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1、第一单元 化学反应中的热效应专题1 化学反应与能量变化能源的充分利用ks5u精品课件引入、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的 化学方程式为： 2H2(q)+ O2(q) = 2H2O( l )H =- 571.6 kJ/mol C3H8(q+5O2(= 3CO2(q+4H2O(l)H =- 2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热 3847kJ 则氢气和甲烷的体积比为 ( )(A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1Bks5u精品课件解1 ：设H2、C3H8的物质的量分别为x，yx + y = 5(571.6/2)(x) + 2220y = 3847V
2、(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1x = 3.75 moly = 1.25 molks5u精品课件解2 ：1mol H2 燃烧放热 285.8 kJ1mol 混合气 燃烧放热 3847kJ/5 = 769.4 kJH2 285.8C3H4 2220769.41450.6483.63 1 =ks5u精品课件解3 ：( 巧解） 5mol 混合气中，C3H8 物质的量必小于 2mol，H2 的物质的量必大于3mol。 2mol C3H8 燃烧放热 4440 kJ,超过总放热量 3847 kJ n (H2) : n (C3H8) 必大于 3 :
3、2选 Bks5u精品课件标准燃烧热标准燃烧热定义：在101kPa时，l mol物质完全燃烧的反应热.衡量燃料燃烧放出热量大小的物理量热值热值定义：在101kPa时，l g物质完全燃烧的反应热.一、标准燃烧热1、标准燃烧热与热值的定义ks5u精品课件关于燃烧热的理解： 研究条件： 25 ,101 kPa 反应程度：完全燃烧 燃烧物的物质的量：1 mol 研究内容：放出的热量。（H0，单位kJ/mol） 在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25 ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列 元素完全转变成对应的稳定物 如：CCO2(g)；HH2O(l)；SSO2(g)；ClHC
4、l(g)； NN2(g)ks5u精品课件【思考】燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同？答： 燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物 质越多，放出的热量就越多，而标准燃烧热规定是1 mol的可燃物； 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而 研究标准燃烧热必须是生成稳定的氧化物。所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能 不同，但标准燃烧热是一定的。ks5u精品课件H2(g) O2(g)= H2O(l)；H= 285.8kJ/mol 由于计算燃烧热时，可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的，所以热化学方程式的化 学计量系数常出现分数。2、研究物质标准燃烧热的意义了解化学反应完成时产生
5、热量的多少， 以便更好地控制反应条件，充分利用能 源。ks5u精品课件3 3、燃烧热的计算及应用、燃烧热的计算及应用 例题1.在101 kPa时，1 mol CH4 完全燃烧 生成CO2和液态H2O，放出890.3 kJ的热量， 试写出CH4燃烧的热化学方程式。1000 L CH4 （标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？ ks5u精品课件解析：根据题意，在101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧的热化学方程式为： CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H=890.3 kJ/mol 即CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol。 1 000 L CH4（标准状况）的物质的量为：
6、n(CH4)=1000L22.4Lmol-1=44.6 mol 1 mol CH4 完全燃烧放出890.3 kJ的热量， 44.6 mol CH4 完全燃烧放出的热量为： 44.6 mol890.3 kJ/mol=3.97104 kJ 答案：CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol，1 000 L CH4（标准 状况）完全燃烧产生的热量为3.97104 kJ。ks5u精品课件概念辨析：1.下列各组物质的标准燃烧热相等的是：（ ） A.碳和一氧化碳 B.1mol碳和2mol碳 C.1mol乙炔和2mol碳 D.淀粉和纤维素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)； = -285.8 kJ/m
7、olHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； = -241.8 kJ/molH 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)； = -483.6 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)； = -571.6 kJ/molH2.已知热化学方程式：则氢气的标准燃烧热为：285.8 kJ/molks5u精品课件297 kJmol-1S (s)O2(g)SO2 (g) H297kJmol-13：10g硫磺在氧气中完全燃烧生成气态SO2，放出 的热量能使500gH2O温度由18升至62.4，则硫 磺的标准燃烧热为 ，热化学方 程式为 。（已知每克水温度每升高1 所需热量为4.18J）ks
8、5u精品课件小结：标准燃烧热和中和热的区别与联系1mol反应物完全燃 烧时放出的热量； 不同反应物，标准 燃烧热不同。生成1mol水时放出 的热量；强酸与强 碱的中和热都约为 57.3kJ/mol 。标准燃烧热中和热相同点不同点能量变化H标准含义放热反应H0；单位：kJ/mol 1mol可燃物生成1mol水ks5u精品课件将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃 料的方法之一。C+H2O=CO+H2 已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5KJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H2=-241.8KJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)
9、H3=-283.0KJ/mol 甲同学认为：“煤燃烧时加少量的水，可以使煤炭燃烧 放出更多的热量。” 乙同学认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与 直接燃烧煤放出的热量一样，而将煤转化为水煤气会 增加消耗，因此，将煤转化为水煤气得不偿失。” 你认为他们说得有道理吗？ks5u精品课件二、能源利用与节能措施能源就是能提供能量的自然资源，包括化石燃料（煤 、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等 。能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济 发展和科学技术水平。 煤、石油、天然气是当今世界上重要的化石燃料。 但它们的蕴藏有限，且不可再生。解决的办法 ：开源节 流。即开发新能源，节
10、约现有能源，提高能源的利用率。节约能源的重要措施： 科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源 的利用率。ks5u精品课件思考下列问题：1、世界上最重要的化石燃料有哪些？有何优点？2、广义讲，哪些物质可称为燃料？3、从资源蕴藏、开采、运输、资源综合利用以及环 境保护等方面探讨煤作燃料的利弊。4、我国能源利用现状？如何调整和优化能源结构的 方向？5、新能源的特点？哪些是认为最有希望的新能源？ks5u精品课件1、世界上最重要的化石燃料：煤（主要成分C）、石油（主要为烃的混合物，其中 重要产物汽油的主要成分为辛烷C8H18）、天然气（主要 成分甲烷）。优点：燃烧热都很高。2、广义讲，能够发生燃烧，
11、反应放出热量的物质都可称 为燃料。3、煤作燃料的利弊从化学的角度，煤的燃烧热虽高，但燃烧反应速率 慢，热量利用率低；且煤是重要的化工原料，把煤作燃 料烧掉不仅会产生SO2等有害气体和烟尘，而且浪费资 源。ks5u精品课件从资源、环境的角度，煤是我国储量最多的能源资 源，应充分利用。但煤的形成需经数亿年的时间，属 于不可再生能源，且大量开采虽成本较低，但存在造 成地面塌陷及瓦斯爆炸等隐患。煤的直接燃烧是一种 低效的利用，且对环境会造成污染。从综合经济效益角度，通过清洁煤技术，如煤的液 化和气化，及实行烟气净化脱硫等，减少燃烧煤的对 环境的污染，提高煤燃烧的热利用率。4、我国是少数以煤为主要能源的
12、国家，且煤燃烧的热 利用率较低。ks5u精品课件我国调整和优化能源结构的方向：一方面，要提高 煤燃烧的热利用率；另一方面，降低煤在能源结构中的 比率，节约油气资源，加快开发水电、核电和新能源， 实现可持续发展。5、新能源的特点：资源丰富，可再生，对环境无污染或很少污染。最有希望的新能源：太阳能、燃料电池、风能和氢能等 。ks5u精品课件三、新能源的开发三、新能源的开发1.1.燃料电池，燃料电池，2.2.氢能，氢能， 3.3.太阳能，太阳能， 4.4.风能，生物能、核能、地热能、潮汐风能，生物能、核能、地热能、潮汐 能等能等 ks5u精品课件H2(g)=2H(g) H+Q11/2O2(g)=O(
13、g) H+Q22H(g)+O(g)=H2O(g) H-Q3H2O(g)=H2O(l) H-Q4H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H-Q5试指出Q5与Q1、Q2、Q3、Q4的关系。 1、已 知 下 列 反 应：ks5u精品课件2、 若在标准状况下，将H2和O2组成的混合气体 点燃爆炸后再恢复到标况，气体体积减少了 33.6L，则反应放出的热量是 _kJ。286；H =484kJ/mol；H =572kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ks5u精品课件3、已知热化学方程式现有克纯炭不完全燃烧，所得气体中 CO占 3/4体积，与克纯炭完全燃烧相比 较，此反应损失了多少热量？ks5u精品课件4、发射卫星用肼 N2H为燃料和NO2作氧化剂 ，两者反应生成N2 和 H2O(g)。已知： + 2H2O (g)那么发射卫星时，燃烧1mol肼与NO2放出的热量 是 kJ。567.6ks5u精品课件使燃料充分燃烧的措施： （1）通入充足且适量的空气； （2）固体燃料粉碎、液体燃料喷雾以 增大燃料与空气的接触面。ks5u精品课件按 转 换 状 况 分 类一次能源 二次能源 水能、生物能、石油、太阳能、 风能、地热能、海洋能、核能 电力、焦碳、煤气、蒸汽、 热水、汽油、煤油、沼气 ks5u精品课件
