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1、第二节燃烧热 能源,化学反应原理第一章 化学反应与能量,2014.9.12,燃烧热、中和热、溶解热都属于特殊条件下的反应热,思 考 与 交 流,什么是燃烧?,燃烧是可燃物与氧化剂发生的剧烈 的氧化还原反应,同时伴有发光和放 热的现象。,所有的燃烧反应都是放热反应,燃烧过程是吸热反应还是放热反应?,1.燃烧热的概念25,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。,研究的条件,生成物不能继续燃烧,一般指: C - CO2 (g) S SO2 (g) H H2O(l),kJ/mol,限定燃料的物质的量,一.燃烧热,【概念要点 】, 燃烧热属于反应热,也用H表示,单位也为k
2、J/mol, 研究条件:在25 、 101kPa (书中所提供的燃烧热数据均为该条件下测得的,一定条件下的燃烧热数值是定值),在表示燃烧热的热化学方程式时,可燃物应以1mol为标准来配平其他物质,常出现化学计量数为分数的情况,例:表示H2燃烧热的热化学方程式 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ/mol 例:表示CO燃烧热的热化学方程式 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H=-283.0 kJ/mol,可燃物以1mol作为标准进行测量,可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物,C完全燃烧的产物是CO2(g),而不是CO(g) H2完全燃烧生成稳定的氧化物H2O(l
3、),而不是H2O(g)。N-N2 SSO2 Cl-HCl,语言表述CH4的燃烧热为 890.3kJ/mol符号表示 H= 890.3 kJ/mol 语言表述H2的燃烧热为 285.8 kJ/mol符号表示 H= 285.8 kJ/mol,对比下列燃烧热的表达方法,从中你可获得 哪些提示?, 由于燃烧是放热反应,故文字表达使用“正值”, 但用H表示时必须注明符号,例:C(s)+ O2(g)=CO2(g) H = - 393.5 kJ/mol 实验测得: 在25、101kPa时,1mol C(s) 完全燃烧放出 393.5kJ的热量,这就是C的燃烧热。,例:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l
4、) H= - 285.8 kJ/mol实验测得:在25、 101kPa时,1mol H2 (g)完全 燃烧生成液态水时放出285.8 kJ的热量,这就是H2的 燃烧热。,燃烧热通常可利用仪器通过实验测得,练习1:下列热化学方程式能正确表示酒精燃烧热的是( ) A. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H= - 1370.3 kJ/molB.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) H= - 1238.3 kJ/mol,A,2.下列各组物质的燃烧热相等的是:( ) A.碳和一氧化碳 B.1moL碳和2moL碳 C.1moL乙炔和2moL碳 D
5、.淀粉和纤维素,B,285.8 kJ/mol或H= 285.8 kJ/mol,2.燃烧热与中和热的区别与联系,例1:已知CH4的燃烧热为890.3kJmol,试求1000L CH4(标准状况)完全燃烧后所产生的热量为多少?,3、有关燃烧热的计算,【解】1000L CH4(标准状况)的物质的量为:,1mol CH4完全燃烧放出890.3kJ的热量,44.6 molCH4完全燃烧放出的热量为:44.6 mol890.3kJmol3.97104kJ,例2已知乙醇的燃烧热H= 1366.8kJ/mol,在25、 101kPa时,1kg 乙醇充分燃烧后放出多少热量?,【解】1000 g乙醇的物质的量为:
6、,1000 g乙醇完全燃烧后放出的热量= 1366.8kJ/mol 21.74mol= 2.971 104 kJ,答:1kg乙醇完全燃烧后放出2.971 104 kJ的热量。,二、能源,能源就是能提供能量的资源。,概念:,分类:,1、按开发与利用状况分,常规能源:现在已被我们普遍使用的能源被称为常规能源。 如:煤、石油、天然气、水能等。,新能源:近几十年才开始被利用或正在研究使用的能源被称为新能源。 如:太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。,在讨论能源问题时,主要指的是常规能源,2、按属性分,可再生能源:是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源
7、,它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。 主要包括:太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。,不可再生能源:经过千百万年形成的、短期内无法恢复的能源,称之为不可再生能源。 如:煤炭、石油、天然气等。,3、按转换传递过程分,一级能源:自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源。 如:原煤、原油、天然气、太阳能、水力、 潮汐能、地热能、生物质能、风能、海洋温差能等。,二级能源:需依靠其它能源的能量 间接制取的能源称为二级能源。 如:电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭.汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等。,思考与交流,我国目前使用的主要能源是化石燃料,它们的蕴藏量有
8、限,而且不能再生,最终将会枯竭。谈谈你的解决办法?,“开源节流”开发新能源和节约现有能源,提高能源的利用率。,绿色能源是可再生能源, 这些能源消耗之后可以得到恢复补充,对生态环境低污染或无污染。主要有:风能、电能、太阳能、地热能、氢能等。,绿色能源,变式演练,1、煤、石油、天然气、水能等是多年来大规模 使用的能源,被称为_(用“常规能源”或“新能源”填空);而地热、海洋能以及现在又有新的利用方式的太阳能、风能等被称为 _(用“常规能源”或“新能源”填空)。,常规能源,新能源,2、下列叙述正确的是( ) A.电能是二级能源 B.水力是二级能源 C.天然气是一级能源 D.水煤气是一种高效而没有污染
9、的一级能源 E.氢气是一种高效而没有污染的二级能源,变式演练,A C E,3.下列属于一级能源的是:属于二级能源的是: A 风能 B 电能 C 氢能 D 阳光 E 天然气,A D E,B C,4.下列关于燃烧热的说法中正确的是 ( )A.1mol物质燃烧所放出的热量B.常温下,可燃物燃烧放出的热量C.在25、1.01105Pa时,1mol物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变,C,5.在1.01105Pa时,4g氢气在O2中完全燃烧生成液态水,放出572KJ的热量,则H2的燃烧热为 ;表示氢气燃烧的热化学方程式为6.在1.01105Pa时,16g
10、 S在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫,放出148.5KJ的热量,则S的燃烧热为 ,S燃烧的热化学方程式为,286KJ/mol,H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) H=285.8 kJmol,297KJ/mol,S(s)O2(g)SO2(g),297KJ/mol,讨论:下面列出的是有关煤作燃料利弊问题的一些主要论点,请参考这些论点,并准备有关材料,简要论述你对该问题的看法。煤是我国储量最多的能源资源,应充分利用该资源为我国的社会主义建设服务。据有人估计,我国的煤炭储量足够使用几百年。 煤的形成需经过数亿年的时间,用一些就少一些,不可再生。 煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单烧掉太可
11、惜,应该综合利用。, 煤是发热量很高的固体燃料,我国煤炭资源相对比较集中,开采成本较低,用煤作燃料合算。煤作为固体燃料,燃烧反应速率小,热利用效率低,且运输不方便。 煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘,对环境造成严重污染。 可以通过清洁煤技术,如煤的液化和气化,以及实行烟气净化脱硫等,大大减少燃煤对环境造成的污染,提高煤燃烧的热利用率。 煤大量开采时,会造成地面塌陷。,参考观点: 资源蕴藏方面:煤是我国储量最多的能源资源,应充分利用,但由于煤为不可再生能源,故使用过程中应减少不必要的浪费,并提高其能量利用率,同时应加快开发新能源。 开采和运输方面:我国煤炭资源相对比较集中,开采成本较低,这从我国的大、中、小型煤矿繁多即可说明,且一般的煤矿工人不需要多么高深的技术;但煤在大量开采时,又会造成地面塌陷;在运输方面,很不方便,需要装、卸、运等诸多环节,且开采出来的煤在贮存时便有部分变质,造成资源浪费,同时造成环境污染,这从煤矿周围的空气质量普遍不佳(尤其是粉尘)即可证明,故应大大提高清洁煤技术,使煤通过气化等手段而变得易于运输。,