化学燃烧热 能源用

1、化学燃烧热 能源课件用第1页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一(1)H2(g)+O2(g)=H2O(g) H=- 241.8kJ/mol(2)H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H =- 285.8kJ/mol(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=- 571.6kJ/mol 哪一个是H2的燃烧热？ 讨 论第2页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一一、 燃烧热1定义： 25，101kpa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 一定量可燃物完全燃烧时放出的热量： Q放=n(可燃物)H2、单位：kJ/

2、mol3、可通过实验用仪器测定。4、特点:物质燃烧时一定放热,则燃烧热一定为负值。5、应用： 利用燃烧热数据选择燃料。第3页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一例：书写乙炔燃烧热的化学方程式。C2H2（g）+5/2O2（g）=2CO2（g）+H2O（l） H=1299.6kJ/mol2C2H2（g）+5O2（g）=4CO2（g）+2H2O（l） H=2599.2kJ/mol 第4页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一理解燃烧热的定义应注意：恒压（101kpa）条件下的反应热。放热，H0。以1mol可燃物为标准配平，其余可用分数。物质在O2中燃烧。H2在C

3、l2中燃烧不属于燃烧热的范畴，但属于反应热的范畴。“生成稳定的化合物”的两层涵义：指燃烧产物不能再燃烧（如生成CO2、H2O(L) 、SO2、N2等）；是生成物的聚集状态在燃烧热测定条件下处于稳定状态，一般燃烧热常用298K时数据，如H2的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量。第5页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一燃烧热的应用参考表11比较H2、CH4谁的热值高。比较CH4和C2H5OH谁更环保。为什么我国使用乙醇作为汽油的待用品？思考交流第6页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一思考与交流 （4）、应根据什么标准来选择燃料?物质的燃

4、烧热 燃料的储量 燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格 燃料对生态环境的影响 例：丙烷燃烧热值高石油储量丰富开采容易燃烧时污染小储存、运输不方便能量第7页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一二中和热1.定义:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成_水所_的热量2.特点：酸碱分别为稀的_和稀的_中和反应反应热为_,且数值为定值1 mol放出强酸强碱负值理解中和热时注意：稀溶液是指溶于大量水的离子。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。第8页，共47

5、页，2022年，5月20日，23点49分，星期一（1）实验原理 中和热是指在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1 mol H2O时的反应热。实验时，先测出盐酸和氢氧化钠的起始温度，求其平均温度t1，两溶液混合充分反应后，读取混合液最高温度t2，为了使计算简便，可以近似地认为： 3.中和热的测定第9页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一(1)0.5 mol/L盐酸和0.55 mol/L 氢氧化钠的密度都是1 克/毫升，则：盐酸和氢氧化钠溶液均取 50 mL.近似认为混合溶液的比热容C4.18J/(g)，所以中和反应放出的热量是：Q(m1m2)C(t2t1)0.418(t2t1

6、)kJ(2)又因50毫升 0.5 mol/L盐酸中含有0.5 mol/L0.05 L0.025 mol的H，所以跟0.025 mol的OH发生中和反应，生成0.025 mol的水，放出热量为Q，所以： 中和热Q/0.0250.418(t2 t1)/0.025(kJ/mol)第10页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一（2）注意事项(1)酸碱溶液应当用稀溶液(0.10.5 mol/L)。因浓度过大，溶液中阴阳离子间的相互牵制作用就大，电离程度就不能达到100%，这样使酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分补偿电离时所需的热量，造成较大的误差。(2)要使用同一支温度计。分别先后测

7、量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。第11页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。(4)操作时动作要快，尽量减少热量的散失。(5)实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参加中和反应。(6)碱液要稍过量，以确保盐酸被完全中和。第12页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一（3）实验设计 用50 mL 0.50molL1的盐酸

8、与50 mL 0.55 molL1的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热回答下列问题：第13页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一第14页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一第15页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一第16页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一实验次数 温度第17页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一第18页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一第19页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一烧

9、杯间填满碎泡沫塑料的作用是_环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替？_(填“能”或“不能”)，其原因是_ 第20页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 molL1的原因是_ 实验中若改用60 mL 0.50 molL1的盐酸与50 mL 0.55 molL1的氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_(填“相等”“不相等”)，若实验操作均正确，则所求中和热_(填“相等”、“不相等”)已知在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3kJ的热量，则上述反应的热化学方程式为：_。第21页，共47页，2022

10、年，5月20日，23点49分，星期一解析：考查学生对中和热测定的实验能力、对出现问题的分析和理解能力，热化学方程式的书写、误差分析等由于本实验的关键是如何防止热量的损失，所以填充大量泡沫、使用玻璃搅拌器、稍过量的氢氧化钠等；(3)中由于参加反应的盐酸(60 mL 0.50 molL1)与氢氧化钠(50 mL 0.55 molL1)完全反应后生成的水的物质的量(50 mL 0.55 molL1)比原先(50 mL 0.50 molL1)多，所以放出的热量多，但中和热不变第22页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一答案： 减小热量损失不能一是铁会和盐酸反应，二是铁导热性好，热量

11、损失较大为了确保盐酸完全被中和不相等相等NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)；H57.3 kJmol1第23页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一 比较燃烧热与中和热的异同燃烧热中和热相同点能量变化放热反应H及其单位H0 kJ/mol不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不一定为1mol1mol反应热的含义101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量第24页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一燃烧热与中和热的比较分类燃烧热中和热定义在1

12、01 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做燃烧热在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热叫做中和热标准1 mol可燃物1 mol水热化学方程式的书写以燃烧1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数,化学计量数常用分数表示以生成1 mol水为标准来配平其余物质的化学计量数,化学计量数常用分数表示第25页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一实例C(s)+O2(g)=CO2(g);H=-393.5 kJ/molH2(g)+ O2(g)=H2O(l);H=-285.8 kJ/molH+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);

13、H=-57.3 kJ/mol相同点均属反应热,H都小于0不同点以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义以生成1 mol H2O所放出的热量来定义备注必须生成稳定的氧化物,如碳燃烧应生成二氧化碳而不是一氧化碳,氢气燃烧应生成液态水而非气态水强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时H=-57.3 kJmol-1第26页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一1我国“神七”已于2008年10月成功发射升空，中国航天员实现了首次太空行走发射“神七”的一级火箭可用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成氮气和水蒸气已知：(1)N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.

14、7 kJ/mol(2)N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJ/mol下列判断正确的是()第27页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一A所有物质与氧气发生的化学反应都是放热反应BN2H4的燃烧热为 534 kJ/molC肼与NO2反应的热化学方程式为：2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1135.7 kJ/molD3.2 g N2H4 完全反应转移的电子数为0.4 mol第28页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一解析：氮气与氧气的反应是吸热反应，A错燃烧热强调生成稳定的化合物，水应为液态，而反应(2)中水

15、为气态，故N2H4的燃烧热大于534kJ/mol，B错，反应(2)2反应(1)得肼与二氧化氮反应的热化学方程式，H(534267.7)kJ/mol1135.7 kJ/mol，C正确n(N2H4)3.2 g(32g/mol)0.1 mol，根据反应，N2H4转化成N2，转移电子的物质的量为0.4 mol，电子数为 0.46.021023，D错。答案：C第29页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一2(2009四川理综)25，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518kJ/mol.下列热化学方程式书写正确的是()第30页，

16、共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一D2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)；H5518kJ/mol解析：A项，生成的是2 mol H2O及BaSO4沉淀；C项，应生成液态水；D项，辛烷应为1mol.答案：B第31页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一第32页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一C2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H725.8 kJ/molD2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H1 452 kJ/mol解析：本题考查热化学方程式的书写及有关的计

17、算因 1 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水，放出22.68 kJg132 g725.8 kJ热量，所以2 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水的H1451.6kJmol1.答案：B第33页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一4已知反应：101 kPa时， 2C(s)O2(g)2CO(g)H221 kJmol1稀溶液中，H(aq)OH(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1下列结论正确的是()A碳的燃烧热大于 110.5 kJmol1B. 的反应热为 221 kJmol1C稀硫酸与稀HaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1D稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成 1 mol水

18、，放出57.3 kJ热量第34页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一答案：A第35页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一5. (2009重庆理综)下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)( )A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g);H=-1367.0kJmol-1(燃烧热)B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);H=+57.3 kJmol-1(中和热)C.S(s)+O2(g)=SO2(g);H=-296.8 kJmol-1(反应热)D.2NO2=O2+2NO;H=+116.2 kJmol

19、-1(反应热)第36页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一解析此题考查热化学方程式的书写A项考查燃烧热,生成物水的状态不是稳定状态;B项,因中和反应为放热反应,故H0;D项,未注明各物质的聚集状态答案：C第37页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一6. 25 101 kPa下,碳氢气甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol285.8 kJ/mol890.3 kJ/mol2800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是( )A.C(s)+ O2(g) =CO(g) H=-393.5 kJ/molB.2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) H

20、=+571.6 kJ/molC.CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) H=-890.3 kJ/molD. C6H12O6(s)+3O2(g) =3CO2(g)+3H2O(l) H=-1400 kJ/mol第38页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一解析:A项,碳燃烧生成的稳定氧化物是CO2而不是CO,不正确;B项,反应放热,H0,不正确;C项,反应生成的是气态水而不是液态水,不正确;D项,各物质的聚集状态,产物的书写及H均正确答案:D第39页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一 7. (天津 ) 磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷(P)在3.2g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出XkJ热量。 (1) 通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是_，其相应的质量(g)为_。 P2O3，P2O5 2.75, 3.55第40页，共47页，2022年，5月20日，23点49分，星期一 (2) 已知单质磷的燃烧热为YkJ/mol，则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热H=_。 (3) 写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的