第二节 燃烧热能源

1、第二节 燃烧热 能源1.1.理解燃烧热的概念。理解燃烧热的概念。2.2.认识能源是人类生存和发展的基础，了解化学在解决认识能源是人类生存和发展的基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。能源危机中的重要作用。3.3.知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。依据事实，写出下列反应的热化学方程式：依据事实，写出下列反应的热化学方程式：(1)1 mol(1)1 mol碳完全燃烧放出碳完全燃烧放出393.5 kJ393.5 kJ的热量；的热量；(2)1 mol(2)1 mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应生成氯化氢氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应生成氯化氢气体和二

2、氧化碳气体气体和二氧化碳气体, ,放出放出145 kJ145 kJ的热量。的热量。(1)C(s)+O(1)C(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H=-393.5 kJ/mol=-393.5 kJ/mol(2)2Cl(2)2Cl2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(g)+C(s)=4HCl(g)+COO(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2 2(g)(g) H=-290 kJ/mol=-290 kJ/mol答案答案: :（1 1）条件）条件（2 2）物质的量为）物质的量为1 mol1 mol（3 3）完全燃烧）完全燃烧（4 4）稳定的氧化物）稳定的氧化物一、燃烧热一

3、、燃烧热1.1.概念：概念：2.2.单位：单位：3.3.注意：注意：101 kPa101 kPa时，时，1 mol1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。kJ/molkJ/mol。 如常温常压下，如常温常压下，1 mol1 mol甲烷完全燃烧放出甲烷完全燃烧放出890.31 kJ890.31 kJ的热量，就是甲烷的燃烧热，用热化学方程式可表示为：的热量，就是甲烷的燃烧热，用热化学方程式可表示为： CHCH4 4（g g）+2O+2O2 2（g g）=CO=CO2 2（g g）+2H+2H2 2

4、O O（l l） H= =890.31 kJ/mol890.31 kJ/mol用热化学方程式表示燃烧热的时候可燃物的计量数一定用热化学方程式表示燃烧热的时候可燃物的计量数一定为为“1”1”。71.25 1.25 、101 kPa101 kPa时，时，1 mol C1 mol C在在O O2 2中燃烧生成中燃烧生成1 mol CO1 mol CO时放时放出出110.5 kJ110.5 kJ的热量，判断的热量，判断110.5 kJmol110.5 kJmol-1-1是碳的燃烧热吗？是碳的燃烧热吗？提示：提示：不是碳的燃烧热。因为不是碳的燃烧热。因为COCO还能继续燃烧生成还能继续燃烧生成COCO2

5、 2，COCO不不属于碳的稳定氧化物。属于碳的稳定氧化物。2.2.燃烧热的概念中燃烧热的概念中“稳定氧化物稳定氧化物”的含义是什么？指的含义是什么？指出出C C、H H、S S的稳定氧化物分别是什么？的稳定氧化物分别是什么？提示提示: :概念中的稳定氧化物是指不能再燃烧的在常温下概念中的稳定氧化物是指不能再燃烧的在常温下稳定存在的氧化物。如：稳定存在的氧化物。如：C: COC: CO2 2（g g），），H: HH: H2 2O O（l l），），S : SOS : SO2 2(g)(g)。83.3.书写燃烧热的热化学方程式时，为什么可燃物的化学计量数书写燃烧热的热化学方程式时，为什么可燃物的

6、化学计量数需要定为需要定为“1”1”？提示提示: :因为燃烧热的数值就是指因为燃烧热的数值就是指1 mol1 mol可燃物完全燃烧生成稳定可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，故书写热化学方程式时，应以燃烧氧化物时放出的热量，故书写热化学方程式时，应以燃烧1 1 molmol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数。可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数。4.4.如何根据燃烧热来计算一定量的可燃物完全燃烧放出的热量？如何根据燃烧热来计算一定量的可燃物完全燃烧放出的热量？提示提示: :热量热量= =可燃物物质的量可燃物物质的量燃烧热燃烧热如甲烷的燃烧热为如甲烷的燃烧热为890.31 kJmol

7、890.31 kJmol-1-1，则，则0.5 mol0.5 mol甲烷完全燃烧甲烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为生成液态水时放出的热量为0.5 mol0.5 mol890.31 kJmol890.31 kJmol-1-1=445.155 kJ=445.155 kJ。9【典例【典例1 1】（】（20102010全国卷全国卷）下面均是正丁烷与氧气反应的热化）下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（学方程式（25 25 ，101 kPa101 kPa）：）：(1)C(1)C4 4H H1010(g)+ O(g)+ O2 2(g)= 4CO(g)= 4CO2 2(g)+ 5H(g)+ 5H2 2O

8、(l)O(l)H=-2 878 kJ/mo=-2 878 kJ/mo（2 2）C C4 4H H1010(g)+ O(g)+ O2 2(g)= 4CO(g)= 4CO2 2(g)+5H(g)+5H2 2O(g)O(g)H=-2 658 kJ/mol=-2 658 kJ/mol132132(3)C(3)C4 4H H1010（g g）+ O+ O2 2（g g）= 4CO= 4CO（g g）+5H+5H2 2O O（l l） H=-1 746 kJ/mol=-1 746 kJ/mol(4)C(4)C4 4H H1010（g g）+ O+ O2 2（g g）= 4CO= 4CO（g g）+5H+5

9、H2 2O O（g g） H=-1 526 kJ/mol=-1 526 kJ/mol由此判断，正丁烷的燃烧热为由此判断，正丁烷的燃烧热为( )( ) A.2 878 kJ/mol B.2 658 kJ/mol A.2 878 kJ/mol B.2 658 kJ/mol C.-1 746 kJ/mol D.1 526 kJ/mol C.-1 746 kJ/mol D.1 526 kJ/molA A101.1.乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料，它可以由绿色植乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料，它可以由绿色植物的秸秆制取，物的秸秆制取，1.0 g1.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出乙醇完全燃烧

10、生成液态水放出1.367 kJ1.367 kJ热量，表示乙醇燃烧热的热化学方程式为热量，表示乙醇燃烧热的热化学方程式为_。答案：答案： (3)C (3)C2 2H H5 5OH(l)+3OOH(l)+3O2 2(g) = 2CO(g) = 2CO2 2(g)+3H(g)+3H2 2O(l)O(l) H=-62.882 kJmol=-62.882 kJmol-1-1112.2.广州亚运会火炬采用了只含碳、氢两种元素的丙烷作燃料，广州亚运会火炬采用了只含碳、氢两种元素的丙烷作燃料，燃烧后只生成燃烧后只生成COCO2 2和和H H2 2O O，对环境无污染。已知，对环境无污染。已知1 g1 g丙烷完

11、全燃丙烷完全燃烧生成烧生成COCO2 2气体和液态水，放出气体和液态水，放出50.405 kJ50.405 kJ热量，则下列热化热量，则下列热化学方程式正确的是学方程式正确的是( )( )A.CA.C3 3H H8 8(g)+5O(g)+5O2 2(g) = 3CO(g) = 3CO2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l)O(l) H=-50.405 kJ/mol=-50.405 kJ/molB.CB.C3 3H H8 8(g)+5O(g)+5O2 2(g) = 3CO(g) = 3CO2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l)O(l) H=+2 217.82 kJ/mol=+2 217

12、.82 kJ/molC.CC.C3 3H H8 8(g)+5O(g)+5O2 2(g) = 3CO(g) = 3CO2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l)O(l) H=+50.405 kJ/mol=+50.405 kJ/molD.CD.C3 3H H8 8(g)+5O(g)+5O2 2(g) = 3CO(g) = 3CO2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l)O(l) H=-2 217.82 kJ/mol=-2 217.82 kJ/molD123.3.下列热化学方程式中的下列热化学方程式中的H能表示物质燃烧热的能表示物质燃烧热的( ) ( ) A.2CO(g)+OA.2CO(g)+O

13、2 2(g) = 2CO(g) = 2CO2 2(g) (g) H=-566 kJ/mol=-566 kJ/molB.CHB.CH4 4(g)+2O(g)+2O2 2(g) = CO(g) = CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)O(l) H=-890.31 kJ/mol=-890.31 kJ/molC.2HC.2H2 2（g g）+O+O2 2(g) = 2H(g) = 2H2 2O(l)O(l) H=-571.6 kJ/mol=-571.6 kJ/molD.HD.H2 2（g g）+Cl+Cl2 2(g) = 2HCl(g) (g) = 2HCl(g) H=-184.6 kJ/

14、mol=-184.6 kJ/mol【解析解析】选选B B。A A、C C项中项中COCO、H H2 2的物质的量是的物质的量是2 mol2 mol，不正确。，不正确。D D项项H H2 2不是在氧气中燃烧，不符合燃烧热的定义。不是在氧气中燃烧，不符合燃烧热的定义。134.4.下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )( )A.1 mol HA.1 mol H2 2SOSO4 4与与1 mol Ba(OH)1 mol Ba(OH)2 2完全中和所放出的热量为中完全中和所放出的热量为中和热和热B.B.在在25 25 、101 kPa101 kPa下，下，1 mol S1 mol S和和2 mol

15、S2 mol S的燃烧热相等的燃烧热相等C.COC.CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的COCO2 2，所以，所以COCO的燃烧反应一定是吸热反应的燃烧反应一定是吸热反应D.101 kPaD.101 kPa时，时，1 mol C1 mol C燃烧所放出的热量为碳的燃烧热燃烧所放出的热量为碳的燃烧热【解析】【解析】选选B B。145.5.（20102010宁波高二检测）由氢气和氧气反应生成宁波高二检测）由氢气和氧气反应生成1 mol1 mol水蒸气放热水蒸气放热241.8 kJ241.8 kJ，写出反应的热化学方程式：，写出反应的热化学

16、方程式：_。若若1 g1 g水蒸气转化成液态水放热水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ2.444 kJ，则反应，则反应H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g) = H(g) = H2 2O(l)O(l)的的H= _kJmol= _kJmol-1-1。氢气的燃烧热为氢气的燃烧热为_kJmol_kJmol-1-1。 71727172【解析】【解析】1 mol H1 mol H2 2(g)(g)完全燃烧生成完全燃烧生成1 mol H1 mol H2 2O(l)O(l)时放出时放出的热量为的热量为241.8 kJ+2.444 kJ241.8 kJ+2.444 kJ18285.8 kJ

17、18285.8 kJ。答案：答案：H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g) = H(g) = H2 2O(g) O(g) H= =-241.8 kJ/mol -285.8 285.8-241.8 kJ/mol -285.8 285.8156.(1)6.(1)在在101 kPa101 kPa时，时，H H2 2(g)(g)在在1.00 mol O1.00 mol O2 2(g)(g)中完全燃烧生成中完全燃烧生成2.00 mol H2.00 mol H2 2O(l)O(l)时放出时放出571.6 kJ571.6 kJ的热量，的热量，H H2 2的燃烧热为的燃烧热为_，表示，表示H

18、H2 2燃烧热的热化学方程式为燃烧热的热化学方程式为_。(2)1.00 L 1.00 mol/L H(2)1.00 L 1.00 mol/L H2 2SOSO4 4溶液与溶液与2.00 L 2.00 L 1.00 mol/L NaOH1.00 mol/L NaOH溶液完全反应，放出溶液完全反应，放出114.6 kJ114.6 kJ热量，该反热量，该反应的中和热为应的中和热为_，表示其中和热的热化学方程式为，表示其中和热的热化学方程式为_。答案：答案：(1)285.8 kJ/mol(1)285.8 kJ/molH H2 2（g g）+ O+ O2 2(g) = H(g) = H2 2O(l) O

19、(l) H=-285.8 kJ/mol=-285.8 kJ/mol(2)57.3 kJ/mol H(2)57.3 kJ/mol H2 2SOSO4 4(aq)+NaOH(aq) = (aq)+NaOH(aq) = Na Na2 2SOSO4 4(aq)+H(aq)+H2 2O(l) O(l) H=-57.3 kJ/mol=-57.3 kJ/mol161. 25 1. 25 ，101 kPa101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是次是393.5 kJ/mol393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol、890.31

20、kJ/mol890.31 kJ/mol、2 800 2 800 kJ/mol,kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是（则下列热化学方程式正确的是（ ）A.C(s)+1/2OA.C(s)+1/2O2 2(g) = CO(g) (g) = CO(g) H=-393.5 kJ/mol=-393.5 kJ/molB.2HB.2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g) = 2H(g) = 2H2 2O(g) O(g) H=+571.6 kJ/mol=+571.6 kJ/molC.CHC.CH4 4(g)+2O(g)+2O2 2(g) = CO(g) = CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(g)

21、 O(g) H=-890.31 kJ/mol=-890.31 kJ/molD.1/2CD.1/2C6 6H H1212O O6 6(g)+3O(g)+3O2 2(g) = 3CO(g) = 3CO2 2(g)+3H(g)+3H2 2O(l)O(l) H=-1 400 kJ/mol=-1 400 kJ/mol【解析】【解析】选选D D。172.2.北京奥运会北京奥运会“祥云祥云”火炬使用燃料的主要成分是丙烷，已火炬使用燃料的主要成分是丙烷，已知：知：2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g) = 2H(g) = 2H2 2O(l) O(l) H=-571.6 kJ/mol=-571.6 kJ

22、/mol，C C3 3H H8 8(g)+5O(g)+5O2 2(g) = 3CO(g) = 3CO2 2(g)+4H(g)+4H2 2O (l)O (l)H=-2 220 kJ/mol=-2 220 kJ/mol。根据上述热化学方程式，回答相关问题：。根据上述热化学方程式，回答相关问题：(1)1 mol H(1)1 mol H2 2和和2 mol C2 mol C3 3H H8 8组成的混合气体完全燃烧生成二氧组成的混合气体完全燃烧生成二氧化碳和液态水释放的热量为化碳和液态水释放的热量为_。(2)(2)现有现有H H2 2和和C C3 3H H8 8的混合气体共的混合气体共6 mol6 mo

23、l，完全燃烧生成液态水和，完全燃烧生成液态水和二氧化碳，放出热量为二氧化碳，放出热量为3 649 kJ3 649 kJ，则在混合气体中，则在混合气体中H H2 2和和C C3 3H H8 8的的体积之比为体积之比为_。答案：答案：（1 1）4 725.8 kJ 4 725.8 kJ （2 2）5151二、能源二、能源 能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料、能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。我国目前使用的主阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。我国目前使用的主要能源是化石燃料。要能源是化石燃料。1.1.能源能源2.2.我国的能源状况我国的能源状况

24、我国能源资源丰富我国能源资源丰富, ,品种较全品种较全, ,但人均占有量低但人均占有量低, ,分布又极分布又极不均衡。目前，我国使用的主要能源是化石燃料，它们的不均衡。目前，我国使用的主要能源是化石燃料，它们的蕴藏量有限，且不能再生，最终将面临枯竭。蕴藏量有限，且不能再生，最终将面临枯竭。1.1.什么是化石燃料什么是化石燃料? ?目前使用最多的燃料是什么目前使用最多的燃料是什么? ?2.2.燃料充分燃烧的条件是什么燃料充分燃烧的条件是什么? ?3.3.燃料燃烧时燃料燃烧时, ,若空气过量或不足若空气过量或不足, ,会造成什么后果会造成什么后果? ?4.4.为什么固体燃料要粉碎后再使用为什么固体燃料要粉碎后再使用? ?5.5.导致酸雨形成的主要原因是什么导致酸雨形成的主要原因是什么? ?(1)(1)人类应当树立节能意识：人类应当树立节能意识：化石燃料无法再生；化石