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1、第二节 燃烧热 能源,化学反应与能量,2011年11月1日5时58分10秒，我国在酒泉卫星发射中心用改进型“长征二号”F运载火箭，成功将“神舟八号”航天飞船送入太空，实现了我国的首次空间交会对接。此次“神舟八号”飞船发射，是中国“长征”系列运载火箭第149次航天飞行。“长征二号”F运载火箭是在“长征二号”捆绑式运载火箭的基础上，按照发射载人飞船的要求，以提高可靠性、确保安全性为目标研制的运载火箭。火箭由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成，是目前我国所有运载火箭中起飞质量最大、 长度最长的火箭。燃料的燃烧放出巨大的能量推动火箭升空。,1理解燃烧热的概念，掌握有关燃烧热的计
2、算。 2了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。 3了解使用化石燃料的利弊和新能源的开发。 4了解化学在解决能源危机中的重要作用。,燃烧热,1概念 _时，_纯物质_燃烧生成_时所放出的热量。 2符号：H为_或H_0。 3单位：_。 4意义 例如：CH4的燃烧热为890.31 kJ/mol，表示在25C、101 kPa时，_CH4(g)完全燃烧生成_和_时放出890.31 kJ的热量。,答案：1101 kPa 1 mol 完全 稳定的氧化物 2 3kJ/mol 41 mol CO2(g) H2O(l),综合拓展,一、正确理解“燃烧热” 反应条件：25C和101 kPa(书中给出的燃烧热数值均为此
3、条件下测得)。 可燃物用量：1 mol纯物质。 例如，C8H18燃烧的热化学方程式为：2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l) H11036 kJ/mol，C8H18的燃烧热为5518 kJ/mol，而不是11036 kJ/mol。 “完全燃烧生成稳定的氧化物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的氧化物。 完全燃烧时，下列元素要生成对应的氧化物：CCO2，HH2O，SSO2。CCO不是完全燃烧，而SSO3不是燃烧产物，生成的水为液态不能是气态。,例如，C燃烧的热化学方程式为H110.5 kJ/mol C(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ/mol 则C的燃
4、烧热为393.5 kJ/mol，而不是110.5 kJ/mol。 文字叙述燃烧热时，用“正值”或“H”表示，例如，CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol或H890.3 kJ/mol。 燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数。,二、燃烧热和中和热的比较,尝试应用,1下列关于燃烧热的说法中正确的是( ) A1 mol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25C、1.01105 Pa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
5、D燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变,C,能 源,1定义 能提供_的资源，它包括化石燃烧、_、风力、_、_以及柴草等。 2化石燃料 (1)包括：_、_、_。,答案：1能量 阳光 流水 潮汐2(1)煤 石油 天然气 (2)低 酸雨 温室效应,(4)新能源包括：太阳能、_、_、_、_和_等。 特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。 3地位 能源是_和_的重要物质基础，它的开发和利用情况可以衡量一个国家和地区的经济发展和科学技术水平。,答案：(3)利用率 能源 新能源 (4)氢能 地热能 风能 海洋能 生物质能 3国民经济 社会发展,综合拓展,能源的分类及煤作燃料的利与弊 1能源的
6、分类方法有多种： (1)一次能源与二次能源 从自然界直接取得的天然能源叫一次能源，如原煤、原油、流水等；一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次能源，如各种石油制品、煤气、蒸汽、电力、氢能等。,(2)常规能源与新能源 在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的能源称为常规能源，如煤、石油、天然气、水能等。随着科技的不断发展，才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发展的利用先进技术所获得的能源都是新能源，如核聚变能、用以发电的风能、太阳能、海洋能和生物质能等。 (3)可再生能源与非再生能源 可连续再生、永久利用的一次能源称为可再生能源，如水能、风能等；经过亿万年形成的、短期内
7、无法恢复的能源，称之为非再生能源，如石油、煤、天然气等。,2煤作燃料的利与弊 (1)从化学的角度来看 煤虽然燃烧发热量高，但燃烧反应速率慢，热量利用效率低，且煤是重要的化工原料，把煤作燃料直接烧掉不仅会产生SO2等有毒气体和烟尘，且太浪费资源。 (2)从资源、环境的角度来看 煤是我国储量最多的能源资源，应充分利用该资源为国家建设服务，但煤的形成需经数亿年的时间，属于不可再生的资源，且大量开采虽成本较低，但会造成地面塌陷。煤的直接燃烧是一种低效的利用，对环境还会造成污染。,(3)从综合经济效益角度来分析 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，大大减少燃烧煤对环境的污染，提高煤
8、燃烧的热利用率。,尝试应用,2(双选题)下列说法不正确的是( ) A化石燃料在任何条件下都能充分燃烧 B化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体 C直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好 D固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低,解析：化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃烧。化石燃料不经处理直接燃烧可产生污染环境的CO、SO2等有害气体。化石燃料(煤)经深加工后变为气体燃料，不仅减少SO2对大气的污染，而且能提高燃烧效率，所以A、D选项的说法是错误的。 答案：AD,一、燃烧热,以下几个热化学方程式，能表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的热化学方程式是( )
9、AC(s)1/2O2(g)=CO(g) H110.5 kJ/mol BC(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ/mol C2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ/mol DH2(g)1/2O2(g)=H2O(g) H241.8 kJ/mol,解析：A项C(s)燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热；B项符合燃烧热的定义；C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O(l)，但由于其反应热表示的是2 mol H2完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项参加燃烧的H2虽然是1 mol，但其生成H2O(g)，而不是H2O(l)，故它的反应热也不为H2的燃烧
10、热。 答案：B 名师点睛：不是任何燃烧反应的反应热都称之为燃烧热，燃烧热必须具备一定的条件，即“1 mol”“完全燃烧”“稳定的化合物”。稳定的化合物是指不能再燃烧的，在常温、常压状态下的化合物，一般指：CCO2(g)、SSO2(g)、HH2O(l)。,变式应用,1由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气，放热241.8 kJ。写出该反应的热化学方程式：_。 若1 g水蒸气转化成液态水放热2.49 kJ，则反应H2(g)O2(g)=H2O(l)的H_kJ/mol。氢气的标准燃烧热为_kJ/mol。,解析：本题主要考查热化学方程式的书写及标准燃烧热的求算。书写热化学方程式时注意：计量数改变时，H也同
11、等倍数地改变，故生成水蒸气时的热化学方程式可写为H2(g) O2(g)=H2O(g)；H241.8 kJ/mol或2H2(g)O2(g)=2H2O(g)；H483.6 kJ/mol等多种形式。18 g水蒸气转化为18 g液态水时放热约44.82 kJ/mol，所以1 mol H2燃烧生成1 mol H2O(l)时，H241.8 kJ/mol(44.82 kJ/mol)286.62 kJ/mol。标准燃烧热为生成1 mol H2O(l)时放出的热量，H286.62 kJ/mol。,解析：本题主要考查热化学方程式的书写及标准燃烧热的求算。书写热化学方程式时注意：计量数改变时，H也同等倍数地改变，故
12、生成水蒸气时的热化学方程式可写为H2(g) O2(g)=H2O(g)；H241.8 kJ/mol或2H2(g)O2(g)=2H2O(g)；H483.6 kJ/mol等多种形式。18 g水蒸气转化为18 g液态水时放热约44.82 kJ/mol，所以1 mol H2燃烧生成1 mol H2O(l)时，H241.8 kJ/mol(44.82 kJ/mol)286.62 kJ/mol。标准燃烧热为生成1 mol H2O(l)时放出的热量，H286.62 kJ/mol。,答案：H2(g) O2(g)=H2O(g)；H241.8 kJ/mol或2H2(g)O2(g)=2H2O(g)； H483.6 kJ
13、/mol 286.62 286.62,二、能源的综合利用,城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。 (1)试写出制取水煤气的主要化学反应方程式：_。(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2220.0 kJ/mol,已知CO气体燃烧的热化学方程式为： CO(g) O2(g)=CO2(g)；H282.57 kJ/mol 试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值约为_。 (3)已知氢气燃烧的热化学方程式为 2H2(g)O2(g
14、)=2H2O(l)；H571.6 kJ/mol 试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为_。 (4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是_。,解析：由题意“煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气；煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气”。知反应方程式为：CH2O(g)=COH2；(2)同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值为 395。 答案：(1)CH2O(g) COH2 (2)395 (3)145 (4)来源丰富，单位质量产生热量大，产物无污染。 名师点睛：选择燃料可以从以下几个方面确定其优劣；从物质的燃烧热；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。例如：液化石油气中的丙烷，燃烧热值高，地下石油储量丰富，开采较容易，燃烧时产生CO2、H2O对环境污染小，缺点是储存、运输不方便。,变式训练,2(双选题)下列有关能量转换的说法正确的是( ) A煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程 D植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程,
