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1、2021-5-8 1 2021-5-8 2 1、定義:在101kPa時(shí),l mol物質(zhì)完全燃燒生成 穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量?!舅伎肌咳紵懦龅臒崃颗c燃燒熱有什么不同?答: 燃燒放出的熱量與物質(zhì)的多少有關(guān),燃燒的物質(zhì)越多,放出的熱量就越多,而燃燒熱規(guī)定是1 mol的可燃物; 研究燃燒放出的熱量并未限定燃燒產(chǎn)物的形態(tài),而研究燃燒熱必須是生成穩(wěn)定的氧化物。所以,不同量的同一物質(zhì)完全燃燒,放出的熱量可能不同,但燃燒熱相等。 2021-5-8 3 2、注意: 燃燒的條件是在101kPa; 可燃物以1mol作為標(biāo)準(zhǔn),因此書寫熱化學(xué)方程式時(shí),其它物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)可用分?jǐn)?shù)表示; 物質(zhì)燃燒都是放熱反應(yīng),所以
2、表達(dá)物質(zhì)燃燒時(shí)的H均為負(fù)值; 燃燒要完全,如H 2S的燃燒熱是指生成SO2,而不是生成S的不完全燃燒; 生成的產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物,C的燃燒熱是指生成CO 2,而不是CO;H 2的燃燒熱是指生成H 2O(l),而不是H 2O(g)。如:H 2(g)+ 1/2 O2(g) = H 2O(l); H =285.8 kJ/mol 2021-5-8 4 4、有關(guān)燃燒熱的計(jì)算例1:10g硫磺在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)SO2,放出的熱量能使500gH 2O溫度由18升至62.4,則硫磺的燃燒熱為 ,熱化學(xué)方程式為 。(已知每克水溫度每升高1 所需熱量為4.18J)297 kJmol-1S (s)O2(g)SO
3、2 (g) ;H297kJmol-13、研究物質(zhì)燃燒熱的意義了解化學(xué)反應(yīng)完成時(shí)產(chǎn)生熱量的多少,以便更好地控制反應(yīng)條件,充分利用能源。 2021-5-8 5 例2:0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H 6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)B2O3和液態(tài)水,放出649.5kJ熱量,其熱化學(xué)方程式為 。 已知;H 2O(l)= H 2O(g) H = 44kJ/mol,則11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出熱量是 kJ。B2H 6 (g)3O2(g)B2O3(s)H 2O(l);H2165 kJmol-11016.5 2021-5-8 6 1、定義:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng),生成1m
4、ol水時(shí)的反應(yīng)熱。 強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng),實(shí)質(zhì)都是H +OH -= H 2O,中和熱都為 57.3kJ/mol 的熱量(中學(xué)階段我們只討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱)。2、注意: 條件稀溶液(一般是指濃度均 1mol /L) 若是濃溶液,則在中和時(shí)還要考慮溶液的稀釋,此時(shí)除發(fā)生中和反應(yīng)外,稀釋過程也要放出熱量,影響中和熱的數(shù)值。 2021-5-8 7 57.3kJ/mol 是指強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)的中和熱。思考:若是強(qiáng)酸跟弱堿或弱酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng),中和熱也是57.3kJ/mol嗎?為什么?答:若是強(qiáng)酸跟弱堿或弱酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng),中和熱將小于57.3kJ/mol。因?yàn)椋?弱電解質(zhì)反應(yīng)時(shí)會
5、不斷電離,電離時(shí)要吸熱; 生成的鹽會水解,水解也要吸熱。 中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng),所以表達(dá)中和熱時(shí)的H均為負(fù)值。如:NaOH (aq)+1/2 H 2SO4 (aq) = 1/2 Na2SO4 (aq) + H 2O(l); H = 57.3kJ/mol 限定的量是指生成1mol水,因此書寫熱化學(xué)方程式時(shí),其它物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)可用分?jǐn)?shù)表示; 2021-5-8 8 例:已知H +(aq)+OH -(aq)=H 2O(l); H =57.3kJ/mol ,求下列中和反應(yīng)中放出的熱量。(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出 kJ的熱量。(2)用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反應(yīng),放出 k
6、J的熱量。3、有關(guān)中和熱的計(jì)算28.6528.65 2021-5-8 9 小結(jié):燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系1mol反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量;不同反應(yīng)物,燃燒熱不同。生成1mol水時(shí)放出的熱量;強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱都約為57.3kJ/mol 。燃燒熱中和熱相同點(diǎn)不同點(diǎn)能量變化H標(biāo)準(zhǔn)含義放熱反應(yīng)H0;單位:kJ/mol 1mol可燃物生成1mol水 2021-5-8 10 閱讀P43-44,思考下列問題:1、世界上最重要的化石燃料有哪些?有何優(yōu)點(diǎn)?2、廣義講,哪些物質(zhì)可稱為燃料?3、從資源蘊(yùn)藏、開采、運(yùn)輸、資源綜合利用以及環(huán)境保護(hù)等方面探討煤作燃料的利弊。4、我國能源利用現(xiàn)狀?如何調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)
7、構(gòu)的方向?5、新能源的特點(diǎn)?哪些是認(rèn)為最有希望的新能源? 2021-5-8 11 1、世界上最重要的化石燃料: 煤(主要成分C)、石油(主要為烴的混合物,其中重要產(chǎn)物汽油的主要成分為辛烷C8H 18)、天然氣(主要成分甲烷)。 優(yōu)點(diǎn):燃燒熱都很高。2、廣義講,能夠發(fā)生燃燒,反應(yīng)放出熱量的物質(zhì)都可稱為燃料。3、煤作燃料的利弊 從化學(xué)的角度,煤的燃燒熱雖高,但燃燒反應(yīng)速率慢,熱量利用率低;且煤是重要的化工原料,把煤作燃料燒掉不僅會產(chǎn)生SO 2等有害氣體和煙塵,而且浪費(fèi)資源。 2021-5-8 12 從資源、環(huán)境的角度,煤是我國儲量最多的能源資源,應(yīng)充分利用。但煤的形成需經(jīng)數(shù)億年的時(shí)間,屬于不可再生
8、能源,且大量開采雖成本較低,但存在造成地面塌陷及瓦斯爆炸等隱患。煤的直接燃燒是一種低效的利用,且對環(huán)境會造成污染。 從綜合經(jīng)濟(jì)效益角度,通過清潔煤技術(shù),如煤的液化和氣化,及實(shí)行煙氣凈化脫硫等,減少燃燒煤的對環(huán)境的污染,提高煤燃燒的熱利用率。4、我國是少數(shù)以煤為主要能源的國家,且煤燃燒的熱利用率較低。 2021-5-8 13 每煉一噸鋼所需標(biāo)準(zhǔn)煤中國1.3t(約是國際水平的1.6倍)國際先進(jìn)水平0.70.9t 2021-5-8 14 我國調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的方向:一方面,要提高煤燃燒的熱利用率;另一方面,降低煤在能源結(jié)構(gòu)中的比率,節(jié)約油氣資源,加快開發(fā)水電、核電和新能源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。5、新能
9、源的特點(diǎn): 資源豐富,可再生,對環(huán)境無污染或很少污染。最有希望的新能源:太陽能、燃料電池、風(fēng)能和氫能等。 2021-5-8 15 練習(xí)1、在一定條件下,CO和 CH 4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為: 由1molCO和3mol CH 4組成的混合氣在上述條件下充分燃燒時(shí),釋放的熱量為( ) A2912kJ B2953kJ C3236kJ D3867kJ B;H =566kJ/molH =890kJ/molCH 4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H 2O(l);2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 2021-5-8 16 練習(xí)2、 若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將H 2和O2組成的混合氣體點(diǎn)燃爆炸后再恢復(fù)到標(biāo)況,氣體體積為33.6L,則反應(yīng)放出的熱量是_kJ。286;H =484kJ/mol;H =572kJ/mol練習(xí)3、已知熱化學(xué)方程式 現(xiàn)有80t純炭不完全燃燒,所得氣體中CO占 3/4體積,與80t純炭完全燃燒相比較,此反應(yīng)損失了多少熱量? 2021-5-8 17567.6 練習(xí)4、發(fā)射衛(wèi)星用肼 N2H 6為燃料和NO2作氧化劑,兩者反應(yīng)生成N2 和 H 2O(g)。已知: + 2H 2O (g)那么發(fā)射衛(wèi)星時(shí),燃燒1mol肼放出的熱量是 kJ。 2021-5-8 18