1.3燃料的合理利用（同步课件）-高二化学同步精品课堂（沪科版2020选择性必修第一册）

第三节 燃料的合理利用 第一章 化学反应的热效应 授课人： 学习目标 1.知道物质的燃烧热，了解提高燃料利用率的常见途径 2.分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响 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 一、燃烧热 在101kPa下，1 mol物质完全燃烧生成稳定产物 时所放出的热量叫做该物质的燃烧焓，习惯上又称为该物质的燃烧热。 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 一、燃烧热 一、燃烧热 一些物质的燃烧热（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| 一、燃烧热 思考 燃烧热与反应热、中和热有什么区别？ 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 一、燃烧热 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 一、燃烧热 思考 “表示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。 一些物质的燃烧热（25 ℃） 一、燃烧热 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。 一、燃烧热 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 一、燃烧热 热值：100 kPa 时，单位质量或单位体积的燃料完全燃烧所放 出的热量叫做该燃料的热值。 热值是燃料质量优劣的重要参数 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，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 13 目前世界各国消耗的能源大多来自化石燃料 煤 石油 天燃气 二、燃料的充分燃烧和利用 二、燃料的充分燃烧和利用 实现可持续发展的基本途径 、、 节约能源 提高能源利用率 开发低碳环保的可再生资源 水力发电 风力发电 太阳能 氢能 优质新能源 二、燃料的充分燃烧和利用 二、燃料的充分燃烧和利用 燃料的充分燃烧 增加燃料跟空气的接触面积 足量的空气 固体燃料粉碎 把液体燃料喷成雾状 空气也不是越多越好，因为通入过多的空气会带走一部分热能，造成能量损失。 热交换器示意图 改进设备 利用余热 防止热损失 热能的 充分利用 其他 二、燃料的充分燃烧和利用 典例解析 例2、液态肼(N2H4)和液态双氧水可作为火箭推进剂的原料，它们混合时发生反应，生成N2和水蒸气，并放出大量的热。已知1 g液态肼完全反应生成气态水放出的热量为20 kJ。 (1)H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝44 kJ•mol－1，写出液态肼与液态双氧水反应生成N2和液态水