《燃燒熱和中和熱》PPT課件

2021-5-8 1 2021-5-8 2 1、定義：在101kPa時，l mol物質完全燃燒生成 穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。【思考】燃燒放出的熱量與燃燒熱有什么不同？答： 燃燒放出的熱量與物質的多少有關，燃燒的物質越多，放出的熱量就越多，而燃燒熱規(guī)定是1 mol的可燃物； 研究燃燒放出的熱量并未限定燃燒產(chǎn)物的形態(tài)，而研究燃燒熱必須是生成穩(wěn)定的氧化物。所以，不同量的同一物質完全燃燒，放出的熱量可能不同，但燃燒熱相等。 2021-5-8 3 2、注意： 燃燒的條件是在101kPa； 可燃物以1mol作為標準，因此書寫熱化學方程式時，其它物質的化學計量數(shù)可用分數(shù)表示； 物質燃燒都是放熱反應，所以表達物質燃燒時的H均為負值； 燃燒要完全，如H 2S的燃燒熱是指生成SO2，而不是生成S的不完全燃燒； 生成的產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物，C的燃燒熱是指生成CO 2，而不是CO；H 2的燃燒熱是指生成H 2O(l)，而不是H 2O(g)。如：H 2(g)+ 1/2 O2(g) = H 2O(l); H =285.8 kJ/mol 2021-5-8 4 4、有關燃燒熱的計算例1：10g硫磺在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)SO2，放出的熱量能使500gH 2O溫度由18升至62.4，則硫磺的燃燒熱為 ，熱化學方程式為 。（已知每克水溫度每升高1 所需熱量為4.18J）297 kJmol-1S (s)O2(g)SO2 (g) ；H297kJmol-13、研究物質燃燒熱的意義了解化學反應完成時產(chǎn)生熱量的多少，以便更好地控制反應條件，充分利用能源。 2021-5-8 5 例2：0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H 6）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)B2O3和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，其熱化學方程式為 。 已知；H 2O（l）= H 2O（g） H = 44kJ/mol，則11.2L（標準狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時放出熱量是 kJ。B2H 6 (g)3O2(g)B2O3(s)H 2O(l)；H2165 kJmol-11016.5 2021-5-8 6 1、定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應，生成1mol水時的反應熱。 強酸和強堿反應，實質都是H +OH -= H 2O，中和熱都為 57.3kJ/mol 的熱量（中學階段我們只討論強酸和強堿反應的中和熱）。2、注意： 條件稀溶液（一般是指濃度均 1mol /L） 若是濃溶液，則在中和時還要考慮溶液的稀釋，此時除發(fā)生中和反應外，稀釋過程也要放出熱量，影響中和熱的數(shù)值。 2021-5-8 7 57.3kJ/mol 是指強酸與強堿反應生成1mol水時的中和熱。思考:若是強酸跟弱堿或弱酸跟強堿發(fā)生中和反應，中和熱也是57.3kJ/mol嗎？為什么？答：若是強酸跟弱堿或弱酸跟強堿發(fā)生中和反應，中和熱將小于57.3kJ/mol。因為： 弱電解質反應時會不斷電離，電離時要吸熱； 生成的鹽會水解，水解也要吸熱。 中和反應都是放熱反應，所以表達中和熱時的H均為負值。如：NaOH (aq)+1/2 H 2SO4 (aq) = 1/2 Na2SO4 (aq) + H 2O(l); H = 57.3kJ/mol 限定的量是指生成1mol水，因此書寫熱化學方程式時，其它物質的化學計量數(shù)可用分數(shù)表示； 2021-5-8 8 例：已知H +(aq)+OH -(aq)=H 2O(l)； H =57.3kJ/mol ，求下列中和反應中放出的熱量。（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應放出 kJ的熱量。（2）用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反應，放出 kJ的熱量。3、有關中和熱的計算28.6528.65 2021-5-8 9 小結：燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系1mol反應物完全燃燒時放出的熱量；不同反應物，燃燒熱不同。生成1mol水時放出的熱量；強酸與強堿的中和熱都約為57.3kJ/mol 。燃燒熱中和熱相同點不同點能量變化H標準含義放熱反應H0；單位：kJ/mol 1mol可燃物生成1mol水 2021-5-8 10 閱讀P43-44，思考下列問題：1、世界上最重要的化石燃料有哪些？有何優(yōu)點？2、廣義講，哪些物質可稱為燃料？3、從資源蘊藏、開采、運輸、資源綜合利用以及環(huán)境保護等方面探討煤作燃料的利弊。4、我國能源利用現(xiàn)狀？如何調整和優(yōu)化能源結構的方向？5、新能源的特點？哪些是認為最有希望的新能源？ 2021-5-8 11 1、世界上最重要的化石燃料： 煤（主要成分C）、石油（主要為烴的混合物，其中重要產(chǎn)物汽油的主要成分為辛烷C8H 18）、天然氣（主要成分甲烷）。 優(yōu)點：燃燒熱都很高。2、廣義講，能夠發(fā)生燃燒，反應放出熱量的物質都可稱為燃料。3、煤作燃料的利弊 從化學的角度，煤的燃燒熱雖高，但燃燒反應速率慢，熱量利用率低；且煤是重要的化工原料，把煤作燃料燒掉不僅會產(chǎn)生SO 2等有害氣體和煙塵，而且浪費資源。 2021-5-8 12 從資源、環(huán)境的角度，煤是我國儲量最多的能源資源，應充分利用。但煤的形成需經(jīng)數(shù)億年的時間，屬于不可再生能源，且大量開采雖成本較低，但存在造成地面塌陷及瓦斯爆炸等隱患。煤的直接燃燒是一種低效的利用，且對環(huán)境會造成污染。 從綜合經(jīng)濟效益角度，通過清潔煤技術，如煤的液化和氣化，及實行煙氣凈化脫硫等，減少燃燒煤的對環(huán)境的污染，提高煤燃燒的熱利用率。4、我國是少數(shù)以煤為主要能源的國家，且煤燃燒的熱利用率較低。 2021-5-8 13 每煉一噸鋼所需標準煤中國1.3t(約是國際水平的1.6倍)國際先進水平0.70.9t 2021-5-8 14 我國調整和優(yōu)化能源結構的方向：一方面，要提高煤燃燒的熱利用率；另一方面，降低煤在能源結構中的比率，節(jié)約油氣資源，加快開發(fā)水電、核電和新能源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。5、新能源的特點： 資源豐富，可再生，對環(huán)境無污染或很少污染。最有希望的新能源：太陽能、燃料電池、風能和氫能等。 2021-5-8 15 練習1、在一定條件下，CO和 CH 4燃燒的熱化學方程式分別為： 由1molCO和3mol CH 4組成的混合氣在上述條件下充分燃燒時，釋放的熱量為（ ） A2912kJ B2953kJ C3236kJ D3867kJ B；H =566kJ/molH =890kJ/molCH 4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H 2O(l);2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 2021-5-8 16 練習2、 若在標準狀況下，將H 2和O2組成的混合氣體點燃爆炸后再恢復到標況，氣體體積為33.6L，則反應放出的熱量是_kJ。286；H =484kJ/mol；H =572kJ/mol練習3、已知熱化學方程式 現(xiàn)有80t純炭不完全燃燒，所得氣體中CO占 3/4體積，與80t純炭完全燃燒相比較，此反應損失了多少熱量？ 2021-5-8 17567.6 練習4、發(fā)射衛(wèi)星用肼 N2H 6為燃料和NO2作氧化劑，兩者反應生成N2 和 H 2O(g)。已知： + 2H 2O (g)那么發(fā)射衛(wèi)星時，燃燒1mol肼放出的熱量是 kJ。 2021-5-8 18