燃燒熱 能源ppt

1、第一章 化學反應與能量 燃燒熱 能源 一、燃燒熱 例2：實驗測得101kPa時1molH2完全燃燒放出 393.5 kJ的熱量，這就是H2的燃燒熱。 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=285.8 kJ/mol 例1：實驗測得101kPa時1molC完全燃燒放出 393.5 kJ的熱量，這就是C的燃燒熱。 C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ/mol 一、燃燒熱一、燃燒熱 1.1.燃燒熱的的概念燃燒熱的的概念: : 在在2525、101kPa101kPa時時, ,1mol1mol純物質純物質完全燃燒完全燃燒生成生成穩(wěn)穩(wěn) 定的氧化物定的氧化物時所時所放出放出的的熱量

2、熱量。 為什么指定溫為什么指定溫 度和壓強度和壓強? ? 生成物不能生成物不能 繼續(xù)燃燒繼續(xù)燃燒 C - COC - CO2 2 （ （g g） S S SO SO2 2 （ （g g） H H H H2 2O O（l l） 單位單位: : kJ/molkJ/mol 限定燃料的物質的量限定燃料的物質的量 C C8 8H H18 18的燃燒熱是多少 的燃燒熱是多少? ? C C8 8H H18 18燃燒時放出了多少熱 燃燒時放出了多少熱? ? 一、燃燒熱一、燃燒熱 1.1.燃燒熱的的概念燃燒熱的的概念: : 在在2525、101kPa101kPa時時, ,1mol1mol純物質純物質完全燃燒完全

3、燃燒生成生成穩(wěn)定穩(wěn)定 的氧化物的氧化物時所時所放出放出的的熱量熱量。 PS： 、在、在101kPa時，完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時，完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物 如如:CC02，HH20(l)，SS02等等 、燃燒熱通常由實驗測得、燃燒熱通常由實驗測得 、可燃物以、可燃物以1mol為標準進行測量為標準進行測量 、系數(shù)常用分數(shù)表示、系數(shù)常用分數(shù)表示 2. 2.表示的意義：表示的意義： 如如: CH: CH4 4的燃燒熱為的燃燒熱為890.3KJ/mol.890.3KJ/mol. 含義含義: : 在在101KPa101KPa時時, 1molCH, 1molCH4 4完全燃燒時完全燃燒時, ,放出放出89

4、0.3KJ890.3KJ 的熱量的熱量. . 3. 3.表示燃燒熱的熱化學方程式的書寫：表示燃燒熱的熱化學方程式的書寫： 4. 4.一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） H=890.31KJ/mol 【例【例1】 在 101 kPa時，1mol CH4 完全燃 燒生成CO2和液態(tài)H2O，放出 890 kJ的熱量， CH4 的燃燒熱為多少？1000 L CH4（標準 狀況）燃燒后所產生的熱量為多少？ 【解】根據(jù)題意，在【解】根據(jù)題意，在 101 kPa101 kPa時，時，1mol CH1mol CH4 4 完

5、全燃燒的完全燃燒的 熱化學方程式為：熱化學方程式為： CHCH4 4(g(g) )2O2O2 2(g)=(g)= COCO2 2(g(g) ) 2H2H2 2O(l) H=O(l) H=890 kJ890 kJmolmol 即即CHCH4 4的燃燒熱為的燃燒熱為 890 kJ890 kJmolmol。 1000 L CH1000 L CH4 4 ( (標準狀況標準狀況) )的物質的量為：的物質的量為： n(CHn(CH4 4)=V(CH)=V(CH4 4)/Vm=1000L/22.4L)/Vm=1000L/22.4Lmolmol-1 -1 = 44.6mol = 44.6mol 1mol CH

6、 1mol CH4 4 完全燃燒放出完全燃燒放出890kJ890kJ的熱量，的熱量，44.6 molCH44.6 molCH4 4 完全燃燒放出的熱量為：完全燃燒放出的熱量為： 44.6 mol44.6 mol890 kJ890 kJmolmol3.973.9710104 4kJkJ 答：答：CHCH4 4的燃燒熱為的燃燒熱為 890 kJ890 kJmolmol，1000 L CH1000 L CH4 4( (標準標準 狀況狀況) )完全燃燒產生的熱量為完全燃燒產生的熱量為 3.973.9710104 4kJkJ。 【例2】葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖 燃燒的熱化學方程式為：

7、C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)H=2800kJmol 葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學方程式與它燃燒的熱化 學方程式相同。計算100g葡萄糖在人體中完全氧化時所 產生的熱量。 解:根據(jù)題意，葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol。 100 g葡萄糖的物質的量為： n(C6H12O6)= m(C6H12O6 )/M(C6H12O6 ) =100g/180gmol-1=0.556mol 1mol C6H12O6完全燃燒放出2800 kJ的熱量，0.556 mol C6H12O6完全燃燒放出的熱量為： 0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ 答：100g葡萄

8、糖在人體中完全氧化時產生1560 kJ 的熱量。 燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系 相相 同同 點點 燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱 能量變化能量變化放熱反應放熱反應 HHH0 , H0 , 單位單位 kJ/molkJ/mol 不不 同同 點點 反應物的量反應物的量1mol1mol可燃物可燃物 可能是可能是1mol1mol也可以是也可以是0.5mol(0.5mol(不限不限) ) 生成物的量生成物的量不限量不限量1mol H1mol H2 2O O 反應熱反應熱 的含義的含義 1mol 1mol反應物完全燃燒時放出的反應物完全燃燒時放出的 熱量熱量; ;不同的物質燃燒熱不同不同的

9、物質燃燒熱不同 酸堿中和生成酸堿中和生成1molH1molH2 2O O時放出的時放出的 熱量熱量, ,強酸強堿間的中和反應中和強酸強堿間的中和反應中和 熱大致相同熱大致相同, ,均約為均約為57.3kJ/mol57.3kJ/mol 2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2g)=2Hg)=2H2 2O(l) H=-571.6 kJ/molO(l) H=-571.6 kJ/mol H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) H=-241.8 kJ/molO(g) H=-241.8 kJ/mol 求氫氣的燃燒熱。求氫氣的燃燒熱。 1 1、已知：、已知： 2

10、 2、石墨與金剛石的燃燒熱是否相同，為什么？、石墨與金剛石的燃燒熱是否相同，為什么？ 請分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱化學方程式。請分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱化學方程式。 答答:H=-285.8 kJ/mol:H=-285.8 kJ/mol 不相同不相同, ,因為石墨與金剛石的晶體結構不同因為石墨與金剛石的晶體結構不同, ,共具共具 有的能量也不相同有的能量也不相同 C(C(石墨石墨s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -393.5 klg) H= -393.5 kl/mol/mol C(C(金剛石金剛石s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2

11、2（g) H= -395.0 klg) H= -395.0 kl/mol/mol 說明金剛石具有的總能量高，不穩(wěn)定說明金剛石具有的總能量高，不穩(wěn)定 3 3、下列各組物質的燃燒熱相等的是、下列各組物質的燃燒熱相等的是：（：（ ） A.A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1moLB.1moL碳和碳和2moL2moL碳碳 C.1moLC.1moL乙炔和乙炔和2moL2moL碳碳 D.D.淀粉和纖維素淀粉和纖維素 B B H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) = -285.8 kJ/molO(l) = -285.8 kJ/molH H H H2 2(g)+

12、1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) = -241.8 kJ/molO(g) = -241.8 kJ/molH H 2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) = -483.6 kJ/molO(g) = -483.6 kJ/molH H 2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) = -571.6 kJ/molO(l) = -571.6 kJ/molH H 4.4.已知熱化學方程式：已知熱化學方程式： 則氫氣的燃燒熱為：則氫氣的燃燒熱為： 285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol 則氫氣

13、的燃燒熱則氫氣的燃燒熱H為：為：-285.8 kJ/mol-285.8 kJ/mol 1 1、能源就是能提供、能源就是能提供 自然資源，包括自然資源，包括 等。等。 2 2、我國目前使用的主要能源是、我國目前使用的主要能源是 ，是能不，是能不 。 3 3、能源是國民經濟和社會發(fā)展的重要物質基礎，它的開能源是國民經濟和社會發(fā)展的重要物質基礎，它的開 發(fā)和利用情況，可以用來發(fā)和利用情況，可以用來衡量衡量一個國家或地區(qū)的經濟發(fā)一個國家或地區(qū)的經濟發(fā) 展和科學技術水平展和科學技術水平 3.3.解決能源的辦法是解決能源的辦法是 ，即開發(fā)，即開發(fā) 和節(jié)約和節(jié)約 ，提高能源的，提高能源的 。 4.4.現(xiàn)在探

14、索開發(fā)的新能源有現(xiàn)在探索開發(fā)的新能源有 等，等， 新能源的主要優(yōu)勢是新能源的主要優(yōu)勢是 。 能量能量 化石燃料化石燃料( (煤、石油、天然氣煤、石油、天然氣) ) 、陽光、生物能、陽光、生物能、 風能、地熱能、海洋風能、地熱能、海洋( (潮汐潮汐) )能能 化石燃料化石燃料 再生再生 開源節(jié)流開源節(jié)流 新的能源新的能源 現(xiàn)有能源現(xiàn)有能源 利用率利用率 太陽能、氫能、地熱能、海洋（潮汐）能、生物能太陽能、氫能、地熱能、海洋（潮汐）能、生物能 資源豐富，可以再生，污染少資源豐富，可以再生，污染少 三、能源 討論下列問題：討論下列問題： 1 1、能源、一級能源、二級能源、能源、一級能源、二級能源 例

15、例: :下列屬于一級能源的是：下列屬于一級能源的是： 屬于二級能源的是：屬于二級能源的是： A A 風能風能 B B電能電能 C C 氫能氫能 D D 陽光陽光 E E 天然氣天然氣 A D EA D E B CB C 能能 源：源：能提供能量的資源能提供能量的資源 一級能源：一級能源：來自自然界來自自然界未經轉化未經轉化的能源。的能源。 二級能源：二級能源：一級能源一級能源經過轉化經過轉化得到的能源形式。得到的能源形式。 閱讀P9科學視野 找出并打記：太陽能、氫能、地熱能、風能 各自的優(yōu)缺點 1 1、選擇燃料的標準是什么、選擇燃料的標準是什么? ? 燃燒熱、燃料的儲量、開采運輸儲燃燒熱、燃料

16、的儲量、開采運輸儲 存的條件、價格、對生態(tài)環(huán)境的影響，存的條件、價格、對生態(tài)環(huán)境的影響， 等各方面綜合考慮。等各方面綜合考慮。 2 2、煤作為燃料的利弊、煤作為燃料的利弊? ?提高煤燃燒效率的提高煤燃燒效率的 措施有哪些措施有哪些? ? 思考與交流思考與交流 3、1998年出現(xiàn)的全球溫度大幅度升高，產生了顯著的年出現(xiàn)的全球溫度大幅度升高，產生了顯著的 “厄爾尼諾厄爾尼諾”現(xiàn)象干旱和暴雨災難，危害了許多地現(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 護組織于護組織于1998年通過大會要求各國減少工業(yè)排放量的年通過大

17、會要求各國減少工業(yè)排放量的 氣體是氣體是( ) A. 二氧化硫二氧化硫 B. 二氧化碳二氧化碳 C. 氮的氧化物氮的氧化物 D. 碳氫化合物碳氫化合物 4、我國三峽工程所提供的清潔廉價強勁可再生的水、我國三峽工程所提供的清潔廉價強勁可再生的水 電，相當于每年燃燒電，相當于每年燃燒3106t原煤的火力發(fā)電廠產生的原煤的火力發(fā)電廠產生的 電能。因此，三峽工程有助于控制電能。因此，三峽工程有助于控制( ) A. 溫室效應溫室效應 B. 酸雨酸雨 C. 白色污染白色污染 D. 破壞大氣臭氧層破壞大氣臭氧層 B A 14.下列說法不正確的是下列說法不正確的是( ) A. 化石燃料在任何條件下都能充分燃燒化石燃料在任何條件下都能充分燃燒 B. 化石燃料在燃燒過程中能產生污染環(huán)境的化石燃料在燃燒過程中能產生污染環(huán)境的CO、SO2等等 有害氣體有害氣體 C. 直接燃燒煤不如將煤進行深加工