第二節(jié)燃燒熱能源

第二節(jié)燃燒熱能源第一章化學(xué)反應(yīng)與能量2014年8月22日星期五一、燃燒熱1、定義

101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。2、單位kJ/mol3、注意指定產(chǎn)物通常規(guī)定為：它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定物

一般指：C--CO2（g）H–H2O（l）S–SO2（g）N–N2

（g）①研究條件：101kPa②反應(yīng)程度：完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物③燃燒物的物質(zhì)的量：1mol，故書(shū)寫(xiě)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)④研究?jī)?nèi)容：放出的熱量。（ΔH<0，單位kJ/mol）⑤可燃物質(zhì)燃燒放出的熱量

=可燃物物質(zhì)的量×燃燒熱⑥文字?jǐn)⑹鋈紵裏釙r(shí)，用“正值”(如甲烷的燃燒熱為890kJ/mol)；而用符號(hào)ΔH表示燃燒熱時(shí)用“負(fù)值”(如甲烷的燃燒熱ΔH=-890kJ/mol)[例1]25℃，101kPa時(shí)，1molCH4完全燃燒放出890.31kJ的熱量，即表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.31kJ/mol[例2]25℃，101kPa時(shí)，2molC8H18完全燃燒放出11036kJ的熱量，即表示辛烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ/mol［練習(xí)1］分析以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式，哪個(gè)是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時(shí)的燃燒熱的？為什么？你能根據(jù)題中信息寫(xiě)出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式嗎？由于計(jì)算燃燒熱時(shí)，可燃物質(zhì)是以1mol作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算的，所以熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量系數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。4、燃燒熱的計(jì)算及應(yīng)用［例題］1.在101kPa時(shí)，1molCH4

完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O，放出890.3kJ的熱量，CH4的燃燒熱為多少？1000LCH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？CH4的燃燒熱為890.3kJ/mol，1000LCH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全燃燒產(chǎn)生的熱量為3.97×104kJ2.葡萄糖是人體所需能量的重要來(lái)源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為：C6H12O6（s）+6O2（g）==6CO2（g）+6H2O（l）ΔH=-2800kJ/mol葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計(jì)算100g葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)所產(chǎn)生的熱量。答：100g葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)所產(chǎn)生的熱量為1555.6kJ燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系相同點(diǎn)燃燒熱中和熱能量變化ΔH不同點(diǎn)反應(yīng)物的量

生成物的量反應(yīng)熱的含義

放熱反應(yīng)ΔH<0,單位kJ/mol1mol可燃物可能是1mol也可以是0.5mol(不限)不限量H2O1mol1mol反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量;不同的物質(zhì)燃燒熱不同酸堿中和生成1molH2O時(shí)放出的熱量,強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的中和反應(yīng)中和熱大致相同,均約為57.3kJ/mol二、能源1、定義就是能提供能量的自然資源，包括化石燃料（煤、石油、天然氣）、陽(yáng)光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。2、作用能源的開(kāi)發(fā)和利用可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。能源的分類(lèi)：能源一級(jí)能源：自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱(chēng)為一級(jí)能源。二級(jí)能源：需依靠其它能源的能量間接制取的能源稱(chēng)為二級(jí)能源。例如：原煤、原油、天然氣、太陽(yáng)能、水力、潮汐能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋溫差能等。例如：電能、氫能、煤氣、水煤氣、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油氣、沼氣能等。能源常規(guī)能源：新能源：在一定歷史時(shí)期和科學(xué)技術(shù)水平下，已被人們廣泛利用的能源稱(chēng)為常規(guī)能源例如：煤，石油，天燃?xì)?，水能，生物能等近幾十年才開(kāi)始被利用或正在研究使用的能源被稱(chēng)為新能源。例如：核聚變能，太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮堋⒉ɡ四?、潮汐能等。能源可再生能源：非可再生能源：是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用、取之不盡、用之不竭的資源，它對(duì)環(huán)境無(wú)害或危害極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開(kāi)發(fā)利用。例如：主要包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿?。?jīng)過(guò)千百萬(wàn)年形成的、短期內(nèi)無(wú)法恢復(fù)的能源，稱(chēng)之為不可再生能源例如：煤、石油、天燃?xì)獾?/p>

綠色能源是可再生能源,這些能源消耗之后可以得到恢復(fù)補(bǔ)充，對(duì)生態(tài)環(huán)境低污染或無(wú)污染。主要有：風(fēng)能、電能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、氫能等。綠色能源我國(guó)的能源狀況探明儲(chǔ)量年產(chǎn)量開(kāi)采年限石油32.7億噸1.6億噸天然氣13700億立方米217億立方米煤1145億噸12.4億噸20.4年63.1年92.4年3、能源形勢(shì)化石燃料：煤、石油、天然氣解決的辦法：開(kāi)源節(jié)流；即開(kāi)發(fā)新能源，節(jié)約現(xiàn)有能源，提高能源的利用率。措施：科學(xué)地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能源的利用率。4、新能源新能源：太陽(yáng)能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、核能和生物能。風(fēng)能氫能潮汐能生物能太陽(yáng)能地?zé)崮芎四?/p>

核燃料蘊(yùn)藏有如此巨大的能量，所以越來(lái)越受到人們的重視能量釋放2500噸煤燃燒1千克鈾235

裂化優(yōu)點(diǎn)：污染小，儲(chǔ)藏大，成本低，特別是釋放能量大核能

利用氫燃燒時(shí)放出的熱量作為能源：

2H2+O2─→2H2O+115.6kcal氫的燃燒熱大約是汽油燃燒熱的倍3反應(yīng)產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，所以人們把氫稱(chēng)作干凈能源目前液氫已用作火箭燃料;液氫或儲(chǔ)氫合金貯存的氫氣已用作汽車(chē)燃料氫能地球接收的太陽(yáng)能（一年）74萬(wàn)億噸煤燃燒能量特點(diǎn)：極為豐富，又是清潔的、可再生的能源各國(guó)都在研究利用太陽(yáng)能的問(wèn)題！太陽(yáng)能光能→熱能太陽(yáng)爐太陽(yáng)灶

用于風(fēng)帆助航、風(fēng)力提水、農(nóng)副產(chǎn)品加工、風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力致熱等風(fēng)能是一種流動(dòng)空氣產(chǎn)生的動(dòng)能全球風(fēng)能

被利用1%人類(lèi)對(duì)能源的全部要求利用為牧區(qū)、海島、哨所、高山氣象站及偏遠(yuǎn)地區(qū)提供生活、生產(chǎn)用電風(fēng)能揮發(fā)成分含量高，易于著火燃燒，但體積松散，能量密度低太陽(yáng)能通過(guò)光合作用以生物的形態(tài)儲(chǔ)存的能量林產(chǎn)品下腳料、薪柴、秸稈、人畜糞便、水生作物、沼氣和城市生活、生產(chǎn)中的廢棄物等研究方向:定義：種類(lèi)：特點(diǎn)：（1）轉(zhuǎn)換成氣體燃料和液體燃料（2）改進(jìn)燃燒裝置，提高燃燒熱效率生物能地?zé)崮埽旱厍騼?nèi)部包含的熱能，火山爆發(fā)、地震和溫泉都是地?zé)崮艿谋憩F(xiàn)形式。地球內(nèi)部放出（一小時(shí)）熱量6000噸優(yōu)質(zhì)煤燃燒一般用于溫室、育秧、育種、養(yǎng)魚(yú)（見(jiàn)彩圖利用地?zé)狃B(yǎng)魚(yú)）并將地下天然蒸汽和熱水用于生產(chǎn)和生活。地?zé)崮?/p>

潮汐能：

由潮汐漲落所產(chǎn)生的位能和動(dòng)能稱(chēng)為潮汐能主要用作水磨、水車(chē)、農(nóng)副產(chǎn)品機(jī)械的動(dòng)力和發(fā)電用途：潮汐能幾種新能源優(yōu)缺點(diǎn)的比較太陽(yáng)能氫能風(fēng)能地?zé)崮苣茉磧?yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)能量巨大、取之不盡，用之不竭，無(wú)污染，不需開(kāi)發(fā)和運(yùn)輸成本較高，穩(wěn)定性差燃燒熱值高，來(lái)源廣泛，無(wú)污染儲(chǔ)存、運(yùn)輸困難能量巨大，無(wú)污染不穩(wěn)定性，成本較高資源豐富，無(wú)污染，開(kāi)發(fā)成本低受地域限制較大一、選擇題

1.農(nóng)作物收割后留下大量秸桿，下列有關(guān)秸桿的處理方法錯(cuò)誤的是（）

A.做飼料

B.造紙

C.制沼氣

D.就地焚燒

2.從人類(lèi)生存的環(huán)境考慮，未來(lái)用于汽車(chē)的理想燃料是（）

A.氫氣

B.天然氣

C.煤

D.石油

3.提供能量巨大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、分布地域廣闊、獲取利用方便、使用安全高效，且對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生負(fù)面影響的新能源是（）

A.核能

B.太陽(yáng)能

C.氫能

D.地?zé)崮埽垭S堂練習(xí)］DAB4.要節(jié)約現(xiàn)有能源，還要研究開(kāi)發(fā)新能源。新能源是指（）①氫能

②太陽(yáng)能

③風(fēng)能

④水能

⑤地?zé)崮?/p>

⑥潮汐能

⑦電能

A.①②④⑦

B.①②③⑤

C.③④⑤⑥