燃烧热能源 【高效备课精研+知识精讲提升】 高二化学（人教版选修4）

第 1 页1、依据事实，写出下列反应的热化学方程式、依据事实，写出下列反应的热化学方程式（2）1g甲醇燃烧生成二氧化碳和水（液态）时放热甲醇燃烧生成二氧化碳和水（液态）时放热22.68kJ（1）1mol碳完全燃烧放出碳完全燃烧放出393.5kJ的热量的热量（3）1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应，生成氯化氢和二氧化氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应，生成氯化氢和二氧化碳放出碳放出145kJ的热量。的热量。2Cl2(g)2H2O(g)C(s)4HCl(g)CO2(g)H290kJ/molC(s)O2(g)CO2(g)H393.5kJ/molCH3OH(l)3/2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H725.8kJ/mol2CH3OH(l)3O2(g)2 2CO2(g)4H2O(l)H1451.58kJ/mol第 2 页2、说明下列热化学方程式中，说明下列热化学方程式中，H的意义。的意义。（1）H+(aq)OH(aq)H2O(l)H57.3kJmol（2）2H2(g)O2(g)2H2O(g)H484kJmol-1第二节燃烧热 能源第一章化学反应与能量第 4 页一、燃一、燃烧烧热热25、101kPa下，下，mol甲烷完全燃烧生成甲烷完全燃烧生成CO2(气气)和和H2O(液液)时时放出放出890.31kJ的热的热量，热量，热化学方程式表示为：化学方程式表示为：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H890.31kJ/mol1、定义：、定义：25、101kPa下，下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。物时所放出的热量。思考：甲烷的燃烧热为思考：甲烷的燃烧热为890.31kJ其意义是什么？其意义是什么？第 5 页（1）研究条件：）研究条件：25101kPa，条件不同，反应热不同，条件不同，反应热不同（2）燃料的物质的量：）燃料的物质的量：规定规定为为1mol（3）在在101kPa时，时，完全燃烧完全燃烧生成生成稳定稳定的氧化物的氧化物（即生（即生成物成物不能继续燃烧）不能继续燃烧）一一般如：般如：CCO2(g)、SSO2(g)、HH2O(l)（4）单位：）单位：kJ/mol2、概念理解：、概念理解：【概念要点【概念要点】燃烧热属于反应热，也用燃烧热属于反应热，也用H表示，单位也为表示，单位也为kJ/mol。(H为负，燃为负，燃烧热只取正烧热只取正)燃烧热通常由实验测得。燃烧热通常由实验测得。【小试牛刀】分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固【小试牛刀】分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热？为什么？态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热？为什么？A.C(s)O2(g)CO(g)；H110.5kJ/molB.C(s)O2(g)CO2(g)；H393.5kJ/molC.2H2(g)O2(g)2H2O(l)；H571.6kJ/molD.H2(g)12O2(g)H2O(l)；H285.8kJ/molB.C(s)O2(g)CO2(g)；H393.5kJ/molD.H2(g)12O2(g)H2O(l)；H285.8kJ/mol由于计算燃烧热时，可燃物质是以由于计算燃烧热时，可燃物质是以1mol作为标准来计作为标准来计算的，所以热化学方程式的算的，所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数化学计量系数常出现分数。第 7 页3、表示表示燃烧热的热化学方程式的书写：燃烧热的热化学方程式的书写：应以应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数常出现分数)4、一一定量可燃物完全燃烧时放出的热量：定量可燃物完全燃烧时放出的热量：Q放放n(可燃物可燃物)HcQ放放为可燃物燃烧反应放出的热量；为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；为可燃物的物质的量；Hc为可燃物的燃烧热。为可燃物的燃烧热。燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？第 8 页（1）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）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，而燃烧热规定是热量就越多，而燃烧热规定是1mol的可燃物。的可燃物。（2）研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热）研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。必须是生成稳定的氧化物。因此，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热因此，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但燃烧热相等。量可能不同，但燃烧热相等。了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。应条件，充分利用能源。5、研究物质燃烧热的意义研究物质燃烧热的意义一些物质的燃烧热一些物质的燃烧热第 10 页【例例题题】在在101kPa时时，1molCH4完完全全燃燃烧烧生生成成CO2和和液液态态H2O，放放出出890kJ的的热热量量，CH4的的燃燃烧烧热热为为多多少少？1000LCH4（标标准准状状况况）燃烧后所产生的热量为多少？燃烧后所产生的热量为多少？【解解】根根据据题题意意，在在101kPa时时，1molCH4完完全全燃燃烧烧的的热热化化学学方程式为：方程式为：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H890kJmol即即CH4的燃烧热为的燃烧热为890kJmol。第 11 页1000LCH4的物质的量为：的物质的量为：n(CH4)V(CH4)/Vm1000L/22.4Lmol-144.6mol1molCH4完完全全燃燃烧烧放放出出890kJ的的热热量量，44.6molCH4完完全全燃燃烧烧放放出的热量为：出的热量为：44.6mol890kJmol3.97104kJ答答：CH4的的燃燃烧烧热热为为890kJmol，1000LCH4(标标准准状状况况)完完全全燃烧产生的热量为燃烧产生的热量为3.97104kJ。【小试牛刀】判断下列说法的正误。【小试牛刀】判断下列说法的正误。1、H2的燃烧热任何时都就是的燃烧热任何时都就是H120.9kJ/mol。2、25、101kPa，1gH2完全燃烧放出的热量为完全燃烧放出的热量为120.9kJ，H2的燃烧热为的燃烧热为120.9KJ/mol。3、常温常压下、常温常压下H2(g)I2(g)2HI(g)H14.9kJ/mol，H2的燃烧热为的燃烧热为14.9kJ/mol。条件规定为条件规定为25、101kPa规定为规定为1mol物质物质研究的对象是燃烧反应研究的对象是燃烧反应4、常温常压下，、常温常压下，H2和和CO各各1mol混合气体燃烧，放出的热量混合气体燃烧，放出的热量为为524.8kJ/mol，此时的燃烧热为，此时的燃烧热为524.8kJ/mol。5、CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g)H802.31kJ/mol，CH4的燃烧热为的燃烧热为802.31kJ/mol。6、2C(s)O2(g)2CO(g)H110.5kJ/mol，C的燃烧热的燃烧热为为110.5kJ/mol。必须为纯物质必须为纯物质必须生成稳定的氧化物必须生成稳定的氧化物，液态水，液态水必须生成稳定的氧化物，必须生成稳定的氧化物，CO2【疑难突破】【疑难突破】【疑难突破】【疑难突破】2C2C8 8HH1818(l l)25O25O2 2(g)(g)16CO16CO2 2(g)(g)18H18H2 2O(l)O(l)HH11036kJ/mol11036kJ/mol思考思考思考思考:C8H18的燃烧热是多少的燃烧热是多少?HH5518kJ/mol5518kJ/mol1mol1molC8H18燃烧时放出了多少热燃烧时放出了多少热?5518kJ5518kJ【温馨提示】语言表述【温馨提示】语言表述C8H18的燃烧热为的燃烧热为5518kJ/mol符号表示符号表示H5518kJ/mol第 15 页相相同同点点燃烧热燃烧热中和热中和热能量变化能量变化H不不同同点点反应物的量反应物的量生成物的量生成物的量反应热反应热的含义的含义放热反应放热反应H0,单位单位kJ/mol1mol可燃物可燃物不限量不限量不限量不限量H2O1mol1mol反应物完全燃烧反应物完全燃烧时放出的热量时放出的热量;不同的不同的物质燃烧热不同物质燃烧热不同酸酸碱碱中中和和生生成成1molH2O时放出的热量时放出的热量,燃烧热与中和热的燃烧热与中和热的区别与联系区别与联系第 16 页【特别提醒】【特别提醒】（1）“燃烧热的热化学方程式燃烧热的热化学方程式”与与“燃烧的热化学方程式燃烧的热化学方程式”的的书写不同。写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为书写不同。写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为1mol，燃烧的，燃烧的热化学方程式不强调可燃物的物质的量，可为任意值。热化学方程式不强调可燃物的物质的量，可为任意值。（2）“中中和和热热的的热热化化学学方方程程式式”与与“中中和和反反应应的的热热化化学学方方程程式式”的的书书写写不不同同。书书写写中中和和热热的的热热化化学学方方程程式式时时生生成成的的水水必必须须为为1mol，书写中和反应的热化学方程式时生成的水的量可为任意值。，书写中和反应的热化学方程式时生成的水的量可为任意值。第 17 页【小试牛刀】【小试牛刀】分析以下几个热化学方程式，表示分析以下几个热化学方程式，表示25时燃烧热的是时燃烧热的是（）A、C(s)O2(g)CO(g)H110.5kJ/molB、C(s)O2(g)CO2(g)H393.5kJ/molC、2H2(g)O2(g)2H2O(l)H571.6kJ/molD、H2(g)1/2O2(g)H2O(g)H241.8kJ/molE、H2(g)1/2O2(g)H2O(l)H285.8kJ/molBE第 18 页【再来一刀】【再来一刀】已知下列两个热化学方程式：已知下列两个热化学方程式：2H2(g)O2(g)2H2O(l)H571.6kJmol-1C3H8(g)5O2(g)3CO2(g)4H2O(l)H2220kJmol-1（1）H2的燃烧热为的燃烧热为_，C3H8的燃烧热为的燃烧热为_（2）2gH2和和2molC3H8组组成成的的混混合合气气体体完完全全燃燃烧烧放放出出的的热热量量为为_（3）现现有有H2和和C3H8的的混混合合气气体体5mol，完完全全燃燃烧烧时时放放出出热热量量3847kJ，则混合气体中，则混合气体中H2和和C3H8的体积比为的体积比为_3：1285.8kJmol-12220kJmol-14725.8kJ第 19 页二、能源二、能源1、概念：能提供能量的资源、概念：能提供能量的资源它包括化石燃料它包括化石燃料（煤、石油、天然气）（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。水、潮汐以及柴草等。第 20 页按转换过程按转换过程 按利用历史按利用历史按性质按性质可再生能源可再生能源不可再生能源不可再生能源风能、水风能、水能能煤炭、石油、天然气等煤炭、石油、天然气等常规能源常规能源新能源新能源可再生能源可再生能源不可再生能源不可再生能源太阳能、海洋能、地热太阳能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能能、波浪能、潮汐能等等核能核能一一级级能能源源二二级级能能源源电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等煤油、柴油、液化石油气、沼气能等2、分类：、分类：第 21 页（1）我国目）我国目前使用的主前使用的主要是要是何种能源？何种能源？（2）我国的能源储量。）我国的能源储量。（3）我国的人均能源拥有量。）我国的人均能源拥有量。（4）近年来我国能源的总消费量与人均消）近年来我国能源的总消费量与人均消费量情况费量情况。开源、节流开源、节流3、能源问题、能源问题了解了我国的能源利用率，你有何感想？了解了我国的能源利用率，你有何感想？第 22 页被动式太阳房：利用太阳被动式太阳房：利用太阳能采暖和降温的房