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文档简介

1、12C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-393.6 kJ/molC8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O (l) H=-5472 kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l) H=-889.6 kJ/molC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1366.8 kJ/mol完全燃烧完全燃烧相等质量相等质量的上述物质,放出热量的大小顺序为的上述物质,放出热量的大小顺序为_。C、C8H18、CH4、C2H5OH完全燃烧的热化学方程式如下:完全燃烧的热化学方程式如下:物物 质质CC8H18CH4C2H5OH1mol物质

2、燃烧放热物质燃烧放热/kJ393.65472889.61366.81g物质燃烧放热物质燃烧放热/kJ32.8 48.0 55.6 29.73HE生成物生成物 - E反应物反应物H=反应物的总键能反应物的总键能 - 生成物的总键能生成物的总键能1. 燃烧:燃烧:可燃物与氧气发生的发光、发热的剧烈的化学反应。可燃物与氧气发生的发光、发热的剧烈的化学反应。2. 燃烧的条件:燃烧的条件: A. 与氧气接触与氧气接触 B. 达到着火点达到着火点3. 常见的燃料:常见的燃料:煤、石油、天然气煤、石油、天然气化石燃料化石燃料4. 如何提高燃料的使用效率?如何提高燃料的使用效率?一、提高燃料的使用效率一、提高

3、燃料的使用效率4物质物质天然气天然气石油石油煤炭煤炭氢气氢气甲醇甲醇热值热值/kJg-1约约56约约48约约3314323几种燃料的热值几种燃料的热值在一定条件下,在一定条件下,单位质量单位质量的物质的物质完全燃烧完全燃烧所放出的热量。所放出的热量。二、燃料燃烧释放的热量二、燃料燃烧释放的热量51. 研究条件:研究条件:101kPa 2. 反应程度:反应程度:完全燃烧,产物是:完全燃烧,产物是:CCO2(g)、HH2O(l)、NN2 (g) 3. 燃烧物的物质的量:燃烧物的物质的量:1mol4. 研究内容:研究内容:放出的热放出的热定义:在定义:在101kPa下,下,1mol物质物质完全燃烧完

4、全燃烧生成生成稳定的氧化物稳定的氧化物的的反应热反应热。一些物质的标准燃烧热一些物质的标准燃烧热名称名称化学式化学式H /kJ mol-1名称名称化学式化学式H /kJ mol-1氢气氢气H2(g)-285.8乙烷乙烷C2H6 (g)-1559.8一氧化碳一氧化碳CO (g)-283.0乙烯乙烯C2H4 (g)-1411.0甲烷甲烷CH4 (g)-890.3乙炔乙炔C2H2 (g)-1299.6甲醇甲醇CH3OH (l)-726.5蔗糖蔗糖C12H22O11 (s)-55640.9乙醇乙醇C2H5OH (l)-1366.8苯苯C6H6 (l)-3267.56如何测定如何测定C(s)+1/2O2

5、(g)=CO(g)的反应热的反应热H?思考思考 CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) C(s)+O2(g)= CO2(g) C(s)+1/2O2(g)= CO(g) H3=? H1=-283.0kJ/molH2=-393.5kJ/mol概念:概念:一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其 总的热效应是完全相同的。总的热效应是完全相同的。始态始态终态终态abc()()()HH1H2H3H4H5H H1 H2 H3 H4 H57如何测定如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热的反应热H?思考思考 CO(g)+1/2O2(

6、g)= CO2(g) C(s)+O2(g)= CO2(g) C(s)+1/2O2(g)= CO(g) H3=? H1=-283.0kJ/molH2=-393.5kJ/molH2 CO2CO(g)C(s)+1/2O2(g)H3H1+1/2O2(g)根据盖斯定律:根据盖斯定律: H2 = H1 + H3H3 = H2 H1-393.5+283.0-110.5(kJ/mol)思考:思考:化学方程式化学方程式之间有什么关系?之间有什么关系?8【例题【例题2】已知已知 CO(g) + 1/2 O2(g) =CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(l)

7、 H2= 285.8 kJ/molC2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol试计算试计算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的的H【解】【解】 因因 =2 + 4 所以,所以,HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol9【例【例3】某次发射火箭,用某次发射火箭,用N2H4(肼)在(肼)在NO2中燃中燃烧,生成烧,生成N2、液态、液态H2O。已知:。已知: N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2

8、(g) = N2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下,请写出发射火箭反应的热假如都在相同状态下,请写出发射火箭反应的热化学方程式。化学方程式。2N2H4(g)+ 2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol10【例【例4】同素异形体相互转化但反应热相当小同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管不管化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应

9、是相同的程的热效应是相同的”。已知:。已知:P4(s,白磷白磷)+5O2(g)=P4O10(s); = -2983.2 kJ/molH1P(s,红磷红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s); = -738.5 kJ/molH2试写出白磷转化为红磷的热化学方程式试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。 P4(s,白磷白磷)4 P(s,红磷红磷) H = -29.2 kJ/mol11【例【例6】已知胆矾溶于水使溶液温度降低。室温已知胆矾溶于水使溶液温度降低。室温下,若将下,若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q1KJ,胆矾分,胆矾分 解的热化学方程式为:解的热化学

10、方程式为:则则Q1、Q2的关系为的关系为 ( )A. Q1 Q2 C. Q1 = Q2 D.无法确定无法确定CuSO45H2O(s) = CuSO4(s)+ 5H2O(l); H=+Q2KJ/mol A12【例【例8】(】(2008全国卷全国卷)红磷红磷P(s)和)和Cl2发生反应生成发生反应生成PCl3和和PCl5,反应过程和能量关系如图所示(图中的,反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成表示生成1mol产物的数据)产物的数据)根据上图回答下列问题根据上图回答下列问题 (1)P和和Cl2反应生成反应生成PCl3的热化学方程式的热化学方程式 ;(2)PCl5分解生成分解生成PCl3和和C

11、l2的热化学方程式的热化学方程式 。PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) H=93kJ/mol 2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) H=612kJ/mol13例例1. 在在101kPa时,时,2molCH4燃烧生成燃烧生成CO2和液态和液态H2O,放出,放出1780kJ的热量,的热量,CH4的燃烧热是多少?的燃烧热是多少? 写出写出CH4燃烧的热化学方程式,燃烧的热化学方程式,10m3 CH4(标况)燃烧后所产生的热量为多少?(标况)燃烧后所产生的热量为多少?解:解:根据题意:甲烷燃烧的热化学方程式为:根据题意:甲烷燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g

12、)+2H2O(l) H=-890kJ/mol即甲烷的燃烧热为即甲烷的燃烧热为890kJ/moln(CH4)=(10000L)/(22.4L/mol)= 446mol446mol890kJ/mol=3.97105kJ例例2:燃烧:燃烧0.10g酒精(酒精(C2H5OH)生成液态水和二)生成液态水和二 氧化碳,放出的氧化碳,放出的热量能使热量能使100g水升高温度水升高温度7.12,计算酒精的燃烧热,写出热化学,计算酒精的燃烧热,写出热化学方程式。(水的比热为方程式。(水的比热为4.184J/g )解:解:Q=cmt = 4.184J/g 100g7.12=2979J46g酒精燃烧放出的热量为:酒

13、精燃烧放出的热量为: 2979J/0.10g46g=1370.3103 J=1370.3kJ酒精的燃烧热是酒精的燃烧热是1370.3KJmol-1C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1370.3KJmol-1燃烧燃烧141. 天然气的主要成分为天然气的主要成分为CH4,液化石油气的主要成分为,液化石油气的主要成分为C3H8,现,现有一套以天然气为燃料的灶具,若要燃烧石油气,应采取的正确有一套以天然气为燃料的灶具,若要燃烧石油气,应采取的正确措施是措施是A. 减少空气进入量,增大石油气进入量减少空气进入量,增大石油气进入量B. 增大空气进入量,减少石油气进入量

14、增大空气进入量,减少石油气进入量C. 增大空气进入量,也增大石油气进入量增大空气进入量,也增大石油气进入量D. 增大空气进入量,或减少石油气进入量增大空气进入量,或减少石油气进入量B2. (2005天津天津)磷在氧气中燃烧,可能生成两种氧化物。磷在氧气中燃烧,可能生成两种氧化物。3.1g单质磷单质磷(P)在在3.2g氧气中燃烧至反应物耗尽,放出氧气中燃烧至反应物耗尽,放出XkJ的热量。的热量。(1)通过计算确定反应产物的组成通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示用化学式表示)是是_,其相应的质量(其相应的质量(g)为)为_。(2)已知单质磷的燃烧热为已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol,则,

15、则1mol P与与O2反应生成固态反应生成固态P2O3的反应热的反应热H=_。(3)写出写出1mol P与与O2反应生成固态反应生成固态P2O3的热化学方程式。的热化学方程式。P2O3 和和P2O5P2O3 :2.75g、P2O5:3.55g-(20X-Y)kJ/molP(s)+3/4O2(g)=1/2P2O3(s) H=-(20X-Y)kJ/mol153. (2005北京北京) CO、CH4均为常见的可燃性气体。均为常见的可燃性气体。(1)等体积的等体积的CO和和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比为之比为_。(2)已知在已知在101kpa时

16、,时,CO的燃烧热为的燃烧热为283kJ/mol。相同条件下,若。相同条件下,若2mol CH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为完全燃烧生成液态水,所放出的热量为1mol CO完全燃完全燃烧时所放出热量的烧时所放出热量的6.30倍,则倍,则CH4完全燃烧的热化学方程式为:完全燃烧的热化学方程式为:(3)120、101kpa时,时,a mL由由CO、CH4组成的混合气体在组成的混合气体在b mLO2中完全燃烧后,恢复到原温度和压强。中完全燃烧后,恢复到原温度和压强。若混合气体与若混合气体与O2恰好完全反应,生成恰好完全反应,生成b mLCO2,则混合气体中,则混合气体中CH4的体积分数为的体积

17、分数为_(保留两位小数)(保留两位小数)若燃烧后气体体积缩小了若燃烧后气体体积缩小了a/4 mL,则,则a与与b的关系的数学表达式的关系的数学表达式为为_。1 4 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-891.45kJ/mol0.33b5a/4166. (2005江苏江苏)通常人们把拆开通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以估算化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以估算化学反应的反应热(化学反应的反应热(H)。)。请回答下列问题:请回答下列问题:(1)比较下列两组物质的熔点高低(填比较下列两组物质的熔点高低(填“”或或“”) SiC_Si;SiCl4 _ SiO2(2)右图立方体中心的右图立方体中心的“”表示硅晶体中的一个原子,请在立方表示硅晶体中的一个原子,请在立方体体 的顶点用的顶点用“”表示出与之紧邻的硅原子。表示出与之紧邻的硅原子。(3)工业上用高纯硅可通过下列反应制取:工业上用高纯硅可通过下列反应制取: SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)该反应的反应热该反应的反应热H=_kJ/mol化学键化学键 SiO SiCl HH HCl SiSi SiC 键能键能/kJmol-1 46036043643117634

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