第一章第二节_燃烧热_能源

1、上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10A2H2(g)O2(g)2H2O(l)；H-Q1 2H2(g)O2(g)2H2O(g)；H-Q2BS(g)O2(g)SO2(g)；H-Q1 S(s)O2(g)SO2(g)；H-Q2CDH2(g)Cl2(g)2HCl(g)；H-Q1C(s)O2(g)CO2(g)；H-Q2上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/molC

2、3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2(g) +4H2O ( l ) H=- 2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则，则氢气和甲烷的体积比为氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1解解 ：设：设H2、C3H8的物质的量分别为的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为答：氢气和丙烷的体积比为 3：1 x + y = 5 (571.6/2)(x) + 2220y = 3847 V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 =

3、3:1温故知新温故知新 x = 3.75 moly = 1.25 mol上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10燃烧热燃烧热 能源能源上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10燃烧热燃烧热一、燃烧热的的概念一、燃烧热的的概念:25 101kPa时时,1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定化合稳定化合物物时所放出的时所放出的热量热量。为什么指定温为什么指定温度和压强度和压强? 生成生成物不能继物不能继续燃烧续燃烧 一般指：一般指：C - CO2 （g）N N2 （g）S SO2 （g）H H2O（l）单位单位: kJ/mol限定燃料的物质的量限定燃料的物质的量C8H18的

4、燃烧热为多少的燃烧热为多少? 上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-102H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/molH2( g ) +1/2 O2 ( g) = H2O ( g ) H=-241.8 kJ/mol求氢气的燃烧热。求氢气的燃烧热。1、已知：、已知：2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？、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。请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。答答:H=-285.8 kJ/mol 不相同不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共

5、具有共具有的能量也不相同的能量也不相同C(石墨石墨s）+ O2（g）= CO2（g) H= -393.5 kl/molC(金刚石金刚石s）+ O2（g）= CO2（g) H= -395.0 kl/mol练练 习习上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-102.表示的意义：表示的意义： 如如: CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3kJ/mol.含义含义: 在在101KPa时时, 1molCH4完全燃烧时完全燃烧时,放出放出890.3KJ的热量的热量. 3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：表示燃烧热的热化学方程式的书写： 应以应以1mol物质的标准来配平其余物质的化物质的标准来配平其余物质的化

6、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一定量可燃物完全燃烧时放出的热量Q放放=n(可燃物可燃物)H燃烧热燃烧热上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10二、中和热二、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、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。当和反应的反应热。当1L1molL的稀盐酸跟的稀盐酸跟1L1 molL的的NaOH溶液起中和反应时，能放出溶液起中和反应时，能放出57.3kJ的热量。的热量。 NaOH(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H=57.3 kJmol2、如果用、如果用1

7、L1molL的的 KOH溶液中和溶液中和 1L1molL的的HNO3溶液，也能放出溶液，也能放出57.3 kJ的热量。的热量。 KOH(aq)HNO3(aq)=KNO3(aq)H2O(l) H=57.3 kJmol 上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10二、中和热二、中和热1定义：定义：在在稀溶液稀溶液中，酸跟碱发生中，酸跟碱发生中和反应中和反应，生，生 成成1mol水水时的反应热叫做中和热。时的反应热叫做中和热。2. 中和热的表示：中和热的表示： H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) H=-57.3kJmol3.要点要点： 、条件：、条件：稀溶液稀溶液。稀溶液是指溶于大量水

8、的离子稀溶液是指溶于大量水的离子 、反应物：、反应物： （强）酸与（强）碱（强）酸与（强）碱。中和热。中和热不包括离子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在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应应 、生成、生成1mol水。水。中和反应的中和反应的实质实质是是H+和和OH-化合生成化合生成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不在中和热之内 、放出的热量：、放出的热量：57.3kJ/mol上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10例：已知例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；

9、H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的求下列中和反应中放出的热量。热量。（1）用）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出放出_ kJ的热量。的热量。（2）用）用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应，配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出放出_kJ的热量。的热量。28.728.728.728.7上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10实验目的实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热测定强酸与强碱反应的反应热学习重点学习重点 中和反应反应热的测定原理和方法。中和反应反应热的测定原理和方法。实验用品实验用品 大烧杯（大烧杯（500 mL）、小烧杯（）、小烧杯（

10、100 mL） 温度计、量筒（温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、小孔）、环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒。0.50 mol/L 盐酸、盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液溶液中和热测定实验中和热测定实验上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10公式公式: : Q Q = =m c m c t t Q Q表示反应放出的热量。表示反应放出的热量。M M表示混合液的质量。表示混合液的质量。c c：比热容。：比热容。t t：变化的温度：变化的温度 。我们如何得到上述数据呢？我们如何得到上述

11、数据呢？m m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；碱质量相加即可；c c 需要查阅，需要查阅，t t可用温度计测出反可用温度计测出反应前后的温度相减得到。应前后的温度相减得到。问酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，问酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？它们的质量应怎样得到？量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。 上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10公式公式: Q =（V酸酸酸酸V碱碱碱碱）c（t2t1） 本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为本实验

12、中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它们的浓度分别为它们的浓度分别为0.50 mol/L和和0.55 mol/L。由于是。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容，且中和后所得溶液的比热容为为 4.18 J/（g)已知已知 V酸酸=V碱碱=50 mL。 c酸酸=0.50 mol/L c碱碱=0.55 mol/L。 酸酸=碱碱=1 g/cm3 c=4.18 J/（g）请把以上数据代入式请把以上数据代入式,得出得出Q的表示式。其中热量的单的表示式。其中热

13、量的单位用位用kJ。 得出结果。得出结果。 Q = 0.418（t2t1）kJ思考：思考：式表示的是不是该反应的反应热？式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？是中和热吗？为什么？上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的，式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的，中和反应放热，故其中和反应放热，故其H为为“”。中和热是稀的酸、。中和热是稀的酸、碱中和生成碱中和生成 1 mol水的反应热，而水的反应热，而50 mL 0.50 mol/L的的盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L 氢氧化钠反应后生成的水只氢氧化钠反应后生成的水只有

14、有0.025 mol，故，故式表示的也不是中和热。式表示的也不是中和热。 问题该反应的中和热应怎样表示呢？问题该反应的中和热应怎样表示呢？H= 0.418 （t2t1）0.025kJ/mol上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10实验步骤：实验步骤：P5P51.1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔

15、，正好使温度计和环形玻璃作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。搅拌棒通过，如下图所示。大、小烧杯放置时，为大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好对此装置，你有何更好的建议？的建议？上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10答案：答案：.两杯口相平，可使盖板把杯口两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而尽量盖严，从而减少热量损失减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。减少实验过程中热量损失的目的。若换

16、用隔热、密封性若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。2.用一个量筒最取用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把然后把温度计上的酸用水冲洗干净温度计上的酸用水冲洗干净。温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？否倒入小烧杯？为什么？ 因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸

17、会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。溶液的质量增加，而导致实验结果误差。上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-103.用另一个量筒量取用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并溶液，并用温度计测量用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。溶液的温度，记入下表。.酸、碱混合时，为何要把量筒中的酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？入小烧杯而不

18、能缓缓倒入？.因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。缓，将会使热量损失而使误差增大。4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并并把量筒中的把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。入下表。实验中所用实验中所用HCl和和NaOH的物质的量比为何不的物质的量

19、比为何不是是1 1而是而是NaOH过量？若用过量？若用HCl过量行吗？过量行吗？上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10为了保证为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被的盐酸完全被NaOH中和，采中和，采用用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。量，亦可。5.重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。算依据。 上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10议一议议一议你所测得的数据是否为你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若，若不是，分析产生误差的原因。不是，分析产

20、生误差的原因。可能的原因有：可能的原因有：1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小或小于于50 mL都会造成误差）都会造成误差）2.温度计的读数有误。温度计的读数有误。3.实验过程中有液体洒在外面。实验过程中有液体洒在外面。4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。致误差。6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的测了酸后的

21、温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。温度，致使热量损失而引起误差。 上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10讨论下列问题 1.本实验中若把本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？2.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？倍（假定各步操作没有失误）？

22、答案：答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。要吸热，故将使测得结果偏小。2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。无误，且无热量损失，则二者结果相同）。上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热与

23、中和热的区别与联系相相同同点点 燃烧热燃烧热中和热中和热能量变化能量变化放热反应放热反应HH0 , 单位单位 kJ/mol不不同同点点反应物的量反应物的量1mol可燃物可燃物 可能是可能是1mol也可也可以是以是0.5mol(不限不限)生成物的量生成物的量不限量不限量H2O 1mol反应热反应热的含义的含义 1mol反应物完反应物完全燃烧时放出的热全燃烧时放出的热量量;不同的物质燃烧不同的物质燃烧热不同热不同 酸碱中和生成酸碱中和生成1molH2O时放出的热时放出的热量量,强酸强碱间的中和强酸强碱间的中和反应中和热大致相同反应中和热大致相同,均约为均约为57.3kj/mol上一内容下一内容回主目录O返回2022-5-10 选择燃料的标准是什么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，等各条件、价格、对生态环境的影响，等各方面综合考虑。方面综合考虑。 煤作为燃料的利弊煤作为燃料的利弊? ?提高煤燃烧效率的措提高煤燃烧效率的措施有哪些施有哪些? ?思考与交流思考与交流上一内容下一内容回主目