中和热燃烧热能源两课时

第一章化学反响与能量中和热熄灭热能源中和热1、酸和碱的中和反响有热量放出，可以经过实验测得中和反响的反响热。当1L1mol／L的稀盐酸跟1L1mol／L的NaOH溶液起中和反响时，能放出57.3kJ的热量。NaOH(aq)＋HCI(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH=－57.3kJ／mol2、假设用1L1mol／L的KOH溶液中和1L1mol／L的HNO3溶液，也能放出57.3kJ的热量。KOH(aq)＋HNO3(aq)=KNO3(aq)＋H2O(l)ΔH=－57.3kJ／mol二、中和热1．定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反响，生成1mol水时的反响热叫做中和热。2.中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ／mol3.要点：Ⅰ、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子Ⅱ、反响物：〔强〕酸与〔强〕碱。Ⅲ、生成1mol水。中和反响的本质是H+和OH-化合生成H20，假设反响过程中有其他物质生成，这部分反响热也不在中和热之内Ⅳ、放出的热量：57.3kJ/mol例：知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；H=-57.3kJ/mol，求以下中和反响中放出的热量。〔1〕用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反响放出_______kJ的热量。〔2〕用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反响，放出______kJ的热量。28.728.7实验目的测定强酸、强碱反响的中和热学习重点中和热的测定原理和方法。实验用品大烧杯〔500mL〕、小烧杯〔100mL〕温度计、量筒〔50mL〕两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板〔中心有两个小孔〕、环形玻璃搅拌棒。0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液中和热的测定［问题］1.我们利用什么原理来测定酸、碱反响的中和热呢？2.中和热与反响热能否一样？它们之间有什么区别和联络？不同;它们都是指化学反响放出的能量，但中和热仅指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反响而生成1mol水时的反响热。任何一个化学反响发生所放出的热量都叫反响热，但却不一定是中和热。本节课，我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反响，哪些数据可以协助我们测出它们的反响热呢？请大家讨论回答。Q=mcΔt①Q:中和反响放出的热量。m：反响混合液的质量。c：反响混合液的比热容。Δt：反响前后溶液温度的差值。我们如何得到上述数据呢？m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参与反响的酸、碱质量相加即可；c需求查阅，Δt可用温度计测出反响前后的温度相减得到。［问］酸、碱反响时，我们用的是它的稀溶液，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。Q=〔V酸ρ酸＋V碱ρ碱〕·c·〔t2－t1〕②本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50mL，它们的浓度分别为0.50mol/L和0.55mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地以为，所用酸、碱溶液的密度均为1g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为4.18J/〔g·℃)知V酸=V碱=50mLc酸=0.50mol/Lc碱=0.55mol/Lρ酸=ρ碱=1g/cm3c=4.18J/〔g·℃〕稀溶液，因此密度、比热都按水的来算。请把以上数据代入式②,得出Q的表示式。其中热量的单位用kJ。得出结果。Q=0.418〔t2－t1〕kJ③思索：③式表示的是不是该反响的反响热？是中和热吗？为什么？③式不是该反响的反响热，由于反响热是有正负的，中和反响放热，故其ΔH为“－〞。中和热是稀的酸、碱中和生成1mol水的反响热，而50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L氢氧化钠反响后生成的水只需0.025mol，故③式表示的也不是中和热。［问题］该反响的中和热应怎样表示呢？ΔH=－0.418〔t2－t1〕0.025kJ/mol实验步骤：1.在大烧杯底部垫泡沫塑料〔或纸条〕，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。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〕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经过，如以下图所示。中和热的测定大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此安装，他有何更好的建议？答案：.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了到达保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。假设换用隔热、密封性能更好的安装〔如保温杯〕会使实验结果更准确。2.用一个量筒最取50mL0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计丈量盐酸的温度，记入下表。然后把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？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？由于该温度计还要用来测碱液的温度，假设不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反响而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，假设倒入，会使总溶液的质量添加，而导致实验结果误差。3.用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用温度计丈量NaOH溶液的温度，记入下表。.酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能渐渐倒入？.由于本实验的关键是测反响的反响热，假设动作缓慢，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，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯〔留意不要洒到外面〕。用环形玻璃搅拌棒悄然搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？假设用HCl过量行吗？为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使碱稍稍过量。假设使盐酸过量，亦可。5.反复实验两次，取丈量所得数据的平均值作为计算根据。［议一议］他所测得的数据能否为57.3kJ/mol，假设不是，分析产生误差的缘由。能够的缘由有：1.量取溶液的体积有误差〔丈量结果是按50mL的酸、碱进展计算，假设实践量取时，多于50mL或小于50mL都会呵斥误差〕2.温度计的读数有误。3.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。5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立刻去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。讨论以下问题1.本实验中假设把50mL0.50mol/L的盐酸改为50mL0.50mol/L醋酸，所测结果能否会有所变化？为什么？2.假设改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值能否约为本实验结果的二倍〔假定各步操作没有失误〕？答案：1.会有所变化。由于醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，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响生成1molH2O时放出的热量，其数值与反响物的量的多少无关，故所测结果应根本和本次实验结果一样〔假设一切操作都准确无误，且无热量损失，那么二者结果一样〕。［练习］50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在图示的安装中进展中和反响。经过测定反响过程中所放出的热量可计算中和热。回答以下问题：〔1〕从实验安装上看，图中尚短少的一种玻璃用品是。〔2〕烧杯间填满碎纸条的作用是。〔3〕大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值〔填“偏大〞“偏小〞“无影响〞〕。〔4〕实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进展反响，与上述实验相比，所放出的热量〔填“相等〞“不相等〞〕，所求中和热〔填“相等〞“不相等〞〕，简述理由：。〔5〕用一样浓度和体积的氨水替代NaOH溶液进展上述实验，测得的中和热的数值会；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进展上述实验，测得的中和热的数值会。〔均填“偏大〞“偏小〞“无影响〞〕环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失偏小不等相等由于中和热是指酸跟碱发生中和反响生成1molH2O所放出的能量，与酸碱的用量无关偏小偏小思考与交流①什么是熄灭？熄灭是可燃物与氧化剂发生的猛烈的氧化复原反响，同时伴有发光和放热的景象。一切的熄灭反响都是放热反响②熄灭过程是吸热反响还是放热反响？熄灭热例2：实验测得101kPa时1molH2完全熄灭放出285.8kJ的热量，这就是H2的熄灭热。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/mol例1：实验测得101kPa时1molC完全熄灭放出393.5kJ的热量，这就是C的熄灭热。C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－393.5kJ/mol一、熄灭热1.熄灭热的的概念:在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全熄灭生成稳定的化合物时所放出的热量。为什么指定温度和压强?生成物不能继续熄灭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思索:①C8H18的熄灭热是多少?△H=－5518KJ/mol②1molC8H18熄灭时放出了多少热?5518KJ一、熄灭热1.熄灭热的的概念:在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全熄灭生成稳定的化合物时所放出的热量。PS：Ⅰ、在101kPa时，完全熄灭生成稳定的氧化物如:C→C02，H→H20(l)，S→S02等Ⅱ、熄灭热通常由实验测得Ⅲ、可燃物以1mol为规范进展丈量Ⅳ、系数常用分数表示2.表示的意义：如:CH4的熄灭热为890.3KJ/mol.含义:在101KPa时,1molCH4完全熄灭时,放出890.3KJ的热量.3.表示熄灭热的热化学方程式的书写：应以1mol物质的规范来配平其他物质的化学计量数(常出现分数)4.一定量可燃物完全熄灭时放出的热量Q放=n(可燃物)×△HCH4〔g〕+2O2〔g〕=CO2〔g〕+2H2O〔g〕△H=－890.31KJ/mol【例1】

在101kPa时，1molCH4完全熄灭生成CO2和液态H2O，放出890kJ的热量，CH4的熄灭热为多少？1000LCH4〔规范情况〕熄灭后所产生的热量为多少？【解】根据题意，在101kPa时，1molCH4完全熄灭的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－890kJ／mol即CH4的熄灭热为890kJ／mol。1000LCH4(规范情况)的物质的量为：n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4L·mol-1=44.6mol1molCH4完全熄灭放出890kJ的热量，44.6molCH4完全熄灭放出的热量为：44.6mol×890kJ／mol＝3.97×104kJ答：CH4的熄灭热为890kJ／mol，1000LCH4(规范情况)完全熄灭产生的热量为3.97×104kJ。【例2】

葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖熄灭的热化学方程式为：

C6H12O6(s)＋6O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH=－2800kJ／mol

葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它熄灭的热化学方程式一样。计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。解:根据题意，葡萄糖的熄灭热为2800kJ/mol。100g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)=m(C6H12O6)/M(C6H12O6)=100g/180g·mol-1=0.556mol1molC6H12O6完全熄灭放出2800kJ的热量，0.556molC6H12O6完全熄灭放出的热量为：0.556mol×2800kJ／mol=1560kJ答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560kJ的热量。★熄灭热与中和热的区别与联络相同点燃烧热中和热能量变化放热反应ΔHΔH<0,单位kJ/mol不同点反应物的量1mol可燃物可能是1mol也可以是0.5mol(不限)生成物的量不限量1molH2O反应热的含义1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kJ/mol2H2(g)+O2g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的熄灭热。1、知：2、石墨与金刚石的熄灭热能否一样，为什么？请分别写出石墨和金刚石熄灭的热化学方程式。答:ΔH=-285.8kJ/mol不一样,由于石墨与金刚石的晶体构造不同,共具有的能量也不一样C(石墨s〕+O2〔g〕=CO2〔g)ΔH=-393.5kJ/molC(金刚石s〕+O2〔g〕=CO2〔g)ΔH=-395.0kJ/mol阐明金刚石具有的总能量高，不稳定3、以下各组物质的熄灭热相等的是：〔〕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BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)=-285.8kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)=-241.8kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)=-483.6kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)=-571.6kJ/molH4.知热化学方程式：那么氢气的熄灭热为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿285.8kJ/mol分组讨论：应该根据什么规范来选择燃料？举例阐明提示：可从物质的熄灭热、燃料的储量、开采、运输、储存的条件、价钱、对生态环境的影响等各方面综合思索。能源分类：1、按开发与利用情况分⑴常规能源：如今已被我们普遍运用的能源被称为常规能源。如：煤、石油、天然气、水能等。⑵新能源：近几十年才开场被利用或正在研讨运用的能源被称为新能源。如：太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。在讨论能源问题时，主要指的是——常规能源2、按属性分⑴可再生能源：是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。⑵不可再生能源：经过千百万年构成的、短期内无法恢复的能源，称之为不可再生能源。如：煤炭、石油、天然气等。3、按转换传送过程分⑴一级能源：自然界中以现成方式提供的能源称为一级能源。如：原煤、原油、天然气、太阳能、水力、潮汐能、地热能、生物质能、风能、海洋温差能等。⑵二级能源，需依托其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。如：电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等。绿色能源是可再生能源,这些能源耗费之后可以得到恢复补充，对生态环境低污染或无污染。主要有：风能、电能、太阳能、地热能、氢能等。绿色能源1、能源就是能提供自然资源，包括

等。2、我国目前运用的主要能源是能量化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、生物能、风能、地热能、海洋(潮汐)能化石燃料三、能源思索与讨论：煤作为燃料的利弊以及燃料充分熄灭的重要性1从化学的角度看煤虽然熄灭时放出的热量高，但熄灭反响速率慢，热量利用率低，且煤是重要的化工原料，把煤做燃料直接烧掉不仅会产生二氧化硫等有毒气体和烟尘，且太浪费资源。2从资源环境角度看煤是我国储量最多的能源资源，应充分利用该资源为国家建立效力，但煤的构成需经过数亿年的时间，属于不可再生的资源，用一些就少一些，且大量开采虽本钱较低，但会呵斥地面塌陷。煤的直接熄灭是一种低效的利用，对环境还会呵斥污染。3从综合经济效益角度分析经过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少熄灭煤对环境的污染，提高煤熄灭的热利用率。3、能源是国民经济和社会开展的重要物质根底，它的开发和利用情况，可以用来衡量一个国家或地域的经济开展和科学技术程度4.处理能源的方法是，即开发和节约，提高能源的。4.如今探求开发的新能源有等，新能源的主要优势是。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，污染少新能源太阳能氢能地热能风能讨论以下问题：例:以下属于一级能源的是：属于二级能源的是：A风能B电能C氢能D阳光E天然气ADEBC☆阅读P9<科学视野>找出并识记：太阳能、氢能、地热能、风能各自的优缺陷［议一议］1.城市家用燃料运用气体燃料比运用煤、煤球等固体燃料有什么益处？首先，因气体易分散，故气体燃料与空气混合充分，容易发生完全熄灭，与固体燃料相比有较高的能量利用率。其次，气体燃料便于管道运输、运用方便〔易点燃、易熄灭〕、无渣无尘、清洁卫生。第三，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，会产生大量二氧化硫、氮氧化物〔NOx〕、粉尘，呵斥大气污染，住宅环境、居室空气的污染那么更严重。［议一议］2.推行运用天然气〔相对于管道煤气和液化气〕为什么是城市燃气的开展方向？管道煤气是一种清洁燃料，然而这是相对于住宅、居室环境而言的，从城市大环境看，并没有改善城市大气的污染程度。缘由很简单，制造煤气要燃煤，运用煤气没有降低城市的煤炭耗费量，原来一家一户煤球炉的废气仅仅变成由数家煤气厂排放而已。液化气是发热量最高的优质清洁燃料，但液化气运用不便，且要耗费珍贵的石油资源，天然气那么是一种既有管道煤气的方便，又有液化气无毒、发热量高的优点且不易爆的燃料，所以，推行运用天然气是城市燃气产业的开展方向。小结一、熄灭热1、熄灭热2、熄灭热表示的意义3、熄灭热的热化学方程式(留意书写)二、能源1、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气熄灭时的熄灭热的？为什么？A.C〔s〕＋O2〔g〕==CO(g)ΔH=－110.5kJ/molB.C〔s〕＋O2〔g〕==CO2(g)