燃烧热-能源课件.ppt
第二节 燃烧热 能源第一章 化学反应与能量1、请描述反应热的概念，说出表示符号和单位。2、根据下面事实，写出热化学方程式。实验测得在25、101kPa时，1molCH4完全燃烧放出890.31kJ的热量。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.31kJ/mol一、燃烧热 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，叫做该物质的燃烧热。25、101kPa1mol纯物质完全燃烧稳定的氧化物CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.31kJ/mol890.31kJ/mol就是甲烷的燃烧热对燃烧热的理解应注意一下几点：v 要注明反应的条件，即温度和压强.如果是25、101kpa，可省略不写；还与反应物和生成物的聚集状态有关。v 定义中“1mol物质”是指纯净物（单质或化合物）。v 定义中“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。如碳燃烧可生成一氧化碳和二氧化碳，而这里是指全部转化成二氧化碳。又如H2燃烧生成液态水才是稳定的氧化物。v 因为物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧热的H均为负值。v 燃烧热是以1mol可燃物为标准进行测量的，因次在书写燃烧热的化学方程式时，其他物质的计量数可以是分数。讨论能否根据式子1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l)H=-445.15kJ/mol认为甲烷的燃烧热是445.15kJ/mol？根据你对燃烧热的理解，参照课本表1-1数据，任意写出三到四种物质燃烧反应的热化学方程式。名称 化学式H/kJ/mol名称 化学式H/kJ/mol石墨C(s)-393.5乙烷C2H6(g)-1559.8金刚石C(s)-395.0乙烯C2H4(g)-141 1.0氢气H2(g)-285.8乙炔C2H2(g)-1299.6一氧化碳CO(g)-283.0乙醇C2H5OH(l)-1366.8甲烷CH4(g)-890.31丙烷C3H8(g)-2219.9甲醇CH3OH(l)-726.51苯C6H6(l)-3267.5应根据什么标准来选择燃料？举例说明。提示：可从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、运输、储存的条件、价格、对生态环境的影响等各方面综合考虑。思考与交流有关燃烧热的计算v 10 g硫磺在 O2中完全燃烧生成气态地，放出的热量能使 500 g H2O温度由18 升至62.4，则硫磺的燃烧热为，热化学方程式为。v 10 g硫磺燃烧共放出热量为：v Q=mC(t2t1)v500 g 4.18 103kJ/(gC)(62.418)C v=92.8 kJ，v则lmol(32g)硫磺燃烧放热为=-297 kJ/mol，硫磺的燃烧热为297 kJ/mol，v热化学方程式为：S(s)+O2(g)=SO2(g)；H=-297 kJ/mol 二、能源阅读P7-P8，小组内展开讨论，弄清楚以下问题 什么是能源？能源的储量、在世界所占地位、能源总消费与人均消费情况等我国目前的能源状况如何？解决能源危机有哪些办法?开源、节流开发新能源太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能等。太阳能氢能温泉(35-45)西藏地区众多。特殊的有温泉瀑布，如昌都沙拉温泉瀑布，该处海拔3400米。水温37.5，流量17.4升/秒，落差8米。热泉（45-低于沸点）西藏地区热泉众多。如那曲地那水热区，泉区海拔4750米。主泉口水温79.5。流量3.54升/秒。地热能沸泉（大于当地沸点，由于西藏为高海拔地区，一般沸点为85-88）。如突多水热区(如左图)，沸泉水温88，泉区位于河心滩上，周围白色者为地热流体沉淀的层状钙华(如右图)。巴尔沸喷泉，在噶尔县嘎尔河山谷左侧岩壁下的河漫滩上，竖立着高约1.2m的钙质泉华锥，锥的底部面河一侧一股高温汽水柱以60度的倾角伴随着持续不断的哼吼声越过河床，喷向河对岸的山坡上（图1）。水柱从直径不是5cm的泉口喷出，向上扩容为15cm的汽水柱。汽水柱喷高可达15cm，射程在20m以上，蔚为壮观。这是我国迄今为止发现的最大的沸喷泉，照片为2000年冬拍摄，受风力影响水柱喷向不断变形，向左岸喷，在岩壁上结冰（图2），当喷向右岸，风力极大时水汽散开，形成很漂亮的“冰帘”（图3）资料三：西藏地热利用前景在世界上多个直接利用地热的国家中，中国直接利用热地装置采热的能力已经位居全球第一。鉴于西藏自治区居全国之首的地热资源，西藏有着开发利用地热的广阔前景。上个世纪七十年代初以来，由于能源短缺，地热能作为一种具有广阔开发前景的新能源日益受到关注。地热能除了用于发电之外，更为大量地直接用于采暖、制冷、医疗洗浴和各种形式的工农业用热，以及水产养殖等。与地热发电相比，地热能的直接利用有三大优点：一是热能利用效率高达，比传统地热发电的热能利用效率高出很多；二是开发时间短得多，且投资也远比地热发电少；三是地热直接利用，既可利用高温地热资源也可利用中低温地热资源，因之应用范围远比地热发电广泛。当然，地热能直接利用也受到热水分布区域的限制，因为地热蒸汽与热水难以远距离输送。资料四：风能的利用 我国风能开发二十年仍没长大 经济参考报时间：2005年4月1日 在不断持续的能源紧张与日益加大的环境压力下，越来越多的人把目光投向同一个目标：风能资源开发。但作为全球风力资源最丰富、最早开发风能的国家之一，我国风能虽经过年的开发却只有区区数十万千瓦，远远落后于和我国同时起步的其它国家。每年有数亿吨的“蓝天白煤”随风而逝。我国风力资源十分丰富，据国家气象局提供的资料显示：中国陆上米高度可利用的风力资源为亿多千瓦，海上风力资源也超过亿千瓦,远远超过可利用的水能资源的亿千瓦,与储量相比，我国风能资源利用在庞大的能源消费中不值一提。据统计，截至年末，我国风力发电总装机容量为万千瓦，仅占全国电力装机总量的不足千分之二。与稍先于我国开发风能的丹麦、德国等发达国家及后于我们开发风能的印度相比，我国风能利用始终是一个“长不大的婴儿”。世界风能协会有关机构近日发表一项公报宣布，到年，世界风力发电能力达多万千瓦，同比增长。风力发电的世界冠军是德国，达万千瓦，西班牙第二，为万千瓦，美国以万千瓦位居第三。在亚洲，印度以万千瓦居首位，我国仅为印度的不到四分之一。v 根据全球风能理事会(GWEC)公布的最新数据，2007年全球新增风电装机容量为20,073MW，增长32.1%。美国(5,244MW)、西班牙(3,522MW)及中国(3,449MW)位居前三名，2007年全球累计风电装机容量为94,112MW，增长26.8%，超出GWEC之前预估的22.6%。其中中国07年累计的风电装置容量已达6,050MW，挤下丹麦成为世界第五位风力发电国。v 以地区别来看，欧洲仍是风电最普及的区域，07年占比仍高达61%。但是，亚洲及美国则是未来三年风电市场增长动能主要来源。另外，北非及中东地区的风电新增装置容量也迅速增长。值得一提的是，中国07年风电总装置容量及新增装置容量增幅分别高达132.3%及156%，增长幅度同居世界第一位。课堂练习v 1下列关于反应热的表述正确的是 v A当H0时，表示该反应为吸热反应v B由C(s)0.5O2(g)=CO(g)的反应热为110.5kJmol1，可知碳的燃烧热为110.5 kJmol1v C反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关v Dl molNaOH分别和l molCH3COOH、1molHNO3反应放出的热量：CH3COOHHNO3 Dv 2已知下列两个热化学方程式；v H2(g)+O2(g)=H2O(1)H=285.kJ/molv C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)H=2220.0kJ/molv（1）实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比是。v（2）已知：H2O(1)=H2O(g)H=+44.0kJ/mol，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式。1：1 C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)H=2044.0kJ/mol
