高中化學 1.2《燃燒熱 能源》課件1 新人教版選修4

1、第二節(jié) 燃燒熱 能源,第一章 化學反應與能量,一、燃燒熱,在25 、101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,1）條件,3）生成的物質(zhì)一定要穩(wěn)定 a、狀態(tài)要穩(wěn)定； b、要完全燃燒（生成物不能再燃燒,注意,2）燃燒的物質(zhì)一定為1mol,25 、 101KPa,一、燃燒熱,1.燃燒熱的的概念: 25 101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時所放出的熱量,為什么指定溫度和壓強,生成物不能繼續(xù)燃燒,一般指： C - CO2 （g） N N2 （g） S SO2 （g） H H2O（l,單位: kJ/mol,限定燃料的物質(zhì)的量,注意: 2C8H18（l）+25O

2、2(g)=16CO2+18H2O(l) H=11036KJ/mol,思考:C8H18的燃燒熱為多少,H=5518KJ/mol,2.表示的意義,3.表示燃燒熱的熱化學方程式的書寫,應以1mol物質(zhì)的標準來配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)(常出現(xiàn)分數(shù),4.一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量,Q放=n(可燃物)H,CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） H=890.31KJ/mol,如: CH4的燃燒熱為890.3KJ/mol表示的含義,在101KPa時, 1molCH4完全燃燒時,放出890.3KJ的熱量,燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系,放熱反應,H0 , 單位 kj/mol,1mol可燃物,

3、可能是1mol也可以是0.5mol(不限,不限量,H2O 1mol,1mol反應物完全燃燒時放出的熱量;不同的物質(zhì)燃燒熱不同,酸堿中和生成1molH2O時放出的熱量,強酸強堿間的中和反應中和熱大致相同,均約為57.3kj/mol,1、已知,2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/mol H2( g ) +1/2 O2 ( g) = H2O ( g ) H=-241.8 kJ/mol 求氫氣的燃燒熱,H=-285.8 kJ/mol,例題評講,2、石墨與金剛石的燃燒熱是否相同，為什么,由石墨和金剛石燃燒熱的熱化學方程式： C(石墨s）+ O2（g）=

4、 CO2（g) H= -393.5 kl/mol C(金剛石s）+ O2（g）= CO2（g) H= -395.0 kl/mol 說明什么問題,因為石墨與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)不同,共具有的能量也不相同,不相同,相同質(zhì)量金剛石具有的總能量較高，不穩(wěn)定,3.下列各組物質(zhì)的燃燒熱相等的是（ ） A.碳和一氧化碳 B.1moL碳和2moL碳 C.1moL乙炔和2moL碳 D.淀粉和纖維素,B,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) = -285.8 kJ/mol,H,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) = -241.8 kJ/mol,H,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) = -483.

5、6 kJ/mol,H,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) = -571.6 kJ/mol,H,4.已知熱化學方程式,則氫氣的燃燒熱為,285.8 kJ/mol,5、實驗測得25、101kPa時1molC完全燃燒放出393.5 kJ的熱量，寫出C燃燒的熱化學方程式： 6、實驗測得25、101kPa時1molH2完全燃燒放出285.8 kJ的熱量，寫出H2燃燒的熱化學方程式,C(s)+O2(g) = CO2(g) H=393.5 kJmol,H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) H=285.8 kJmol,7、在1.01105Pa時，4g氫氣在O2中完全燃燒生成液態(tài)水，放出572K

6、J的熱量，則H2的燃燒熱為 ；表示氫氣燃燒的熱化學方程式為 8、在1.01105Pa時，16g S在足量的氧氣中充分燃燒生成二氧化硫，放出148.5KJ的熱量，則S的燃燒熱為 ，S燃燒的熱化學方程式為,286KJ/mol,H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) H=285.8 kJmol,297KJ/mol,S(s)O2(g)SO2(g)，297KJ/mol,9、在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學方程式為： 2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/mol C3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2(g) +4H2O ( l )

7、 H=- 2220 kJ/mol 5mol 氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時放熱3847kJ，則氫氣和丙烷的體積比為 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1,解 ：設H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為x，y,答：氫氣和丙烷的體積比為 3：1,x + y = 5,571.6/2)(x) + 2220y = 3847,V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1,x = 3.75 mol,y = 1.25 mol,二、能源,能源就是能提供能量的自然資源，它包括化石燃料（煤、石油、天然氣）陽光、風力、流水、潮汐以及柴草等,能源的分類,能

8、源,一級能源,來自自然界未經(jīng)轉(zhuǎn)化的能源,二級能源,一級能源經(jīng)過轉(zhuǎn)化得到的能源形式,例如,風能 、陽光 、天然氣等,例如,電能 、氫能等,能源,常規(guī)能源,新能源,在一定歷史時期和科學技術(shù)水平下，已被人們廣泛利用的能源稱為常規(guī)能源,例如,煤，石油，天燃氣，水能，生物能等,利用先進技術(shù)所獲得的能源,例如,核聚變能，風能，太陽能，海洋能等,能源,可再生能源,非可再生能源,在短時間內(nèi)可連續(xù)再生、 利用的一次能源,例如,水能、風能等,經(jīng)過億萬年形成的，短期內(nèi)無法恢復的能源,例如,煤、石油、天燃氣等,2、我國的能源狀況,問題探究一,如何解決我們面臨的能源危機，將盡可能多的化石能源留給子孫后代,開源節(jié)流,1、

9、提高燃料的利用率,據(jù)統(tǒng)計，開采率為32，加工運輸率為70 ，終端利用率為41 ，總效率為9 ，即有91 的能源未被有效利用,2、開發(fā)新能源,現(xiàn)在正在探索的新能源有：太陽能、氫能風能、地熱能、海洋能、生物能等。它們的共同點是儲量豐富，可以再生，沒有污染或很少污染，很可能成為未來的主要能源,選擇燃料的標準是什么,問題探究二,燃燒熱、燃料的儲量、開采運輸儲存的條件、價格、對生態(tài)環(huán)境的影響，等各方面綜合考慮,問題探究三,煤作為燃料的利弊,利,1）煤是我國儲量最多的能源資源據(jù)有人估計，我國的煤炭儲量足夠使用幾百年。 （2）我國煤炭資源相對比較集中，開采成本較低，這從我國的大、中、小型煤礦繁多即可說明,3

10、）一般的煤礦工人不需要多么高深的技術(shù),弊,1）煤的形成需經(jīng)過數(shù)億年的時間，用一些就少一些，不可再生,2）煤作為固體燃料，燃燒反應速率小，熱利用效率低，且運輸不方便,3）煤直接燃燒時產(chǎn)生SO2等有毒氣體和煙塵，對環(huán)境造成嚴重污染,4）煤大量開采時，會造成地面塌陷,5）煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡單燒掉太可惜，應該綜合利用,提高煤燃燒效率的措施有哪些,問題探究四,3）將煤液化和氣化,1）將煤粉碎,2）適當足量的空氣,城市家用燃料使用氣體燃料比使用煤、煤球等固體燃料有什么好處,首先，因氣體易擴散，故氣體燃料與空氣混合充分，容易發(fā)生完全燃燒，與固體燃料相比有較高的能量利用率。 其次，氣體燃料便于管

11、道運輸、使用方便（易點燃、易熄滅）、無渣無塵、清潔衛(wèi)生。 第三，固體煤中含有硫、氮等雜質(zhì)，直接燃煤，會產(chǎn)生大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉塵，造成大氣污染，住宅環(huán)境、居室空氣的污染則更嚴重,問題探究五,推廣使用天然氣（相對于管道煤氣和液化氣）為什么是城市燃氣的發(fā)展方向,問題探究六,1）管道煤氣是一種清潔燃料，然而這是相對于住宅、居室環(huán)境而言的，從城市大環(huán)境看，并沒有改善城市大氣的污染程度。原因很簡單，制造煤氣要燃煤，使用煤氣沒有降低城市的煤炭消耗量，原來一家一戶煤球爐的廢氣僅僅變成由數(shù)家煤氣廠排放而已,2）液化氣是發(fā)熱量最高的優(yōu)質(zhì)清潔燃料，但液化氣使用不便，且要消耗寶貴的石油資源,3）天然

12、氣則是一種既有管道煤氣的方便，又有液化氣無毒、發(fā)熱量高的優(yōu)點且不易爆的燃料，所以，推廣使用天然氣是城市燃氣產(chǎn)業(yè)的發(fā),1能源就是能提供 的自然資源， 包括 等。 2.我國目前使用的主要能源是 ，是不能 。 3.解決能源的辦法是 ，即開發(fā) 和節(jié)約 ，提高能源的 。 4.現(xiàn)在探索開發(fā)的新能源有 等， 新能源的主要優(yōu)勢是,能量,化石燃料（煤、石油、天然氣） 、陽光、生物能、風能、地熱能、海洋（潮汐）能,化石燃料,再生,開源節(jié)流,新的能源,現(xiàn)有能源,利用率,太陽能、氫能、地熱能、海洋（潮汐）能、生物能,資源豐富，可以再生，污染少,知識再現(xiàn),例題評講,1.下列反應既屬于氧化還原反應,又是吸熱反應的是( )

13、 A.鋁片與稀鹽酸的反應. B.Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應 C.灼熱的碳與CO2的反應 D.甲烷在氧氣中的燃燒反應,C,2.下列燃料中,不屬于化石燃料的是( ) A.煤 B.石油 C.天然氣 D.水煤氣,D,4.我國發(fā)射的“神舟五號”載人飛船的燃料是鋁粉與高氯酸銨的混合物。點燃時，鋁粉氧化放熱引發(fā)高氯酸銨反應2NH4ClO4=N2+4H2O+Cl2+O2；H0。關(guān)于該反應敘述不正確的是 （ ） A該反應屬于分解反應、氧化還原反應、放熱反應 B該反應瞬間能產(chǎn)生大量高溫氣體，推動飛船飛行 C從能量變化上看，該反應是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣幽?D反應中NH4ClO4只起到氧化劑的作用,D,

14、5.通常狀況下，將1g 氫氣在氯氣中完全燃燒，放出924KJ熱量，下列所示的熱化學方程式正確的是 ( ) A.H2(g)Cl2(g)1/2HCl(g) 92.4KJ/mol B.H2(g)Cl2(g)1/2HCl(g) 92.4KJ/mol C.H2(g)Cl2(g)2HCl(g) 184.8KJ/mol D.H2(g)Cl2(g)2HCl(l) 184.8/mol,C,6.氫氣（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的熱化學方程式分別為： H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) H= 285.8 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g

15、) H= 283.0 kJ/mol C8H18(l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9 H2O(l) H= 5518 kJ/mol CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l) H= 890.3 kJ/mol 相同物質(zhì)的量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃燒時，放出熱量最少的是( ) AH2(g) BCO(g) CC8H18(l) DCH4(g,B,7.已知充分燃燒a g 乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則 乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是（ ） A.2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2

16、O(l) H = 4b KJ/mol B.C2H2(g) + 5/2O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l) H = 2b KJ/mol C.2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) H = 2b KJ/mol D2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) H = b KJ/mol,A,8.已知1mol白磷變成1mol紅磷放出18.39KJ熱量。下列兩個反應 4P(白、s)5O22P2O5(s) 1KJ/mol 4P(紅、s) 5O22P2O5(s) 2KJ/mol 則1與2關(guān)系正確的是( ) A12 B12 D無法確定

17、,B,9.下列關(guān)于燃燒熱的說法中正確的是 ( ) A.1mol物質(zhì)燃燒所放出的熱量 B.常溫下，可燃物燃燒放出的熱量 C.在25、1.01105Pa時，1mol物質(zhì)燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量 D.燃燒熱隨化學方程式前的化學計量數(shù)的改變而改變,C,10.在25、1.01105Pa時，1gCH4燃燒時生成CO2與液態(tài)H2O，放出55.6KJ的熱量，則CH4的燃燒熱為( ) A55.6KJ/mol B.889.6KJ/mol C.889.6KJ/mol D.444.8KJ,C,11.關(guān)化石燃料的說法正確的是( ) A化石燃料是可再生的，因此在地球上的蘊藏量也是無限的 B化石燃料雖然在地球上的蘊藏量有限，但形成化石燃料的速率相當快，所以化石燃料相當于無限的 C化石燃料的形成是非常復雜的，所需時間很長，但化石燃料在地球上的蘊藏量是無限的 D化石燃料在地球上的蘊藏量是有限的,而且又都是經(jīng)過億萬年才能形成的非再生資源,D,12. 1998年出現(xiàn)的全球溫度大幅度升高，產(chǎn)生了顯著的“厄爾尼諾”現(xiàn)象干旱和暴雨災難，危害了許多地區(qū)。為了防止氣候變暖的進一步惡化，聯(lián)合國環(huán)境保護組織于1998年通過大會要求各國減少工業(yè)排放量的氣體是( ) 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 氮的氧化物 D. 碳氫化合物,A,13.我國三峽工程所提供的清潔廉價強勁可再生的水電，相當于每年燃燒3106t原煤的火力發(fā)電