高中化学能源的充分利用课件新人教版选修4.ppt

化学反应中的热效应 高二化学组 能源的充分利用 一 标准燃烧热 在101kpa时 lmol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热 热值 在101kpa时 lg物质完全燃烧的反应热 1 燃烧热 衡量燃料燃烧放出热量大小的物理量 2 燃烧热的理解 燃烧的条件是在101kpa 标准燃烧热 可燃物以1mol作为标准 因此书写热化学方程式时 其它物质的化学计量数可用分数表示 物质燃烧都是放热反应 所以表达物质燃烧时的 h均为负值 燃烧要完全 如h2s的标准燃烧热是指生成so2 而不是生成s的不完全燃烧 c元素转化为co2 而不是co h元素转化为h2o l 而不是h2o g n元素转化为n2 生成的产物是稳定的氧化物 c的标准燃烧热是指生成co2 而不是co h2的标准燃烧热是指生成h2o l 而不是h2o g 如 h2 g 1 2o2 g h2o l h 285 8kj mol 思考 燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同 答 燃烧放出的热量与物质的多少有关 燃烧的物质越多 放出的热量就越多 而标准燃烧热规定是1mol的可燃物 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态 而研究标准燃烧热必须是生成稳定的氧化物 所以 不同量的同一物质完全燃烧 放出的热量可能不同 但标准燃烧热是一定的 概念辨析 1 下列各组物质的标准燃烧热相等的是 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 285 8kj mol 297kj mol 1 s s o2 g so2 g h 297kj mol 1 有关标准燃烧热的计算 例 10g硫磺在氧气中完全燃烧生成气态so2 放出的热量能使500gh2o温度由18 升至62 4 则硫磺的标准燃烧热为 热化学方程式为 已知每克水温度每升高1 所需热量为4 18j 4 研究物质标准燃烧热的意义了解化学反应完成时产生热量的多少 以便更好地控制反应条件 充分利用能源 小结 标准燃烧热和中和热的区别与联系 1mol反应物完全燃烧时放出的热量 不同反应物 标准燃烧热不同 生成1mol水时放出的热量 强酸与强碱的中和热都约为57 3kj mol 放热反应 h 0 单位 kj mol 1mol可燃物 生成1mol水 h2 g 2h g h q11 2o2 g o g h q22h g o g h2o g h q3h2o g h2o l h q4h2 g 1 2o2 g h2o l h q5试指出q5与q1 q2 q3 q4的关系 1 已知下列反应 2 若在标准状况下 将h2和o2组成的混合气体点燃爆炸后再恢复到标况 气体体积减少了33 6l 则反应放出的热量是 kj 286 h 484kj mol h 572kj mol 2h2 g o2 g 2h2o l 2h2 g o2 g 2h2o g 3 已知热化学方程式现有 克纯炭不完全燃烧 所得气体中co占3 4体积 与 克纯炭完全燃烧相比较 此反应损失了多少热量 4 发射卫星用肼n2h 为燃料和no2作氧化剂 两者反应生成n2和h2o g 已知 2h2o g 那么发射卫星时 燃烧1mol肼与no2放出的热量是kj 567 6 二 使用化石燃料的利弊及新能源的开发 1 世界上最重要的化石燃料有哪些 有何优点 2 广义讲 哪些物质可称为燃料 煤 主要成分c 石油 主要为烃的混合物 其中重要产物汽油的主要成分为辛烷c8h18 天然气 主要成分甲烷 优点 燃烧热都很高 广义讲 能够发生燃烧 反应放出热量的物质都可称为燃料 3 从资源蕴藏 开采 运输 资源综合利用以及环境保护等方面探讨煤作燃料的利弊 从化学的角度 煤的燃烧热虽高 但燃烧反应速率慢 热量利用率低 且煤是重要的化工原料 把煤作燃料烧掉不仅会产生so2等有害气体和烟尘 而且浪费资源 从资源 环境的角度 煤是我国储量最多的能源资源 应充分利用 但煤的形成需经数亿年的时间 属于不可再生能源 且大量开采虽成本较低 但存在造成地面塌陷及瓦斯爆炸等隐患 煤的直接燃烧是一种低效的利用 且对环境会造成污染 从综合经济效益角度 通过清洁煤技术 如煤的液化和气化 及实行烟气净化脱硫等 减少燃烧煤的对环境的污染 提高煤燃烧的热利用率 4 我国能源利用现状 如何调整和优化能源结构的方向 5 新能源的特点 哪些是认为最有希望的新能源 我国是少数以煤为主要能源的国家 且煤燃烧的热利用率较低 我国调整和优化能源结构的方向 一方面 要提高煤燃烧的热利用率 另一方面 降低煤在能源结构中的比率 节约油气资源 加快开发水电 核电和新能源 实现可持续发展 新能源的特点 资源丰富 可再生 对环境无污染或很少污染 最有希望的新能源 太阳能 燃料电池 风能和氢能等 我国调整和优化能源结构的方向 一方面 要提高煤燃烧的热利用