内容正文:
第一节 化学反应的热效应
课时3 能源的充分利用
第一章 化学反应与能量变化
授课人:
学习目标
1.在理解反应热和中和反应的反应热的基础上,从宏观上理解标准燃烧热的概念,能正确书写关于标准燃烧热的热化学方程式,学会关于标准燃烧热的相关计算。
2.在日常生活和化工生产中,形成科学合理利用化学反应中能量变化的意识和能源节约意识,认识化学在解决能源危机中的重要作用。
课程导入
一、能源
能源是可以提供能量的自然资源
包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐等
不可再生能源
可再生能源
煤
石油
天燃气
水力发电
风力发电
太阳能
氢能
优质新能源
一、能源
一、能源
柴草
煤
液化石油气
天然气
家用燃料的变迁
如何选择燃料?
考虑标准燃烧热或热值大小
考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素
二、标准燃烧热和热值
在101kPa下,1 mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。
标准燃烧热
是指物质中含有的N转化为N2(g),H转化为H2O(l),C转化为CO2(g)。
CO(g) + O2(g) CO2(g) ∆H=−283 kJ/mol
1
2
2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) ∆H=−566 kJ/mol
1
标准燃烧热是反应热的一种
2
单位为kJ·mol-1或kJ/mol
二、标准燃烧热和热值
测定原理:将待测物质放在一个充满氧气的密封金属容器(称为氧弹)内,再将此容器置于盛有一定量水的量热计内筒中,通过点火装置使氧弹中物质燃烧,反应放出的热量会使氧弹外面的水温升高。用温度计测量水温的变化,即可计算出此反应放出的热量。
燃烧热的测量
二、标准燃烧热和热值
二、标准燃烧热和热值
一些物质的标准燃烧热(25 ℃)
25 ℃、101 kPa时,
可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×|其标准燃烧热|
二、标准燃烧热和热值
思考
标准燃烧热与反应热、中和热有什么区别?
标准燃烧热 反应热
能量的变化 放热 放热或吸热
ΔH的大小 ΔH<0 放热时,ΔH<0;
吸热时,ΔH>0
反应物的量 1 mol纯物质 不限
生成物 稳定的氧化物 无要求
二、标准燃烧热和热值
标准燃烧热 中和热
相同点 能量变化ΔH及其单位 放热反应
ΔH<0,单位均为kJ·mol-1
不同点 反应物的量 1 mol 不一定为1 mol
生成物的量 不确定 生成水的量为1 mol
表示方法 标准燃烧热为akJ·mol-1或ΔH=-akJ·mol-1 中和热为57.3 kJ·mol-1或ΔH=-57.3 kJ·mol-1
二、标准燃烧热和热值
思考
“表示标准燃烧热的热化学方程式”与“可燃物燃烧的热化学方程式”的书写相同吗?
不同。
前者可燃物的化学计量数必须为1,后者不强调可燃物的物质的量,可为任意值。
典例解析
例1、下列关于反应热的描述中不正确的是( )
A.氢气的标准燃烧热为-285.8 kJ•mol-1,则水电解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=571.6 kJ•mol-1
B.CO(g)的标准燃烧热是-283.0 kJ•mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=2×283.0 kJ•mol-1
C.反应热有正负之分,标准燃烧热ΔH全部是负值
D.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ•mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3) kJ•mol-1
D
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一些物质的标准燃烧热(25 ℃)
二、标准燃烧热和热值
在101 kPa下,1 mol H2(g) 与1 mol CO(g)完全燃烧放出的热,分别为285.8 kJ和283.0 kJ,两者非常接近。
二、标准燃烧热和热值
单位质量产生热量: ≈ 13.2 kJ/g
237.5 kJ
2 g+16 g
单位质量产生热量: ≈ 6.4 kJ/g
283 kJ
28 g+16 g
1
2
H2(l) + O2(l) H2O(g) ∆H=−237.5 kJ/mol
CO(g) + O2(g) CO2 (g) ∆H=−283 kJ/mol
1
2
热值
二、标准燃烧热和热值
热值:
在一定条件下1g的可燃物完全燃烧所放出的热,
单位是 。
热值排序:
氢气>天然气>石油>煤炭
二、标准燃烧热和热值
反应热常见的计算方法
计算依据 计算方法
标