内容正文:
第二节 燃烧热 能源
2016年8月5日,第31届夏季奥林匹克运动会在巴西的里约热内卢开幕。在最受瞩目的点火仪式中,著名运动员点燃圣火盆,圣火盆随之升到半空,这是一个漂亮的空中火炬台。其实圣火的燃烧、煤气灶用于做饭炒菜、汽车发动机使汽车在高速公路上疾驰,都与燃料的燃烧有关。现在让我们一起学习燃烧热和能源吧。
什么是燃烧?燃烧需要满足什么条件?提高燃烧效率的途径有哪些?
提示:1.定义:任何发光发热的剧烈的氧化反应。
2.条件:(1)可燃物;(2)助燃物(如氧气等);(3)要达到可燃物的着火点。
3.提高燃烧效率的途径:(1)通入适当空气,使燃料充分燃烧;(2)增大燃料与空气的接触面积。
知识目标
1.理解燃烧热的概念。
2.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。
3.了解化学在解决能源危机中的重要作用。
能力目标
1.在理解燃烧热的概念的基础上能进行反应热的有关计算。
2.联系实际知道能源开发利用的重要意义和化学在解决能源危机中的重要作用。
重点难点
1.燃烧热的概念和有关计算,能源开发和利用。
2.书写有关燃烧热的热化学方程式。
一、燃烧热概念
1.概念描述
燃烧热是指 25 ℃、 101 kPa的条件下, 1 mol纯物质完全燃烧生成 稳定的氧化物 时所释放的热量。
2.概念理解
(1)概念分解:条件必须是 25 ℃、101 kPa ;燃料的物质的量是 1 mol ;生成物必须是 稳定的氧化物 ,该化合物一般不会再燃烧,如甲烷燃烧的产物如果是一氧化碳,那么燃烧释放的热量就不是燃烧热。
(2)单位: kJ/mol 。
二、燃烧热的热化学方程式
1.燃烧热可以用热化学方程式表示,以乙醇为例,能够表示其燃烧热的热化学方程式为 C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 366.8 kJ/mol。
2.燃烧热的热化学方程式书写注意事项:
(1)热化学方程式中的反应物和生成物必须用s、l、g标注其状态, 其中s、l、g分别表示物质的 固态、液态、气态 。
(2)热化学方程式中 不需要 标注“燃烧”这个条件。
(3)表示燃烧热的热化学方程式中的ΔH都是 负 值。
1. 如果甲烷燃烧不充分,生成物不是二氧化碳而是一氧化碳时,释放的热量与其燃烧热的数值相比,二者大小如何?
提示:甲烷燃烧生成一氧化碳时释放的热量比其燃烧热的数值小。
2.是不是所有涉及可燃物燃烧的热化学方程式中的ΔH都表示可燃物的燃烧热?为什么?
提示:不是;因为燃烧热是指25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。当可燃物的化学计量数不是1,生成物不是稳定的化合物时,对应的ΔH都不是可燃物的燃烧热。
[要点一] 对燃烧热概念的理解及其与中和热的比较
1.对燃烧热的理解
(1)燃烧热是反应热的一种,其ΔH<0。
(2)25 ℃、101 kPa时,纯可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物,如C→CO2(g) H→H2O(l),S→SO2(g) P→P2O5(s)等.
(3)燃烧热通常是由实验测得的,可燃物以1 mol纯物质作为标准进行测量。
(4)书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧 1 mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。
例如:C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ/mol,即C8H18的燃烧热为ΔH=-5 518 kJ/mol。
(5)热量=可燃物物质的量×燃烧热。
(6)文字叙述燃烧热时,用“正值”或“ΔH”表示。例如,CH4的燃烧热为890.31 kJ/mol或ΔH=-890.31 kJ/mol。
2.燃烧热和中和热的比较
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
ΔH及其单位
ΔH<0,单位均为kJ/mol
不同点
反应物的
物质的量
1 mo
不一定为1 mol l
生成物的
物质的量
不确定
生成水的量为1 mol
反应热
的含义
25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量
[拓展延伸]
(1)写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为1 mol,写燃烧热的热化学方程式时不强调可生成物的物质的量,可为任意值。
(2)写中和热的热化学方程式时生成水必须为1 mol,写中和反应的热化学方程式时生成水的物质的量可为任意值。
[典例1]下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/