《燃燒熱和中和熱》PPT課件

2021-5-8 1 2021-5-8 2 1、定義：在101kPa時(shí)，l mol物質(zhì)完全燃燒生成 穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量?！舅伎肌咳紵懦龅臒崃颗c燃燒熱有什么不同？答： 燃燒放出的熱量與物質(zhì)的多少有關(guān)，燃燒的物質(zhì)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(zhì)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(biāo)準(zhǔn)，因此書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，其它物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)可用分?jǐn)?shù)表示； 物質(zhì)燃燒都是放熱反應(yīng)，所以表達(dá)物質(zhì)燃燒時(shí)的H均為負(fù)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(guān)燃燒熱的計(jì)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(xué)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(zhì)燃燒熱的意義了解化學(xué)反應(yīng)完成時(shí)產(chǎn)生熱量的多少，以便更好地控制反應(yīng)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(xué)方程式為 。 已知；H 2O（l）= H 2O（g） H = 44kJ/mol，則11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)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(yīng)，生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱。 強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)，實(shí)質(zhì)都是H +OH -= H 2O，中和熱都為 57.3kJ/mol 的熱量（中學(xué)階段我們只討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)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(shí)還要考慮溶液的稀釋，此時(shí)除發(fā)生中和反應(yīng)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(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)的中和熱。思考:若是強(qiáng)酸跟弱堿或弱酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)，中和熱也是57.3kJ/mol嗎？為什么？答：若是強(qiáng)酸跟弱堿或弱酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)，中和熱將小于57.3kJ/mol。因?yàn)椋?弱電解質(zhì)反應(yīng)時(shí)會(huì)不斷電離，電離時(shí)要吸熱； 生成的鹽會(huì)水解，水解也要吸熱。 中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以表達(dá)中和熱時(shí)的H均為負(fù)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(xué)方程式時(shí)，其它物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)可用分?jǐn)?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(yīng)中放出的熱量。（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出 kJ的熱量。（2）用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反應(yīng)，放出 kJ的熱量。3、有關(guān)中和熱的計(jì)算28.6528.65 2021-5-8 9 小結(jié)：燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系1mol反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量；不同反應(yīng)物，燃燒熱不同。生成1mol水時(shí)放出的熱量；強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱都約為57.3kJ/mol 。燃燒熱中和熱相同點(diǎn)不同點(diǎn)能量變化H標(biāo)準(zhǔn)含義放熱反應(yīng)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(diǎn)？2、廣義講，哪些物質(zhì)可稱為燃料？3、從資源蘊(yùn)藏、開采、運(yùn)輸、資源綜合利用以及環(huán)境保護(hù)等方面探討煤作燃料的利弊。4、我國(guó)能源利用現(xiàn)狀？如何調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的方向？5、新能源的特點(diǎn)？哪些是認(rèn)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(diǎn)：燃燒熱都很高。2、廣義講，能夠發(fā)生燃燒，反應(yīng)放出熱量的物質(zhì)都可稱為燃料。3、煤作燃料的利弊 從化學(xué)的角度，煤的燃燒熱雖高，但燃燒反應(yīng)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(huì)產(chǎn)生SO 2等有害氣體和煙塵，而且浪費(fèi)資源。 2021-5-8 12 從資源、環(huán)境的角度，煤是我國(guó)儲(chǔ)量最多的能源資源，應(yīng)充分利用。但煤的形成需經(jīng)數(shù)億年的時(shí)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(duì)環(huán)境會(huì)造成污染。 從綜合經(jīng)濟(jì)效益角度，通過清潔煤技術(shù)，如煤的液化和氣化，及實(shí)行煙氣凈化脫硫等，減少燃燒煤的對(duì)環(huán)境的污染，提高煤燃燒的熱利用率。4、我國(guó)是少數(shù)以煤為主要能源的國(guó)家，且煤燃燒的熱利用率較低。 2021-5-8 13 每煉一噸鋼所需標(biāo)準(zhǔn)煤中國(guó)1.3t(約是國(guó)際水平的1.6倍)國(guó)際先進(jìn)水平0.70.9t 2021-5-8 14 我國(guó)調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。5、新能源的特點(diǎn)： 資源豐富，可再生，對(duì)環(huán)境無(wú)污染或很少污染。最有希望的新能源：太陽(yáng)能、燃料電池、風(fēng)能和氫能等。 2021-5-8 15 練習(xí)1、在一定條件下，CO和 CH 4燃燒的熱化學(xué)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(shí)，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(xí)2、 若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將H 2和O2組成的混合氣體點(diǎn)燃爆炸后再恢復(fù)到標(biāo)況，氣體體積為33.6L，則反應(yīng)放出的熱量是_kJ。286；H =484kJ/mol；H =572kJ/mol練習(xí)3、已知熱化學(xué)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(yīng)損失了多少熱量？ 2021-5-8 17567.6 練習(xí)4、發(fā)射衛(wèi)星用肼 N2H 6為燃料和NO2作氧化劑，兩者反應(yīng)生成N2 和 H 2O(g)。已知： + 2H 2O (g)那么發(fā)射衛(wèi)星時(shí)，燃燒1mol肼放出的熱量是 kJ。 2021-5-8 18