选修4第二节燃烧热能源

1、第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量2 0 2 22 0 2 2 年年 4 4 月月 8 8 日 星 期 五日 星 期 五第二节第二节 燃烧热燃烧热 能源能源1 1、一定量的碳完全燃烧放出、一定量的碳完全燃烧放出akJakJ的热量，若的热量，若将生成的将生成的COCO2 2通入澄清石灰水中，产生通入澄清石灰水中，产生5g5g沉沉淀，写出碳燃烧的热化学方程式淀，写出碳燃烧的热化学方程式温故知新温故知新C(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) H=(g) H=20akJ/mol20akJ/mol2 2下列各组热化学方程式中，化学反应的下列各组热化学方程式中，化学反应

2、的H H前者大于后者前者大于后者的是的是( () )C(sC(s) )O O2 2(g)(g)COCO2 2(g)(g)H H1 1，C(sC(s) ) O O2 2(g)(g)CO(gCO(g) )H H2 2S(sS(s) )O O2 2(g)(g)SOSO2 2(g)(g)H H3 3，S(gS(g) )O O2 2(g)(g)SOSO2 2(g)(g)H H4 4H H2 2(g)(g) O O2 2(g)(g)H H2 2O(l)O(l)H H5 5，2H2H2 2(g)(g)O O2 2(g)(g)2H2H2 2O(l)O(l)H H6 6CaCOCaCO3 3(s)(s)CaO(

3、sCaO(s) )COCO2 2(g)(g)H H7 7，CaO(sCaO(s) )H H2 2O(l)O(l)Ca(OH)Ca(OH)2 2(s)(s)H H8 8A A B B C C D D1212C C一、燃烧热一、燃烧热在在2525、101kPa101kPa时时, ,1mol1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定的稳定的氧化物氧化物时所时所放出放出的的热量热量。为什么指定温为什么指定温度和压强度和压强? ? 生成物不能生成物不能继续燃烧继续燃烧C - COC - CO2 2 （g g）N N N N2 2(g)(g)S SOS SO2 2 （g g）H HH H2 2O O

4、（l l）单位单位: : kJ/molkJ/mol限定燃料的物质的量限定燃料的物质的量C C8 8H H1818的燃烧热是多少的燃烧热是多少? ? C C8 8H H1818燃烧时放出了多少热燃烧时放出了多少热? ? 1. 1.燃烧热的的概念燃烧热的的概念: : 练习练习1 1分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？A.CA.C（s s）1/2O1/2O2 2（g g）=CO(g);=CO(g);H H=-110.5 kJ/mol=-110.5 kJ/molB.CB.C（s s）

5、O O2 2（g g）=CO=CO2 2(g);(g);H H= =393.5 kJ/mol393.5 kJ/molC.2HC.2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l);O(l);H H= =571.6 kJ/mol571.6 kJ/molD. HD. H2 2(g)(g)1/2O1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g);O(g);H H= =241.8 kJ/mol241.8 kJ/mol 你能根据题中信息写出表示你能根据题中信息写出表示H H2 2燃烧热的热燃烧热的热化学方程式吗？化学方程式吗？一、燃烧热一、燃烧热1. 1.燃烧热的的概念燃烧热的的概

6、念: : 在在2525、101kPa101kPa时时, ,1mol1mol纯物质纯物质完完全燃烧全燃烧生成生成稳定的氧化物稳定的氧化物时所时所放出放出的的热量热量。燃烧热通常由实验测得燃烧热通常由实验测得研究条件：研究条件： 25 ,10125 ,101 kPa kPa（一般省略）（一般省略） ( (在在未有特别说明的情况下，外界条件一般指未有特别说明的情况下，外界条件一般指25 ,101 25 ,101 kPakPa. . ) )反应程度：反应程度：完全燃烧完全燃烧，产物是稳定的氧化物产物是稳定的氧化物如如: :CC0CC02 2，HHHH2 20(0(l l) )，SS0SS02 2等。等

7、。燃烧物的物质的量：燃烧物的物质的量：1 mol1 mol研究内容：研究内容：放出放出的热量。（的热量。（H H00，单位，单位kJ/molkJ/mol）用用文字表述文字表述燃烧热时，用燃烧热时，用“正值正值”( (如甲烷的燃如甲烷的燃烧热为烧热为890 kJ/mol)890 kJ/mol)；而用符号；而用符号HH表示表示燃烧热时用燃烧热时用“负值负值”( (如甲烷的燃烧热如甲烷的燃烧热H=-890 kJ/mol) H=-890 kJ/mol) 【练习练习】 下列各组物质的燃烧热相等的是下列各组物质的燃烧热相等的是：（ ） A.A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1molB.1mol碳和碳和2m

8、ol2mol碳碳 C.1molC.1mol乙炔和乙炔和2mol2mol碳碳 D.D.淀粉和纤维素淀粉和纤维素BH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) = -285.8 kJ/molO(l) = -285.8 kJ/molH HH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) = -241.8 kJ/molO(g) = -241.8 kJ/molH H2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) = -483.6 kJ/molO(g) = -483.6 kJ/molH H2H2H2

9、 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) = -571.6 kJ/molO(l) = -571.6 kJ/molH H2.2.已知热化学方程式：已知热化学方程式：则氢气的燃烧热为：则氢气的燃烧热为：则氢气的燃烧热则氢气的燃烧热H H为：为：-285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol-285.8 kJ/mol-285.8 kJ/mol2. 2.表示的意义：表示的意义： 如如: CH: CH4 4的燃烧热为的燃烧热为890.3KJ/mol.890.3KJ/mol.含义含义: : 在在25 25 101KPa 101KPa时时, 1molCH, 1molCH4 4

10、完全燃烧时完全燃烧时, ,放放出出890.3KJ890.3KJ的热量的热量. . 3. 3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：表示燃烧热的热化学方程式的书写： 4. 4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量一定量可燃物完全燃烧时放出的热量 例例1 251 25，101kPa101kPa时，时，0.5molCH0.5molCH4 4完全燃烧完全燃烧放出放出445.15kJ445.15kJ的热量，即表示甲烷燃烧热的的热量，即表示甲烷燃烧热的热化学方程式：热化学方程式： 例例2 252 25，101kPa101kPa时，时，2molC2molC8 8H H1818完全燃烧完全燃烧放出放出11036kJ11

11、036kJ的热量，即表示辛烷燃烧的热化的热量，即表示辛烷燃烧的热化学方程式：学方程式：3 3、1.5g1.5g火箭燃料二甲基肼（火箭燃料二甲基肼（CHCH3 3NHNHCHNHNHCH3 3）完）完全燃烧，放出全燃烧，放出50kJ50kJ热量，则二甲基肼的燃烧热热量，则二甲基肼的燃烧热为：为：A.1000kJ/mol A.1000kJ/mol B.1500kJ/mol B.1500kJ/mol C.2000kJ/mol C.2000kJ/mol D.3000kJ/mol D.3000kJ/mol 2022-4-8 答：答： 燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧

12、的物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规烧的物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是定是1 mol1 mol的纯物质；的纯物质； 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热必须是生成形态，而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。稳定的氧化物。【思考】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？【思考】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？根据课本根据课本P7P7说说石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什说说石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。么？请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。 不相同不相同, ,因为石墨与金刚石

13、的晶体结构不同因为石墨与金刚石的晶体结构不同, ,具有的能具有的能量也不相同。量也不相同。C(C(石墨石墨s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -393.5 klg) H= -393.5 kl/mol/molC(C(金刚石金刚石s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -395.0 klg) H= -395.0 kl/mol/mol例题例题1 11.1.在在101 kPa101 kPa时，时，1 mol CH1 mol CH4 4 完全燃烧生成完全燃烧生成COCO2 2和液态和液态H H2 2O O，放出放出890.3 kJ890

14、.3 kJ的热量，的热量，CHCH4 4的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000 L CH1000 L CH4 4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？ CHCH4 4的燃烧热为的燃烧热为890.3 kJ/mol890.3 kJ/mol，1000 L CH1000 L CH4 4（标（标准状况）完全燃烧产生的热量为准状况）完全燃烧产生的热量为3.973.9710104 4 kJ kJkJkJ/mol.L/mol.L3974538904221000 5 5 、有关燃烧热的计算有关燃烧热的计算2022-4-8 练习练习1 1：10g10g硫磺在氧气中完全燃烧生

15、成气态硫磺在氧气中完全燃烧生成气态SOSO2 2，放出的热量能使放出的热量能使500gH500gH2 2O O温度由温度由1818升至升至62.462.4，则硫磺的燃烧热为则硫磺的燃烧热为 ，热化学方，热化学方程式为程式为 。（已知每克水温度每升高（已知每克水温度每升高1 1 所需热量为所需热量为4.18J4.18J）297 kJmol-1S (s)O2(g)SO2 (g) H297kJmol-1 2 2、已已知下列两个热化学方程式：知下列两个热化学方程式：2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) = =2H2H2 2O(l) O(l) H H-571.6 kJ-571.6 kJ

16、molmol-1-1 C C3 3H H8 8(g)+5O(g)+5O2 2(g) (g) = =3 3COCO2 2(g)+4 H(g)+4 H2 2O(l)O(l)H H-2220 -2220 kJkJmolmol-1-1（1 1）H H2 2的燃烧热为的燃烧热为_，C C3 3H H8 8的燃烧的燃烧热为热为_ （2 2）2g2gH H2 2和和2mol C2mol C3 3H H8 8组成的混合气体完全燃烧放组成的混合气体完全燃烧放出的热量为出的热量为_ （3 3）现有）现有H H2 2和和C C3 3H H8 8的混合气体的混合气体5 mol5 mol，完全燃烧时，完全燃烧时放出热量

17、放出热量38473847 kJ kJ，则混合气体中，则混合气体中H H2 2和和C C3 3H H8 8的体积的体积比为比为_3 3：1 1285.8 kJmol285.8 kJmol-1-1 2 220 kJmol2 220 kJmol-1-1 4725.8 kJ 4725.8 kJ 燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热与中和热的区别与联系相相同同点点 燃烧热燃烧热中和热中和热能量变化能量变化放热放热反应反应HHH0 , H0 , 单位单位 kJ/molkJ/mol不不同同点点反应物的量反应物的量1mol1mol可燃物可燃物 可能是可能是1mol1mol也可以是也可以是0.5mol(0.5mol

18、(不限不限) )生成物的量生成物的量不限量不限量1mol H1mol H2 2O O反应热反应热的含义的含义 1mol 1mol反应物完全燃烧反应物完全燃烧时放出的热量时放出的热量; ;不同的不同的物质物质燃烧热不同燃烧热不同 酸碱中和生成酸碱中和生成1molH1molH2 2O O时时放出的热量放出的热量, ,强酸强碱强酸强碱间间的中和反应中和热大致相的中和反应中和热大致相同同, ,均约为均约为57.3kJ/mol57.3kJ/mol2.2.由氢气和氧气反应生成由氢气和氧气反应生成1 mol1 mol水蒸气，放热水蒸气，放热2 4 1 . 8 k J2 4 1 . 8 k J 。 写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 ：。 写 出 该 反 应 的 热 化 学 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)(g) O O2 2(g)(g)H H