内容正文:
第二节 燃烧热 能源
第一章 化学反应与能量
[学习目标定位]
1.正确认识燃烧热的概念,学会利用燃烧热进行相关的计算。
2.知道能源是人类生存和社会发展的重要基础,知道使用化石燃料的利弊和新能源的开发。
新知导学
1.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,若燃烧1 mol氢气生成液态水时的反应热为ΔH1,生成气态水时的反应热为ΔH2,则ΔH1和ΔH2的大小关系是 ;ΔH1= ,表示的意义是 。
2.燃烧热的概念及其计算
(1)燃烧热的概念是 、 时, 纯物质完全燃烧生成 的氧化物时所放出的热量。燃烧热的单位是 。
一、燃烧热
ΔH1<ΔH2
-285.8 kJ·mol -1
1 mol H2完全燃烧生成稳定的液态水,放出285.8 kJ的热量
25 ℃
101 kPa
1 mol
稳定
kJ·mol-1
(2)燃烧热的意义:甲烷的燃烧热为890.31 kJ·mol-1,或ΔH=-890.31 kJ·mol-1,它表示25 ℃、101 kPa时, CH4完全燃烧生成 和 时_____
890.31 kJ的热量。
(3)燃烧热的计算:由燃烧热定义可知:25 ℃、101 kPa时,可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热,即Q放=n(可燃物)×|ΔH|;或变换一下求物质的燃烧热:ΔH= 。此公式中的ΔH是指物质的燃烧热,而不是指一般反应的反应热。
1 mol
CO2
液态H2O
放出
-
归纳总结
例1 下列热化学方程式中能表示可燃物燃烧热的是
A.CO(g)+ O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484.0 kJ·mol-1
答案
解析
√
解析 表示燃烧热的热化学方程式要求1 mol 纯物质完全燃烧,生成稳定的燃烧产物。符合要求的只有A项。
燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在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,故在其热化学方程式中常出现分数。
例2 计算填空:
(1)在25 ℃、101 kPa时,H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol H2O(l)放出571.6 kJ的热量。
H2的燃烧热为 。
答案
解析
285.8 kJ·mol-1
解析 H2的燃烧热应以燃烧1 mol H2为标准,当H2完全燃烧生成2.00 mol H2O时,需燃烧2.00 mol H2,故H2的燃烧热为=285.8 kJ·mol-1。
(2)已知: CH4的燃烧热是ΔH=-890 kJ·mol-1,H2和CH4混合气体112 L
(标准状况下)完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为3 695 kJ,则混合气体中H2和CH4的体积比为 。
答案
解析
1∶3
解析 设混合气体中H2和CH4的物质的量分别为x和y,则有:
解之得:x≈1.25 mol,y=3.75 mol
则n(H2)∶n(CH4)=1∶3。
1.能源有不同的分类,具体如下:
二、能源
一次能源
二次能源
常规能源
新能源
分类
依据 种类 举例
转换
过程 ________ 太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等
________ 电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等
使用
历史 ________ 化石燃料
______ 太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等
可再生能源
不可再生能源
2.我国能源现状:我国目前使用最多的能源是 ,包括 、 、
等,属 再生能源,并且能源利用率极低,能源危机趋于严重。
化石燃料
煤
石油
天然气
不可
性质 __________ 太阳能、风能、氢能、生物质能等
____________ 化石燃料、核能
3.化石燃料和新能源
(1)化石燃料的利弊:蕴藏量有限、不能再生;利用率低;污染环境,特别是造成 和 。
(2)太阳能是能量巨大的清洁能源,缺点是能量密度小,受地域和季节的影响大