第二节燃烧热 能量.ppt

第二节燃烧热能源 第一章化学反应与能量 1 请描述反应热的概念 2 根据下面事实 写出热化学方程式 实验测得在25 101kPa时 1molCH4完全燃烧放出890 31kJ的热量 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 31kJ mol 复习与回顾 问题 上述三个热化学方程式那一个能表示H2的燃烧热 阅读P7 总结燃烧热的概念及燃烧热的限定条件 燃烧热 1 定义 在25 101kPa时 1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 单位一般用kJ mol 2 表示的意义 C的燃烧热为393 5kJ mol 表示在101kPa时 1molC完全燃烧放出393 5kJ的热量 表示为 H 393 5kJ mol 研究的条件 燃烧物的量 反应程度 C CO2 g S SO2 g H H2O l 例1 下列关于燃烧热的说法中正确的是 A 1mol物质燃烧所放出的热量B 常温下 可燃物燃烧放出的热量C 在25 1 01 105Pa时 1mol物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量D 燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变 C 问题与讨论 1 能否根据下面式子1 2CH4 g O2 g 1 2CO2 g H2O l H 445 15kJ mol认为甲烷的燃烧热是445 15kJ mol H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol 2 H2的燃烧热是14 9kJ mol 3 表示燃烧热的热化学方程式的书写 应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数 常出现分数 2C8H18 l 25O2 g 16CO2 18H2O l H 11036KJ mol C6H12O6 s 6O2 g 6CO2 g 6H2O l H 2800kJ mol 1 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 2 已知下列热化学方程式 能表示反应热的是 H2 g O2 g H2O g H1 12 C s 1 2O2 g CO g H2 S s O2 g SO2 g H3 H2S s 1 2O2 g S s H2O g H4 例2 由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241 8kJ 该反应的热化学方程式为 若1g水蒸气转化为液态水放热2 444kJ 则氢气的燃烧热为 kJ mol 解析 18g水蒸气 1mol水蒸气 变成液态水时 放热为2 444kJ 18 44kJ 则1mol氢气燃烧生成液态水时共放热241 8kJ 44kJ 285 8kJ 即氢气的燃烧热为285 8kJ mol 1 练习 2010全国高考II 下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式 25 101kPa C4H10 g O2 g 4CO2 g 5H2O l H 2878kJ mol C4H10 g O2 g 4CO2 g 5H2O l H 2658kJ mol C4H10 g O2 g 4CO2 g 5H2O l H 1746kJ mol C4H10 g O2 g 4CO2 g 5H2O l H 1526kJ mol由此判断 正丁烷的燃烧热是A 2878kJ molB 2658kJ molC 1746kJ molD 1526kJ mol 根据你对燃烧热的理解 参照课本表1 1数据 任意写出三到四种物质燃烧反应的热化学方程式 思考与交流 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 石油中储量丰富 开采容易 燃烧时污染小 储存 运输不方便 二 能源 能源就是能提供能量的自然资源 它包括化石燃料 阳光 风力 流水 潮汐及柴草等等 我国目前使用的主要能源是化石燃料 阅读资料 我国能源状况 思考怎样利用 科学控制 寻找能源 科学视野 太阳能 氢能 地热能 风能等 实践活动 查阅资料 可以课后进行 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 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 二 能源 能源 化石燃料 煤 石油 天然气 阳光 风力 流水 潮汐 柴草 能提供能量的资源 蕴藏量有限不能再生污染严重 开源节流 开发新能源 节约现有能源 提高能源利用率 太阳能氢能风能地热能海洋能生物质能 资源丰富可以再生污染少 燃料的充分燃烧 H2 g 1 2O2 g H2O g H1 241 8kJ mol那么 H2的燃烧热 H究竟是多少 如何计算 已知 H2O g H2O l H2 44kJ molH2 g 1 2O2 g H2O l H H1 H2 285 8kJ mol 下列数据 H1表示燃烧热吗 判断 温泉 35 45 西藏地区众多 特殊的有温泉瀑布 如昌都沙拉温泉瀑布 该处海拔3400米 水温37 5 流量17 4升 秒 落差8米 热泉 45 低于沸点 西藏地区热泉众多 如那曲地那水热区 泉区海拔4750米 主泉口水温79 5 流量3 54升 秒 沸泉 大于当地沸点 由于西藏为高海拔地区 一般沸点为85 88 如突多水热区 如左图 沸泉水温88 泉区位于河心滩上 周围白色者为地热流体沉淀的层状钙华 如右图 巴尔沸喷泉 在噶尔县嘎尔河山谷左侧岩壁下的河漫滩上 竖立着高约1 2m的钙质泉华锥 锥的底部面河一侧一股高温汽水柱以60度的倾角伴随着持续不断的哼吼声越过河床 喷向河对岸的山坡上 图1 水柱从直径不是5cm的泉口喷出 向上扩容为15cm的汽水柱 汽水柱喷高可达15cm 射程在20m以上 蔚为壮观 这是我国迄今为止发现的最大的沸喷泉 照片为2000年冬拍摄 受风力影响水柱喷向不断变形 向左岸喷 在岩壁上结冰 图2 当喷向右岸 风力极大时水汽散开 形成很漂亮的 冰帘 图3 资料三 西藏地热利用前景在世界上 多个直接利用地热的国家中 中国直接利用热地装置采热的能力已经位居全球第一 鉴于西藏自治区居全国之首的地热资源 西藏有着开发利用地热的广阔前景 上个世纪七十年代初以来 由于能源短缺 地热能作为一种具有广阔开发前景的新能源日益受到关注 地热能除了用于发电之外 更为大量地直接用于采暖 制冷 医疗洗浴和各种形式的工农业用热 以及水产养殖等 与地热发电相比 地热能的直接利用有三大优点 一是热能利用效率高达 比传统地热发电 的热能利用效率高出很多 二是开发时间短得多 且投资也远比地热发电少 三是地热直接利用 既可利用高温地热资源也可利用中低温地热资源 因之应用范围远比地热发电广泛 当然 地热能直接利用也受到热水分布区域的限制 因为地热蒸汽与热水难以远距离输送 资料四 风能的利用 荷兰 风车之国 谢谢 练习 1 识图与绘图 P95 2 评价题 P96 返回 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 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 一 燃烧热 1 燃烧热的概念 在25 101kPa时 1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 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 2C8H18 l 25O2 g 16CO2 18H2O l H 11036KJ mol 思考 C8H18的燃烧热是多少 H 5518KJ mol 1molC8H18燃烧时放出了多少热 5518KJ 2 我国的能源状况如何 1 目前使用的主要能源是何种能源 2 我国的能源储量 3 我国的人均能源拥有量 4 近年来我国能源的总消费量与人均消费量情况 3 了解了我国的能源利用率 你有何感想 能源问题 例2 已知1molCO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量 1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286kJ热量 1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水 则放出890kJ热量 1 若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气 则放出的热量 890kJ 填 或 2 若将amolCH4 CO和H2的混合气体完全燃烧 生成CO2气体和液态水时 则放出的热量 Q 的取值范围为 3 若将amolCH4 CO和H2的混合气体完全燃烧 且生成的CO2和液态水的物质的量相等时 则放出的热量 Q 的取值范围为 解析 本题将热化学反应方程式计算和混合物问题的分析结合在一起 综合得较好 1 1molCH4完全燃烧生成液态水时放出890kJ热量 而由液态水变到水蒸气需要吸热 故1molCH4完全燃烧生成CO2气体和水蒸气放出的热量小于890kJ 2 用极限法 要满足 生成CO2气体和液态水 的条件 根据题设数据情况 可假设组分为CO和H2或CH4 当气体是CO和H2且其量为1mol时 完全燃烧放出的热量会大于283kJ 当气体是CH4且其量为1mol时 完全燃烧放出的热量会小于890kJ 则amol混合气体完全燃烧时 放出的热量 Q 的取值范围为 283akJ Q 890aKJ 3 要满足 生成CO2和水的物质的量相等 的条件 则根据极限法可假设组分为CO和H2 体积比为1 1 放出热量最少 或CH4和CO 体积比为1 1 放出热量最多 用上述方法可求得答案为 284 5akJ Q 586 5akJ 答案 1 2 283akJ Q 890akJ 3 284 5akJ Q 586 5akJ 下列热化学方程式中 H的数值能表示可燃物燃烧热的是 A A CO g O2 g CO2 g H 283kJ mol 1B CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 802 3kJ mol 1C 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1D H2 g 1 2O2 g H2O g H 242kJ mol 1 2005 天津卷理综 29 磷在氧气中燃烧 可能生成两种固态氧化物 3 1g的单质磷 P 在3 2g的氧气中燃烧 至反应物耗尽 并放出XkJ热量 1 通过计算确定反应产物的组成 用化学式表示 是 其相应的质量 g 为 2 已知单质磷的燃烧热为YkJ mol 则1molP与O2反应生成固态P2O3的反应热 H 3 写出1molP与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式 解析 1 由题意知生成的两种氧化物分别为P2O3和P2O5 设生成P2O3和P2O5所需的P的物质的量分别为x y 根据反应方程式4P 3O2 2P2O3和4P 5O2 2P2O5得解得x y 0 05mol 从而求得P2O3和P2O5的质量分别为2 75g