.11 解析答案 解析 本题为反应热和混合物的计算问题。 方法一：常规解法列方程组。设混合气体中氢气和丙烷的物质的量 分别为x和y，由燃烧的热化学方程式可知H2的燃烧热为285.8 kJmol1， 丙烷的燃烧热为2 220 kJmol1，则可得下列方程组： 解得x3.75 mol，y1.25 mol。 解析答案 方法二：估算法(仅适用于选择题)。由题意可知：H2的燃烧热为285.8 kJmol1，C3H8的燃烧热为2 220 kJmol1,5 mol混合气体完全燃烧共放出3 847 kJ的热量。由此可得C3H8的物质的量一定小于2 mol，则H2的物质的量 一定大于3 mol，故H2与C3H8的体积比一定大于32，从而选出正确答案。 方法三：混合物的相关计算的另一种常规思维方法是十字交叉法。把5 mol 混合气体看作纯净物，则该气体的平均燃烧热为3 847 kJ5 mol769.4 kJmol1，有： 得n(H2)n(C3H8)1 450.6483.631，故二者的体积之比为31。 答案 B 有关燃烧热的计算方法 (1)燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此计算 燃烧反应释放的热量时先应计算出可燃物的物质的量n(可燃物)，然后 根据该可燃物的燃烧热H计算燃烧反应所释放的热量。其计算公式为 Q放n(可燃物)|H|。 (2)有关燃烧热的混合物的计算方法 列方程组法。列方程组法思路简单，应用普遍，但求解过程繁杂。 十字交叉法。 方法技巧 变式训练2 已知下列两个热化学方程式： 解析答案 (1)实验测得H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧生成液态水时放热 6 262.5 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为_。 解析 设H2、C3H8的物质的量分别为n(H2)、n(C3H8)，则 答案 11 (2)已知：H2O(l)=H2O(g) H44.0 kJmol1，写出丙烷燃烧生成CO2 和气态水的热化学方程式： _ _。 解析 由H2O(l)=H2O(g) H44.0 kJmol1 则4 mol H2O(l)变为H2O(g)吸热为176 kJ，故C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g) 4H2O(g) H2 044 kJmol1。 解析答案 H2 044 kJmol1 C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g) 返回 1.下列说法不正确的是( ) A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧 B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体 C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好 D.固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高 解析 化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃烧充分，A 项不正确； 化石燃料不经过处理直接燃烧可产生污染物CO、SO2等有害气体，B项正确 ； 化石燃料(煤)经深加工后变为气体燃料，不仅减少SO2等对大气的污染，而 且能提高燃烧效率，C、D项均正确。 A 随堂达标检测 解析答案 12345 2.下列有关能量转换的说法不正确的是( ) A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程 D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程 解析 C选项中，葡萄糖氧化放出热量，化学能转化为热能，正确； D选项，应该是太阳能转化为化学能，不正确。 D 解析答案 12345 3.下列关于2C4H10(g)13O2(g)=8CO2(g)10H2O(l) H5 800 kJmol1的叙述中错误的是( ) A.该反应的反应热为H5 800 kJmol1，是放热反应 B.该反应的H与各物质的状态有关，与化学计量数也有关 C.该式的含义为25 、101 kPa下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和 液态水时放出热量5 800 kJ D.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式，由此可知丁烷的燃烧热为 5 800 kJmol1 解析答案 12345 解析 根据燃烧热的定义，丁烷的物质的量应为1 mol，故题中方程式 不是丁烷的燃烧热的热化学方程式，由题中方程式可知丁烷燃烧热为 2 900 kJmol1，再根据热化学方程式的书写注意事项及意义可知，A 、B、C正确，D错误。 答