高中化学 1.2《燃烧热 能源》课件1 新人教版选修4

第二节燃烧热能源第一章化学反应与能量 一、燃烧热在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。（1）条件：（3）生成的物质一定要稳定a、状态要稳定；b、要完全燃烧（生成物不能再燃烧）。注意：（2）燃烧的物质一定为1mol；25℃、101KPa； 一、燃烧热1.燃烧热的的概念:25℃101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。为什么指定温度和压强?生成物不能继续燃烧一般指：C--CO2（g）N–N2（g）S–SO2（g）H–H2O（l）单位:kJ/mol限定燃料的物质的量注意:2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/mol思考:C8H18的燃烧热为多少?△H=－5518KJ/mol 2.表示的意义：3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量Q放=n(可燃物)ⅹ△HCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=－890.31KJ/mol如:CH4的燃烧热为890.3KJ/mol表示的含义?在101KPa时,1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量. 燃烧热与中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化ΔH不同点反应物的量生成物的量反应热的含义放热反应ΔH<0,单位kj/mol1mol可燃物可能是1mol也可以是0.5mol(不限)不限量H2O1mol1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kj/mol 1、已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。ΔH=-285.8kJ/mol例题评讲 2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？由石墨和金刚石燃烧热的热化学方程式：C(石墨s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-393.5kl/molC(金刚石s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-395.0kl/mol说明什么问题？因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具有的能量也不相同！不相同相同质量金刚石具有的总能量较高，不稳定 3.下列各组物质的燃烧热相等的是（）A.碳和一氧化碳B.1moL碳和2moL碳C.1moL乙炔和2moL碳D.淀粉和纤维素B H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)=-285.8kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)=-241.8kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)=-483.6kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)=-571.6kJ/molH4.已知热化学方程式：则氢气的燃烧热为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿285.8kJ/mol 5、实验测得25℃、101kPa时1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，写出C燃烧的热化学方程式：6、实验测得25℃、101kPa时1molH2完全燃烧放出285.8kJ的热量，写出H2燃烧的热化学方程式：C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－393.5kJ／molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ／mol 7、在1.01×105Pa时，4g氢气在O2中完全燃烧生成液态水，放出572KJ的热量，则H2的燃烧热为；表示氢气燃烧的热化学方程式为8、在1.01×105Pa时，16gS在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫，放出148.5KJ的热量，则S的燃烧热为，S燃烧的热化学方程式为－286KJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ／mol－297KJ/molS(s)＋O2(g)＝SO2(g)，ΔＨ＝－297KJ/mol 9、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ/mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和丙烷的体积比为(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为3：1x+y=5(571.6/2)(x)+2220y=3847V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1x=3.75moly=1.25mol 二、能源能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料（煤、石油、天然气）阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。 能源的分类：能源一级能源：来自自然界未经转化的能源。二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。例如：风能、阳光、天然气等例如：电能、氢能等 能源常规能源：新能源：在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的能源称为常规能源例如：煤，石油，天燃气，水能，生物能等利用先进技术所获得的能源例如：核聚变能，风能，太阳能，海洋能等 能源可再生能源：非可再生能源：在短时间内可连续再生、利用的一次能源！例如：水能、风能等经过亿万年形成的，短期内无法恢复的能源！例如：煤、石油、天燃气等 2、我国的能源状况 能源种类我国目前已探明的储量在世界中所占的地位煤1100亿吨世界人均值的1/2石油32.6亿吨世界人均值的1/2铀仅够4000万千瓦核电站运行30年水能3.7亿千瓦（年发电量19000亿度世界首位，但人均值不高！ 问题探究一如何解决我们面临的能源危机，将尽可能多的化石能源留给子孙后代？开源节流1、提高燃料的利用率——据统计，开采率为32℅，加工运输率为70℅，终端利用率为41℅，总效率为9℅，即有91℅的能源未被有效利用！2、开发新能源——现在正在探索的新能源有：太阳能、氢能风能、地热能、海洋能、生物能等。它们的共同点是储量丰富，可以再生，没有污染或很少污染，很可能成为未来的主要能源 选择燃料的标准是什么?问题探究二燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条件、价格、对生态环境的影响，等各方面综合考虑。 问题探究三煤作为燃料的利弊?利：（1）煤是我国储量最多的能源资源据有人估计，我国的煤炭储量足够使用几百年。（2）我国煤炭资源相对比较集中，开采成本较低，这从我国的大、中、小型煤矿繁多即可说明，（3）一般的煤矿工人不需要多么高深的技术！ 弊：（1）煤的形成需经过数亿年的时间，用一些就少一些，不可再生；（2）煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便。（3）煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。（4）煤大量开采时，会造成地面塌陷。（5）煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。…… 提高煤燃烧效率的措施有哪些?问题探究四（3）将煤液化和气化；（1）将煤粉碎；（2）适当足量的空气；…… 城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处？首先，因气体易扩散，故气体燃料与空气混合充分，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比有较高的能量利用率。其次，气体燃料便于管道运输、使用方便（易点燃、易熄灭）、无渣无尘、清洁卫生。第三，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，会产生大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。问题探究五 推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发展方向？问题探究六（1）管道煤气是一种清洁燃料，然而这是相对于住宅、居室环境而言的，从城市大环境看，并没有改善城市大气的污染程度。原因很简单，制造煤气要燃煤，使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量，原来一家一户煤球炉的废气仅仅变成由数家煤气厂排放而已。 （2）液化气是发热量最高的优质清洁燃料，但液化气使用不便，且要消耗宝贵的石油资源；（3）天然气则是一种既有管道煤气的方便，又有液化气无毒、发热量高的优点且不易爆的燃料，所以，推广使用天然气是城市燃气产业的发。 1．能源就是能提供的自然资源，包括等。2.我国目前使用的主要能源是，是不能。3.解决能源的办法是，即开发和节约，提高能源的。4.现在探索开发的新能源有等，新能源的主要优势是。能量化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、生物能、风能、地热能、海洋（潮汐）能化石燃料再生开源节流新的能源现有能源利用率太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能资源丰富，可以再生，污染少知识再现 例题评讲1.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是()A.铝片与稀盐酸的反应.B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.灼热的碳与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应C 2.下列燃料中,不属于化石燃料的是()A.煤B.石油C.天然气D.水煤气D 4.我国发射的“神舟五号”载人飞船的燃料是铝粉与高氯酸铵的混合物。点燃时，铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应2NH4ClO4=N2↑+4H2O+Cl2↑+O2↑；△H<0。关于该反应叙述不正确的是（）A．该反应属于分解反应、氧化还原反应、放热反应B．该反应瞬间能产生大量高温气体，推动飞船飞行C．从能量变化上看，该反应是化学能转变为热能和动能D．反应中NH4ClO4只起到氧化剂的作用D 5.通常状况下，将1g氢气在氯气中完全燃烧，放出92．4KJ热量，下列所示的热化学方程式正确的是()A.H2(g)＋Cl2(g)＝1/2HCl(g)ΔＨ＝92.4KJ/molB.H2(g)＋Cl2(g)＝1/2HCl(g)ΔＨ＝－92.4KJ/molC.H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)ΔＨ＝－184.8KJ/molD.H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(l)ΔＨ＝184.8/molC 6.氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=—285.8kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=—283.0kJ/molC8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=—5518kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=—890.3kJ/mol相同物质的量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是()A．H2(g)B．CO(g)C．C8H18(l)D．CH4(g)B 7.已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（）A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－4bKJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=2bKJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－2bKJ/molD2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=bKJ/molA 8.已知1mol白磷变成1mol红磷放出18.39KJ热量。下列两个反应4P(白、s)＋5O2＝2P2O5(s)ΔＨ1KJ/mol4P(红、s)＋5O2＝2P2O5(s)ΔＨ2KJ/mol则ΔＨ1与ΔＨ2关系正确的是()A．ΔＨ1＝ΔＨ2B．ΔＨ1<ΔＨ2C．ΔＨ1>ΔＨ2D．无法确定B 9.下列关于燃烧热的说法中正确的是()A.1mol物质燃烧所放出的热量B.常温下，可燃物燃烧放出的热量C.在25℃、1.01×105Pa时，1mol物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变C 10.在25℃、1.01×105Pa时，1gCH4燃烧时生成CO2与液态H2O，放出55.6KJ的热量，则CH4的燃烧热为()A．55.6KJ/molB.889.6KJ/molC.－889.6KJ/molD.444.8KJC 11.关化石燃料的说法正确的是()A．化石燃料是可再生的，因此在地球上的蕴藏量也是无限的B．化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限，但形成化石燃料的速率相当快，所以化石燃料相当于无限的C．化石燃料的形成是非常复杂的，所需时间很长，但化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的D．化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的,而且又都是经过亿万年才能形成的非再生资源D 12.1998年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“厄尔尼诺”现象．干旱和暴雨灾难，危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是()二氧化硫B.二氧化碳C.氮的氧化物D.碳氢化合物A 13.我国三峡工程所提供的清洁．廉价强劲．可再生的水电，相当于每年燃烧3×106t原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制()A.温室效应B.酸雨C.白色污染D.破坏大气臭氧层A 14.下列说法不正确的是()化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO．SO2等有害气体C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好D.固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高A 15.为了减少大气污染，许多城市正大力推广汽车清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分均为（）A．碳氢化合物B．碳水化合物C．氢气D．醇类A