2019-2020學年高中化學 第1章 第2節(jié) 燃燒熱 能源課件 新人教版選修4.ppt

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第二節(jié)燃燒熱能源 新知預習 自主預測 一 燃燒熱1 定義 101kPa時 1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量 叫做該物質的燃燒熱 單位 kJ mol 1 2 表示的意義 例如 CH4的燃燒熱為890 31kJ mol 1 表示在25 101kPa時 1molCH4 g 完全燃燒生成CO2 g 和H2O l 時放出890 31kJ的熱量 反應的熱化學方程式為CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 31kJ mol 1 3 有關燃燒熱的計算 一定量的可燃物完全燃燒放出的熱量 等于可燃物的物質的量乘以該物質的燃燒熱對應 H的絕對值 即Q放 n 可燃物 H 新知預習 自主預測 二 能源1 能源的分類 1 化石燃料 包括煤 石油 天然氣 它們屬于不可再生能源 2 新能源 主要有太陽能 氫能 風能 地熱能 海洋能和生物質能等 它們屬于可再生能源 2 解決能源危機的方法 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) 科學地控制燃燒反應 使燃料充分燃燒 提高能源的使用效率 2 開發(fā)和尋找新能源 正在探索的新能源有太陽能 氫能 風能 地熱能 海洋能和生物質能等 它們的特點是資源豐富 可以再生 沒有污染或很少污染 新知預習 自主預測 1 判斷正誤 正確的打 錯誤的打 1 1molH2完全燃燒生成H2O g 放出的熱量叫H2的燃燒熱 2 燃燒熱隨化學方程式前的化學計量數的改變而改變 3 燃燒熱以燃燒1mol物質為標準來衡量放出的熱量 4 提高燃料利用率并不能節(jié)約能源 5 液化石油氣 天然氣為清潔能源 因此它們屬于新能源 答案 1 2 3 4 5 新知預習 自主預測 2 下列說法中正確的是 A 物質燃燒放出的熱量是燃燒熱B 1molC燃燒生成CO時放出的熱量就是C的燃燒熱C 1molH2燃燒生成水時放出的熱量是H2的燃燒熱D 相同條件下 1molH2O l 完全分解吸收的熱量與H2 O2化合生成1molH2O l 放出的熱量值相等解析燃燒熱是指在25 101kPa時 1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量 顯然A項錯誤 B項中碳燃燒生成的穩(wěn)定化合物應為CO2 錯誤 C項中H2燃燒時的條件及生成水的狀態(tài)不確定 故1molH2燃燒生成水放出的熱量不一定是H2的燃燒熱 錯誤 根據能量守恒定律可知D項正確 答案D 探究一 探究二 對燃燒熱的理解問題探究1 燃燒熱的 H一定為負值嗎 答案是的 因為燃燒屬于放熱反應 所以 H 0 但也可以描述成如CO的燃燒熱為283kJ mol 1等形式 2 表示燃燒熱的熱化學方程式與普通的熱化學方程式有何不同 答案表示燃燒熱的熱化學方程式應以燃燒1mol物質為標準來配平其余物質的化學計量數 而普通的熱化學方程式對化學計量數沒有要求 3 表示氫氣 碳 硫的燃燒熱的熱化學方程式中對應的穩(wěn)定氧化物分別是什么 答案氫氣生成液態(tài)水 C生成CO2 g S生成SO2 g 探究一 探究二 知識歸納1 燃燒熱 中和熱與反應熱的關系 1 反應熱范圍廣 包括中和 燃燒等反應中的熱量變化 而燃燒熱只是反應熱的一種形式 可用以下圖示表示 2 反應有吸熱與放熱之分 而燃燒反應 中和反應都是放熱反應 即燃燒熱和中和熱的 H 0 探究一 探究二 2 燃燒熱與中和熱的比較 探究一 探究二 探究一 探究二 典例剖析 典例1 以下能表示物質燃燒熱的熱化學方程式的是 解析A項 C s 燃燒未生成穩(wěn)定氧化物CO2 g 故A項不能表示碳的燃燒熱 B項 符合燃燒熱的定義 C項 H2雖然生成了穩(wěn)定的氧化物H2O l 但由于其反應熱表示的是2molH2完全燃燒時的熱量變化 故C項不能表示H2的燃燒熱 D項 參加燃燒的H2雖然是1mol 但其生成的是H2O g 而不是H2O l 故D項不能表示H2的燃燒熱 答案B 探究一 探究二 書寫或判斷表示物質燃燒熱的熱化學方程式要做到 三看 一看可燃物的化學計量數是否為1 二看燃燒后生成的氧化物是否為穩(wěn)定氧化物 即看碳元素完全燃燒生成的氧化物是否為CO2 g 看氫元素完全燃燒生成的氧化物是否為H2O l 看硫元素完全燃燒生成的氧化物是否為SO2 g 等 三看 H是否為 及單位是否正確 探究一 探究二 變式訓練1下列關于燃燒熱的說法正確的是 A 燃燒反應放出的熱量就是該反應的燃燒熱B 1mol可燃物質發(fā)生氧化反應所放出的熱量就是燃燒熱C 1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量就是燃燒熱D 在25 101kPa時 1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量是燃燒熱解析燃燒熱是有嚴格定義的 有量的要求 有燃燒產物和狀態(tài)的要求 有反應條件的要求 對照這些要求和燃燒熱的定義 可知A B C選項均不正確 答案D 探究一 探究二 燃燒熱的有關計算問題探究1 可燃物的物質的量發(fā)生變化 其燃燒熱改變嗎 如何配平表示可燃物燃燒熱的熱化學方程式 答案燃燒熱指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量 與參加反應的可燃物的物質的量無關 配平表示可燃物燃燒熱的熱化學方程式時 先把可燃物的計量數定為1 再配平其他物質 2 相同條件下 1molH2與2molH2完全燃燒生成液態(tài)水所放出的熱量有何關系 分別用1molH2與2molH2完全燃燒所放出的熱量所計算出的氫氣的燃燒熱是否相同 答案相同條件下 2molH2完全燃燒所放出的熱量是1molH2完全燃燒所放出熱量的2倍 分別用1molH2與2molH2完全燃燒所放出的熱量所計算出的氫氣的燃燒熱相同 探究一 探究二 知識歸納 1 有關燃燒熱的計算方法 燃燒熱是1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量 因此計算燃燒反應釋放出的熱量時 應先計算出可燃物的物質的量 然后根據該可燃物的燃燒熱 H計算燃燒反應所釋放的熱量 其計算公式為 Q放 n 可燃物 H 2 燃燒熱與燃料燃燒釋放的熱量的區(qū)別 燃料燃燒釋放出的熱量與燃料的多少有關 燃燒的燃料越多 放出的熱量就越多 而燃燒熱規(guī)定必須是1mol可燃物 所以燃燒熱是燃料的屬性 不隨燃料的多少而發(fā)生改變 研究燃料燃燒釋放出的熱量并未限定燃燒產物的形態(tài) 而研究物質燃燒熱時生成物必須是穩(wěn)定的氧化物 探究一 探究二 典例剖析 典例2 已知下列兩個熱化學方程式 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2220kJ mol 1試根據上面兩個熱化學方程式 回答下列問題 1 H2的燃燒熱為 C3H8的燃燒熱為 2 1molH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為 3 現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共5mol 完全燃燒時放熱3847kJ 則在混合氣體中H2和C3H8的體積之比是 探究一 探究二 解析 1 根據燃燒熱的定義知H2 C3H8的燃燒熱分別為285 8kJ mol 1 2220kJ mol 1 2 燃燒釋放的總熱量的計算式為Q放 1mol 285 8kJ mol 1 2mol 2220kJ mol 1 4725 8kJ 3 設H2 C3H8的物質的量分別為n1 n2 則有 在p T相同時 V H2 V C3H8 n H2 n C3H8 3 1 答案 1 285 8kJ mol 12220kJ mol 1 2 4725 8kJ 3 3 1 探究一 探究二 變式訓練2 1 在25 1 01 105Pa時 16gS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 表示S的燃燒熱的熱化學方程式為 2 已知AX3的熔點和沸點分別為 93 6 和76 AX5的熔點為167 室溫時AX3與氣體X2反應生成1molAX5 放出熱量123 8kJ 該反應的熱化學方程式為 答案 1 297kJ mol 1S s O2 g SO2 g H 297kJ mol 1 2 AX3 l X2 g AX5 s H 123 8kJ mol 1 1 2 3 4 5 1 未來新能源的特點是資源豐富 在使用時對環(huán)境無污染或污染很小 下列符合未來新能源標準的是 天然氣 煤 石油 太陽能 生物質能 風能 氫能A B C D 解析天然氣 煤和石油屬于化石能源 不屬于新能源 且它們的燃燒會造成大氣污染 故它們不符合未來新能源的標準 答案C 1 2 3 4 5 2 下列有關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是無限的C 化石燃料的形成是相當復雜的過程 所需時間也較長 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 而且又都是經過億萬年才能形成的不可再生能源解析化石燃料不可再生 在地球上的含量也是有限的 并且形成過程緩慢 答案D 1 2 3 4 5 3 下列熱化學方程式書寫正確的是 H的絕對值均正確 A C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O g H 1367 0kJ mol 1 燃燒熱 B NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 1 中和熱 C S s O2 g SO2 g H 296 8kJ mol 1 反應熱 D 2NO2 O2 2NO H 116 2kJ mol 1 反應熱 解析A項 H2O的狀態(tài)是不穩(wěn)定的 不能表示C2H5OH的燃燒熱 B項 中和反應為放熱反應 H 57 3kJ mol 1 C項 S燃燒生成SO2的反應是放熱反應 H 0 同時也注明了物質的聚集狀態(tài)等 正確 D項 未注明物質的聚集狀態(tài) 錯誤 答案C 1 2 3 4 5 解析在25 101kPa時 1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量叫做燃燒熱 選項A B C D均滿足 1mol 的要求 但選項A中生成的H2O是氣態(tài) 不是25 101kPa下的穩(wěn)定產物 選項B中生成的CO可繼續(xù)燃燒生成CO2 選項D中生成的S也可繼續(xù)燃燒生成SO2 答案C 1 2 3 4 5 5 煤的氣化是實施節(jié)能環(huán)保的一項重要措施 通常在高溫下將煤轉化為水煤氣 再將水煤氣作為氣體燃料 有關熱化學方程式如下 C s H2O g CO g H2 g H1 131 3kJ mol 1 2CO g O2 g 2CO2 g H2 566 0kJ mol 1 2H2 g O2 g 2H2O g H3 483 6kJ mol 1下列有關說法正確的是 A 水煤氣只能用作燃料B 水煤氣是一種二次能源 比煤直接燃燒污染小C 等質量的CO和H2完全燃燒時 前者放熱多D 由反應 可以確定H2的燃燒熱為241 8kJ mol 1 1 2 3 4 5 解析水煤氣在工業(yè)上還可用于煉制金屬等 A項錯誤 水煤氣屬于二次能源 其燃燒產物為CO2和H2O 比煤直接燃燒污染小 B項正確 通過 反應可以計算得出 等質量的H2比CO完全燃燒放熱多 C項錯誤 H2燃燒生成的穩(wěn)定氧化物應為液態(tài)水 D項錯誤 答案B