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高中化學(xué)選修4知識點歸納總結(jié)
第一章化學(xué)反應(yīng)與能量
第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化
一、熔變反應(yīng)熱
知識點一焰變、反應(yīng)熱
1.焰變、反應(yīng)熱
(1)熔(H):是與拓質(zhì)內(nèi)能有關(guān)的物理量,是物質(zhì)固有的性質(zhì)。
(2)焰變:生成物與反應(yīng)物的焰值之差。燧變決定了在一定條件下的某一化學(xué)反應(yīng)是吸
熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。
①符號:用AH表示。
②單位:常用kJ/mol或kJmol\
③表示方法:”|=出生成物)一出反應(yīng)物)。
(3)反應(yīng)熱:化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的能量。
(4)反應(yīng)熱與熔變的關(guān)系:
在恒壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱等于焰變,所以我們常用焙變(川)
表示反應(yīng)熱。
(5)反應(yīng)熱和熔變的比較
反應(yīng)熱焙變
化學(xué)反應(yīng)中生成物所具有的燃與反
含義化學(xué)反應(yīng)中吸收或放出的熱量應(yīng)物所具有的焰之差
符號QAH
單位kJmol-1kJmol1
與能量變Q>0,反應(yīng)吸收熱量△H>0,反應(yīng)吸收熱量
化的關(guān)系Q<0,反應(yīng)放出熱量△H<0,反應(yīng)放出熱量
是化學(xué)反應(yīng)在恒定壓強下(即敞口容器中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng))且不與外
三者的相△H
界進(jìn)行電能、光能等其他能量的轉(zhuǎn)化時的反應(yīng)熱,即恒壓條件下進(jìn)行
互聯(lián)系
的反應(yīng)的反應(yīng)熱Q就是焙變AH?高中階段二者通用
2.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
(1)從化學(xué)鍵的角度(微觀角度)看:在化學(xué)反應(yīng)中當(dāng)反應(yīng)物分子中舊化學(xué)鍵斷裂時,需要
克服原子間的相互作用而吸收能量;當(dāng)原子重新組成生成物分子,新化學(xué)鍵形成時,又要釋
放能量。即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱=(反應(yīng)物所有鍵能之和)一(生成物所有鍵能之和)。
如圖:
436kJ-mol13?斷裂假想的中
能量至?生⑥間物質(zhì)
243kJ?moP
能量/
431kJ?mol
能量
1molH2分子和1molCl2分子中化學(xué)鍵斷裂時吸收總能量為:436kJ+243kJ=679kJ;
2molHCI分子中的化學(xué)鍵形成時釋放總能量為:431kJ+431kJ=862kJ;
1
H2(g)+CI2(g)===2HCI(g)反應(yīng)過程釋放的能量為:862kJmol-679kJmol'=183
1
精品資料精品學(xué)習(xí)資料第1頁,共100頁
kJmol。
(2)從反應(yīng)物和生成物所具有能量的相對大小來考慮(宏觀角度):如果反應(yīng)物所具有的總
能量大于生成物所具有的總能量,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時放出熱量,反應(yīng)為放熱反應(yīng);如果
反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時吸收熱量,反應(yīng)
為吸熱反應(yīng)。
反應(yīng)熱=(所有生成物能量之利)一(所有反應(yīng)物能量之和)
兩者聯(lián)系:分子中鍵能越大,物質(zhì)能量越低,性質(zhì)越穩(wěn)定;反之,鍵能越小,物質(zhì)能量越高,
性質(zhì)越活潑。
3.理解反應(yīng)熱、焰變要注意的問題
(1)反應(yīng)熱描述的是化學(xué)反應(yīng)前后的熱量變化。(2)反應(yīng)熱描述的是
一定溫度下的熱量變化。(3)任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱,不存在不發(fā)
生能量變化的化學(xué)反應(yīng)。
(4)△H的單位為kJmol-1或Jmol—1,式中的“mol-1'不能理解為每摩爾反應(yīng)物或生
成物,應(yīng)理解為每摩爾反應(yīng)二
(5)焰是物質(zhì)固有的性質(zhì)之一,不能進(jìn)行測量,但焰變(即反應(yīng)熱)可以直接測量,其測量
儀器叫作量熱計。
知識點二吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
1.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較
用E(反應(yīng)物)、E(生成物)分別代表反應(yīng)物、生成物的總能量;Q(吸)、Q(放)分別代表反應(yīng)物
斷鍵吸收的熱量、生成物成鍵放出的熱量。
放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)
定義放出熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)
比較E(反應(yīng)物)>E(生成物)E(反應(yīng)物)<E(生成物)
能量反應(yīng)物能量
生或物.
宏觀
角度圖示
U生成物1
I反應(yīng)物J■
,反應(yīng)過程0反應(yīng)過3
微觀角度Q(1吸)<Q(放)Q(吸)>Q(放)
表示方法AH<0AH>0
2.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
(1)常見的放熱反應(yīng)。
①絕大多數(shù)化合反應(yīng),如CaO+H2Q===Ca(OH)20
點燃
②所有的燃燒反應(yīng),如CH4+2O2=====CO2+2H2O?
③酸堿中和反應(yīng),如NaOH+HCI===NaCI+H2Qo
④活潑金屬與酸或水的反應(yīng),如2Na+2H2O===2NaOH+H2t。
加熱,
⑤中學(xué)階段所學(xué)的置換反應(yīng)多為放熱反應(yīng)(除C+H2O===;=CO+H2,H2+CUO=====CU
+心。等)
⑥部分特殊反應(yīng),如鋁熱反應(yīng)、過氧化鈉與水或CO2的反應(yīng)、氨的催化氧化等。
2
精品資料精品學(xué)習(xí)資料第2頁,共100頁
(2)常見的吸熱反應(yīng)。
高溫
①絕大多數(shù)分解反應(yīng),如CaCO3=====CaO+CO21?
②鍍鹽與堿的反應(yīng),如
2NH4CI(s)+Ba(OH)26H2O(s)===BaCI2+2NH31+10H2O?
局溫加熱
③某些特殊的化合反應(yīng):如N2+O2===:==2NOAH>0,CO2+C=====2COAH>0
④以C、CO和H2為還原劑的氧化還原反應(yīng),如
高溫
C(s)+H2O(g)=====CO(g)+H2(g)?
3.吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)判斷(1)必須是化學(xué)反應(yīng),
不是一般物理吸熱、放熱過程。
(2)比較反應(yīng)物、生成物總能量高低、大小。AH>0時,反應(yīng)吸熱,△H<0時,反應(yīng)放
(3)比較反應(yīng)物、生成物總鍵能大小。(4)
對照常見的吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)分析。
4.對化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的正確認(rèn)識
(1)放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)都屬于化學(xué)反應(yīng)。
(2)并非所有的分解反應(yīng)都為吸熱反應(yīng),如雙氧水的分解為放熱反應(yīng)。
△
(3)并非所有的化合反應(yīng)都為放熱反應(yīng),如C02+C=====2C0為吸熱反應(yīng)。
重點記憶
1.反應(yīng)熱工要素”
(1)符號:AM
(2)常用單位:“kJ/mol或'"kJ?md”;
(3)正、負(fù)號:AH<0為放熱反應(yīng),AH>0為吸熱反
2.反應(yīng)熱計算應(yīng)?!皟晒健?/p>
(1)△由生成物的總能量一反應(yīng)物的總能量;
(2)AH=反應(yīng)物的鍵能總和一生成物的鍵能總和。3.理解化學(xué)反應(yīng)中能量變
化的兩個原因:(1)反應(yīng)物和生成物的能量不同。(2)破壞舊化學(xué)鍵吸收能
量,形成新化學(xué)鍵釋放能量,二者不可能完全相同。4.牢記反應(yīng)熱和焰變
的表示方法,理解二者的相互關(guān)系
恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的反應(yīng)熱Q就是焰變AU高中階段二者通用。
5.牢記三個重要的吸熱或放熱反應(yīng):
(1)放熱反應(yīng):硝酸錢爆炸分解、過氧化氫分解。
高溫
⑵吸熱反應(yīng):C+C02=====2C0O
反應(yīng)熱的實質(zhì)及簡單計算方法
1.化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。由鍵能求反應(yīng)熱:4^|=反
應(yīng)物的鍵能總和一生成物的鍵能總和。
2.AH=E(生成物具有的總能量)一E(反應(yīng)物具有的總能量)。
3
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二、熱化學(xué)方程式
知識點一熱化學(xué)方程式
1.熱化學(xué)方程式的定義
能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量利反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式。
2.熱化學(xué)方程式表示的意義
熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,還
說明了物質(zhì)的“量”與“能量”之間的數(shù)量關(guān)系。
AH
例如:在25℃、101kPa時,H2(g)+Jo2(g)===H2O(l)=-285.8kJ/mol,表示298
K,101kPa時,1mol士⑼與;mol02(g)反應(yīng)生成1molWO。),放出熱量2858kJ0
3.熱化學(xué)方程式書寫三步驟:
一一寫出配平的化學(xué)方程式
?
——注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)
?
三束——計算出AH的數(shù)值,并寫出單位及符號
4.思考與交流一一熱化學(xué)方程式的有關(guān)問題
(1)熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別
(2)書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注意的問題
化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式
化學(xué)只能是整數(shù),既表示微粒個數(shù)既可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù),只表示
計量數(shù)又表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量物質(zhì)的物質(zhì)的量
狀態(tài)不要求注明必須在化學(xué)式后注明
AH的正
無必須注明
負(fù)號、數(shù)
(右端無反應(yīng)熱)(右端有反應(yīng)熱)
值及單位
既表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表
意義表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化
明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
①熱化學(xué)方程式的基礎(chǔ)是化學(xué)方程式,因此必須遵循化學(xué)方程式的要求,如原子守恒、
元素守恒等。
②要在物質(zhì)的化學(xué)式后用括號注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。一般用英文字母g、|
和s分別表示物質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài),水溶液中的溶質(zhì)則用aq表示?;瘜W(xué)方程式一般不
寫反應(yīng)條件。
③要在化學(xué)方程式的右邊標(biāo)出熔變(AH)。放熱反應(yīng),AH為“一”;吸熱反應(yīng),AH為
“+”。AH的單位是kJ/mol(或kJmol方程式與AH應(yīng)用空格隔開。
④由于AH與測定條件有關(guān),因此應(yīng)在AH后注明反應(yīng)溫度和壓強。在25℃,101kPa下進(jìn)
行的反應(yīng),可不注明。
⑤熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,并不表示
物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù),因此化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù),一般不用小數(shù)。
⑥根據(jù)焙變的性質(zhì),若熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)加倍,則AH的數(shù)值也加
倍;若反應(yīng)逆向進(jìn)行,則AH改變符號,但絕對值不變。
例如:已知IJ.I\LJc小
H2(g)x+9C)2(g)===H2C)(l)
△H(298K)=-285.8kJ/mol
2
則H2O(l)===H2(g)+~°(9)
△H(298K)=+285.8kJ/mol
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
4
精品資料精品學(xué)習(xí)資料第4頁,共100頁
AH=(298K)=-571.6kJ/mol
特別提示
①物質(zhì)的狀態(tài)不同,自身具有的能量也不同,一般說來,氣態(tài)時能量最高,液態(tài)次之,
固態(tài)最小。
②不管化學(xué)反應(yīng)是可逆反應(yīng)還是不可逆反應(yīng),熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱都是指反應(yīng)完全
時的反應(yīng)熱。
如300℃時,氫氣和碘蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2(g)+12(g)2HI(g)AH=-9.48
kJmol,它不代表在300℃時,將1mol內(nèi)⑼和1moll2(g)反應(yīng)就有9.48kJ的熱量放出,
而是代表有2moiHl(g)生成時,才有9.48kJ的熱量放出。
5.熱化學(xué)方程式書寫的正誤判斷一一六個“必看”
(1)看物質(zhì)的化學(xué)變化是否符合客觀事實。例如:CH4完全燃燒,生成的碳的氧化物是
C02而不是co;N2與反應(yīng)(放電)的產(chǎn)物是NO而不是N02?
(2)看表示物質(zhì)化學(xué)變化的部分是否配平。熱化學(xué)方程式同時表達(dá)了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)
變化和能量變化,因此它應(yīng)同時符合質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律。
(3)看物質(zhì)的表示形式是否正確。例如:NaOH與HCI在稀溶液里反應(yīng)的熱離子方程式
為OH(aq)+H(aq)===H2O(l)AH<0:NaOH與CH3COOH在稀溶液里反應(yīng)的熱離子方程
式為OH-(aq)+CH3COOH(aq)===H2O(|)+CH3CCX/(aq)AH<0。
(4)看物質(zhì)聚集狀態(tài)的標(biāo)注是否正確。任何物質(zhì)都可以呈現(xiàn)不同的聚集狀態(tài),如固態(tài)、
液態(tài)、氣態(tài)。一種物質(zhì)在固態(tài)與液態(tài)、液態(tài)與氣態(tài)、固態(tài)與氣態(tài)等之間轉(zhuǎn)化時,也要伴隨著
能量的變化。因此,熱化學(xué)方程式中的物質(zhì)必須在化學(xué)式右邊的括號內(nèi)標(biāo)注其所呈現(xiàn)的聚集
狀態(tài),否則,AH的值就無意義。
(5)看AH的正、負(fù)號是否正確。在熱化學(xué)方程式中,放熱反應(yīng)的AH為\";吸熱反應(yīng)
的AH為斗”。
(6)看AH值(包括數(shù)值和單位)與有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量是否對應(yīng)一致(與化學(xué)計量數(shù)是否
對應(yīng))。
知識點二中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定
1.中和反應(yīng)的反應(yīng)熱
(1)定義:在稀溶液中,酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時的反應(yīng)熱叫作中和熱。
(2)示例:1L1molL1的鹽酸與1L1molL'的NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)時,放出57
kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為HCI(aq)+NaOH(aq)===NaCI(aq)+H2O(I)AH=-57
kJmo|T
2.中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定
(1)實驗?zāi)康模簻y定強酸與強堿反應(yīng)的反應(yīng)熱,體驗化學(xué)
反應(yīng)的熱效應(yīng)。
(2)實驗用品:(以鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)為例)
大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)、溫度計、量筒(50mL)兩個、碎泡沫塑料或紙條、泡
沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔卜環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50molL一鹽酸、0.55molL
NaOH溶液。
(3)實驗裝置如圖:
臺環(huán)形玻璃
溫度計攪拌棒
碎泡沫
「塑料
(4)實驗原理:
精品資料精品學(xué)習(xí)資料第5頁,共100頁
實驗時,先分別測出鹽酸和氫氧化鈉溶液的溫度,求其平均溫度L,兩溶液混合充分反
應(yīng)后,讀取混合液最高溫度t2,再根據(jù)公式由=--佇吐」與之慮]-跟得中和熱。
(5)實驗步驟:
①按上圖所示組裝量熱計。
②用一個量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計測量鹽酸的溫度,
記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。
③用另一個量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用溫度計測量NaOH溶液的溫度,
記入下表。
④把套有蓋板的溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入盛鹽酸的小燒杯中,并把量筒中的NaOH
溶液一次倒入小燒杯中,蓋好蓋板。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液,并準(zhǔn)確讀取混合溶液
的最高溫度,記為終止溫度,記入下表。
⑤亞或塞驗步驟⑵?④三次.
度起蛀&度/,/X終止洶度溫度顯
實驗次數(shù)、'、、HC1\i?OH平均值〃/匕
第1次實憐
第2次實驗
第3次交臉
說明:上表中數(shù)據(jù)源「實驗.本朽將其略.
(6)數(shù)據(jù)處理
①取三次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。
z2/V
②計算反應(yīng)熱。為了計算簡便,我們近似地認(rèn)為實驗所用酸、堿溶液的密度和比熱容與
水相同,并忽略實驗裝置的比熱容,則:
a.500mL0.50mol/L鹽酸的質(zhì)量ml-50g,50mL0.55mol/LNaOH溶液的質(zhì)量m2=50g?
b.中和后生成的溶液的比熱容c=4.18J/(g°C)?,上述鹽酸與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)時放
出的熱量為:(m1+m2)?c(t2-t1)=0.418(t2-t1)kJ
(?a]xt7—11
生成1molH2O時的反應(yīng)熱為:AH='°八匕'kJ/mol
(7)誤差分析
由于在本實驗中涉及量筒、溫度計兩種計量儀器,故其實驗誤差主要來源于:(1)體積、
溫度測量不準(zhǔn);(2)儀器保溫效果不好或操作緩慢造成熱量損失;(3)實驗過程中液體外濺等。
特別提示中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的測
定易錯提示
①實驗中改變酸堿的用量時,反應(yīng)放出的熱量發(fā)生改變,誤認(rèn)為中和反應(yīng)的反應(yīng)熱也發(fā)
生改變,因為中和反應(yīng)的反應(yīng)熱是酸堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(I)的反應(yīng)熱,故中和反
應(yīng)的反應(yīng)熱與酸堿用量無關(guān)。
②誤認(rèn)為中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值是57.3kJ/mol是針對所有酸堿中和反應(yīng),57.3kJ/mol
是稀的強酸和強堿反應(yīng)生成可溶性鹽和水時的反應(yīng)熱,濃酸或濃堿溶于水時也要放熱,中和
反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值會大于57.3kJ/mol,而弱酸或弱堿參與的中和反應(yīng),因弱酸或弱堿電離時
要吸收熱量,則中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值小于57.3kJ/mol?
③誤認(rèn)為酸堿混合后立即讀數(shù)即是終止溫度,實際是讀取反應(yīng)混合液的最高溫度是終止
溫度。
④操作時動作要快,盡量減少熱量的散失。
第二節(jié)燃燒熱能源
精品資料精品學(xué)習(xí)資料第6頁,共100頁
知識點一燃燒熱
0教材解讀
1.定義
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,叫作
該物質(zhì)的燃燒熱。
2.理解燃燒熱的定義時注意以下幾點
(1)研究條件;25℃、101kPa。
(2)標(biāo)準(zhǔn):可燃物的用量為1mol純物質(zhì)。
(3)反應(yīng)程度:完全燃燒,并生成穩(wěn)定的氧化物。
Cp)"一CO,g),而不是CC^g)
如:H2(g廠~電0(1)而不是H2O(g)
---SO2?)而不是SQs(g)
(4)單位:kJmol1
(5)表示方法:
“l(fā)=—akJmo「‘文字?jǐn)⑹鋈紵裏釙r,用正值;用AH表示時,帶上負(fù)號。如CH’的燃
燒熱為890.31kJmol1或AH=-890.31kJmor1.
(6)燃燒熱表示的意義:
例如:H2的燃燒熱AH=-285.8kJmol7所表示的含義是25℃、101kPa時,1molH2
完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量是285.8kJ。
3.研究燃燒熱的意義:
在工業(yè)生產(chǎn)上,許多過程需要熱量,這些熱量大多數(shù)是通過可燃物燃燒產(chǎn)生的。熱量多
了既造成浪費又可能對生產(chǎn)不利,熱量少了不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求,對生產(chǎn)也不利。因此,
研究燃燒熱可實現(xiàn)合理使用能源,充分利用能源,節(jié)約能源,減少環(huán)境污染。
4.燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫
書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時,以燃燒1mol純物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)
計量數(shù)。例如:
25-1
C8HI8(I)+~O2(g)===8CO2(g)+9H2O(I)由=-5518kJmol
特別提示
(1)判斷某物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式書寫是否正確可從以下三個方面著手:①是否注
明反應(yīng)條件,若沒寫反應(yīng)條件,說明是在25弋、101kPa條件下;②可燃物的化學(xué)計量數(shù)
是否為1;③產(chǎn)物是否為穩(wěn)定的氧化物。
(2)熱化學(xué)方程式V燃燒熱的熱化學(xué)方程式的比較___________________________________________
熱化學(xué)方程式燃燒熱的熱化學(xué)方程式
相同點都要標(biāo)明反應(yīng)條件、物質(zhì)狀態(tài)、反應(yīng)燧變等
反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)可為整數(shù)或分可燃物的化學(xué)計量數(shù)只能為1;條件必須
不同點數(shù);條件不一定為25℃、101kPa;是在25匕、101kPa下;產(chǎn)物一定是穩(wěn)
產(chǎn)物不一定是穩(wěn)定的氧化物定的氧化物
5.燃料充分燃燒的條件
(1)要有足夠的空氣。(2)燃料與空氣要
有足夠大的接觸面積。6.提高燃料燃
燒的效率應(yīng)采取的措施
(1)通入足夠空氣,使燃料充分燃燒??諝庾懔康m當(dāng),否則,過量的空氣會帶走部
分熱量。
(2)增大燃料與空氣的接觸面積。通常將大塊固體燃料粉碎、液體燃料霧化。(3)將煤氣
化或液化。煤的氣化或液化更易增大燃料與空氣的接觸面積,使燃燒更充分。
同時又防止煤炭直接燃燒產(chǎn)生的SO2和煙塵污染環(huán)境。
7.選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱,燃料的儲量、開采、儲存條件、價格,對生態(tài)環(huán)境的影響等綜合考
7
精品資料精品學(xué)習(xí)資料第7頁,共100頁
慮。
8.燃燒熱與中和熱的比較
燃燒熱中和熱
能量變化放熱反應(yīng)
相
同△H及
占△HV0,單位均為kj?mol1
其單位
反應(yīng)物的電1mol不一定為1mol
生成物的量不確定生成水的H為1mol
25V,101kPa時.1mol
在稀溶液里.強酸與強堿
不反應(yīng)熱純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)
發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol
同的含義定的氧化物時所放出的
白水時所放出的熱量
熱量
燃燒熱為akJ?mol1中和熱為57.3kJ?mol
表示方法
或AH=—〃kJ?mol1或AH--57.3kJ?mol
9.有關(guān)燃燒熱的計算
由燃燒的定義可知,相同狀態(tài)下,可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量X其
燃燒熱的絕對值,即Q放=11(可燃物)X|A期物質(zhì)的燃燒AH==_:顯
知識點二能源
1.能源的含義
能源就是提供能量的資源,它包括化石燃料(煤、石油、天然氣卜陽光、風(fēng)力、流水、
潮汐以及柴草等。
2.能源的分類
標(biāo)準(zhǔn)分類定義舉例
煤、石油、天然氣等化石能源,
一次能源從自然界直接取得的自然資源水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽能
按轉(zhuǎn)換等
過程分
一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換后獲得的各種石油制品、煤氣、蒸汽、電
二次能源
能源力、氫能、沼氣等
可再生可持續(xù)再生、永遠(yuǎn)利用的一次能風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、太陽能、
按是否
能源源潮汐能等
可再生
分
不可再經(jīng)過億萬年形成的短期內(nèi)無法恢石油、煤、天然氣等化石能源,
8
精品資料精品學(xué)習(xí)資料第8頁,共100頁
生能源復(fù)的能源核能
在一定歷史時期和科學(xué)技術(shù)水平煤、石油、大然氣、水能、生物
常規(guī)能源
下,已被人們廣泛利用的能源質(zhì)能等
按利用著科技的不斷發(fā)展,才開始被
歷史分人類采用先進(jìn)的方法加以利用的地?zé)崮?、氫能、核能、風(fēng)能、太
新能源
古老能源以及新發(fā)展的利用先進(jìn)陽能、海洋能等
技術(shù)所獲得的能源
太陽能、煤、石油、天然氣、生
來自太陽輻射的能量
物質(zhì)能、風(fēng)能
按來源分來自地球內(nèi)部的能量地?zé)崮?、核能、水?/p>
來自天體的引力能量潮汐能
3.我國的能源狀況
我國目前使用的主要能源是化石燃料,它們的蘊藏量有限,而且不能再生,最終將會枯
竭。解決的辦法是開源節(jié)流,即開發(fā)新的能源和節(jié)約現(xiàn)有的能源,提高能源的利用率。
4.當(dāng)前化石燃料的利用中存在著亟待解決的問題
通常燃料燃燒放出的熱量不可能全部被有效利用,總有部分熱量轉(zhuǎn)化為廢熱排出或損耗
掉。此外,燃料利用還存在著下列亟待解決的問題:
(1)煤和石油燃燒時,常發(fā)生不完全燃燒,排放出大量煙塵和CO氣體。
(2)有些煤的含灰量大,水分多,產(chǎn)熱值較低。
(3)某些燃料燃燒排出的廢氣中含有二氧化硫和氮的氧化物,直接被排放到大氣中會污染空
氣并形成酸雨。
5.解決能源危機(jī)的方法(1)加強科技投入,提高管理水平,改善開
采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié)。
(2)科學(xué)地控制燃燒反應(yīng),使燃料充分燃燒,提高能源的使用效率是節(jié)約能源的重要措
施。
(3)尋找新的能源,現(xiàn)在正在探索的新能源有太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Q竽芎?/p>
生物質(zhì)能等。它們資源豐富,可以再生,沒有污染或很少污染,是未來的主要能源。
6.化石能源與新能源特點比較
化石能源新能源
貯量有限,最終枯竭資源豐富
能否再生不能再生可再生
污染程度對環(huán)境的污染和破壞程度大沒有污染或很少污染
7.幾種常見新能源的比較
能源優(yōu)點缺點
①能量巨大,取之不盡,用之不竭;
①能量密度低;
太陽能②清潔無污染;
②受地域和季節(jié)的影響大
③不需開采和運輸
①燃燒熱值高;
①制取成本高;
氫能②資源豐富;
②儲存、運輸困難
③無毒、無污染
地?zé)崮芴N藏豐富開發(fā)成本較高
①不穩(wěn)定;
風(fēng)能能量巨大
②受地區(qū)、季節(jié)、氣候影響大
8.能源之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系
9
精品資料精品學(xué)習(xí)資料第9頁,共100頁
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計算
知識點一蓋斯定律
1.能量守恒定律能
量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一
個物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。能量守恒定律是自然界最普遍、
最重要的基本定律之一,只要有能量轉(zhuǎn)化,就一定服從能量守恒定律。
2.蓋斯定律
一個化學(xué)反應(yīng)不論是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。換句話說,化學(xué)反
應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。
蓋斯定律是質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律的共同體現(xiàn)。
3.蓋羅定律的理解
理解角度|圖示|
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