燃烧热和中和热.ppt

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1、第四节第四节第四节第四节 燃烧热和中和热燃烧热和中和热燃烧热和中和热燃烧热和中和热1练习练习.若若2.6 g 乙炔（乙炔（C2H2，气态）完全燃烧，气态）完全燃烧生成液态水和生成液态水和CO2（g）时放热）时放热130 kJ。则。则乙炔燃烧的热化学方程式为乙炔燃烧的热化学方程式为 C2H2（g）O2（g）=2CO2（g）H2O（l）H=1300 kJ/mol2C2H2（g）5O2（g）=4CO2(g)2H2O(l)H=2600 kJ/mol2一、燃烧热一、燃烧热 什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？呢？1.1.概念概念:在在101

2、 kPa时，时，1 mol 物质物质完全燃烧生成完全燃烧生成稳定的氧化物稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。热。.燃烧热通常可由实验测得。燃烧热通常可由实验测得。.在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：研究条件：研究条件：101 kPa反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量：燃烧物的物质的量：1 mol研究内容：放出的热量。（研究内容：放出的热量。（H0，单位，单位kJ/mol）在未有特别说明的情况下，外界压强一般指在未有特别说明的情况下，外界压强

3、一般指101 kPa所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物素完全转变成对应的稳定物 3如如:C CO2(g)、H H2O（l）、）、S SO2（g）练习练习1分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态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的？为什么？碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？A.C（s）O2（g）=CO(g);H=110.5 kJ/molB.C（s）O2（g）=CO2(g);H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l);H=571.6 kJ/molD.H

4、2(g)O2(g)=H2O(g);H=241.8 kJ/mol解析解析:A项项 C（s）燃烧未生成稳定氧化物）燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故，故其反应热不能叫燃烧热；其反应热不能叫燃烧热；B项项符合燃烧热的定义；符合燃烧热的定义；C项项H2虽然转变成了稳定的氧化物虽然转变成了稳定的氧化物H2O（l），但由于其反应），但由于其反应热表示的是热表示的是2 mol H2 完全燃烧时的热量变化，故不能完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；叫燃烧热；D项项参加燃烧的参加燃烧的H2虽然是虽然是1 mol，但其生成，但其生成H2O（g），而不是），而不是H2O（l），故它的反应热也不为），故它的反应热

5、也不为H2的燃烧热。的燃烧热。你能根据题中信息写出表示你能根据题中信息写出表示HH2 2燃烧热的热化学方程式吗？燃烧热的热化学方程式吗？4H2（g）O2（g）=H2O（l）；）；H=285.8 kJ/mol 由于计算燃烧热时，由于计算燃烧热时，可燃物质是以可燃物质是以1 mol 1 mol 作为标准来计作为标准来计算的，所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。算的，所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。二、燃烧热的计算及应用二、燃烧热的计算及应用例题例题1.在在101 kPa时，时，1 mol CH4 完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和液和液态态H2O，放出，放出890.3 kJ的热量，的

6、热量，CH4的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？解析：根据题意，在解析：根据题意，在101 kPa时，时，1 mol CH4完全燃烧的热化学方程式为：完全燃烧的热化学方程式为：CH4（g）2O2（g）=CO2（g）2H2O（l）；）；H=890.3 kJ/mol即即CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3 kJ/mol。1 000 L CH4（标准状况）的物质的量为：（标准状况）的物质的量为：n(CH4)=44.6 mol1 mol CH4 完全燃烧放出完全燃烧放出890.3 kJ的热量，的热量，44.6

7、mol CH4 完全燃烧放出的热完全燃烧放出的热量为：量为：44.6 mol890.3 kJ/mol=3.97104 kJ答案：答案：CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3 kJ/mol，1 000 L CH4（标准状况）完全燃烧产（标准状况）完全燃烧产生的热量为生的热量为3.97104 kJ。52.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：化学方程式为：C6H12O6（s）6O2（g）=6CO2（g）6H2O（l）；）；H=2 800 kJ/mol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃

8、烧的热化学方程式相同。计算程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100 g葡萄糖在人体葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。中完全氧化时所产生的热量。解析：根据题意，葡萄糖的燃烧热为解析：根据题意，葡萄糖的燃烧热为2 800 kJ/mol100 g葡萄糖的物质的量为：葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)=0.556 mol1 mol C6H12O6完全燃烧放出完全燃烧放出2 800 kJ的热量，的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：0.556 mol2 800 kJ/mol=1 557 kJ答案：答案：100 g葡萄糖在人体中完全氧化时产生葡萄

9、糖在人体中完全氧化时产生1 557 kJ的热量。的热量。6二、中和热二、中和热 中和热是否就是酸、碱发生中和反应的反应热中和热是否就是酸、碱发生中和反应的反应热呢呢?1.在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 mol H2O，这时的反应热叫做中和热。，这时的反应热叫做中和热。在理解中和热的概念时，要注意以下几点：在理解中和热的概念时，要注意以下几点：研究条件：稀溶液研究条件：稀溶液反应物：酸与碱反应物：酸与碱生成物及其物质的量：生成物及其物质的量：1 mol H2O放出热量：放出热量：H0 单位：单位：kJ/mol7在书写物质在溶液中发生化学反应的方程式在书

10、写物质在溶液中发生化学反应的方程式时，我们常用时，我们常用aq来表示稀溶液来表示稀溶液，稀溶液是指溶，稀溶液是指溶于大量水的离子。中和热不包括离子在水溶液中于大量水的离子。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。伴随的热效应。例写出下列反应的热化学方程式：例写出下列反应的热化学方程式：实验测得：（实验测得：（1）1 L 1 mol/L 稀盐酸跟稀盐酸跟1 L 1 mol/L NaOH溶液起中和反应放出溶液起中和反应放出57.3 kJ热量。热量。（2）1 L 1 mol/L KOH 溶液中和溶液中和1 L 1 m

11、ol/L HNO3溶液，放出溶液，放出57.3 kJ的热量。的热量。（3）1 L 1 mol/L H2SO4溶液与溶液与2 L 1 mol/L NaOH 溶液完全反应，放出溶液完全反应，放出114.6 kJ的热量。的热量。8（1）NaOH（aq）HCl（aq）=NaCl（aq）H2O(l);H=57.3 kJ/mol（2）KOH（aq）HNO3（aq）=KNO3（aq）H2O（l）H=57.3 kJ/mol（3）2NaOH（aq）H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）2H2O（l）；H=114.6 kJ/mol设问第（设问第（1 1）个反应的反应热是多少？中和热）个反应的反应热是多少？中和热

12、是多少？第（是多少？第（2 2）个反应呢？第）个反应呢？第（3）反应的情况反应的情况又怎样呢？又怎样呢？答反应答反应的反应热和中和热均为的反应热和中和热均为57.3 kJ/mol 反应反应的反应热为的反应热为114.6 kJ/mol，中和热为，中和热为57.3 kJ/mol为什么它的反应热与中和热不同呢？为什么它的反应热与中和热不同呢？因为中和热要求反应生成的因为中和热要求反应生成的H2O为为1 mol，而反应（，而反应（3）生）生成成H2O为为2 mol，故其中和热应为反应热的二分之一。，故其中和热应为反应热的二分之一。比较这三个反应的异同，可得出什么结论？比较这三个反应的异同，可得出什么结

13、论？9结结 论：论：不同点：不同酸、碱之间的反应。不同点：不同酸、碱之间的反应。相同点：同为强酸、强碱之间的中和反应；它们的相同点：同为强酸、强碱之间的中和反应；它们的中和热相同。中和热相同。为什么不同的强酸、强碱之间发生中和反应，其为什么不同的强酸、强碱之间发生中和反应，其中和热的数值相同？中和热的数值相同？答因为它们反应的实质相同，即均为答因为它们反应的实质相同，即均为HH与与OHOH结合成结合成H2O的反应。的反应。议一议若是有弱酸和弱碱参加的中和反应，能用上式表示吗？其中和热的数值还为57.3 kJ/mol吗？若不是，偏大还是偏小？答案：不能；中和热的数值不为57.3 kJ/mol，一

14、般偏小（因为弱电解质的电离多为吸热）。10 已知已知NaOH（aq）HCl（aq）=NaCl（aq）H2O（l）H=57.32 kJ/mol。Ca（OH）2（aq）H2SO4（aq）=CaSO4（s）2H2O(l);H=130.20 kJ/mol。导致导致130.20 kJ/mol257.32 kJ/mol的因素是的因素是 。想一想想一想分析：本题考查学生对中和热实质的理解。分析：本题考查学生对中和热实质的理解。CaSO4沉淀（不是以离沉淀（不是以离子形式存在于大量水中）有热效应，子形式存在于大量水中）有热效应，解答：因为生成解答：因为生成CaSO4沉淀有热效应沉淀有热效应11 由于中和热是以

15、生成由于中和热是以生成1 mol H2O 所放出的热量来定义的，所放出的热量来定义的，故在书写它们的热化学方程式时，应以生成故在书写它们的热化学方程式时，应以生成1 mol H2O（l）为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：上）为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：上述反应式（述反应式（3）可写为）可写为NaOH（aq）H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）H2O(l)；H=57.3 kJ/mol即表示中和热的化学反应方程式中也可以出现分数。即表示中和热的化学反应方程式中也可以出现分数。中和热和燃烧热都是反应热中的一种。那么，它们之间有什么异同呢？中和热和燃烧热都是反应热中的一种。那么，

16、它们之间有什么异同呢？122.中和热和中和热和燃烧热的比较燃烧热的比较13三、使用化石燃料的利弊 广义地讲，能够发生燃烧反应放出热量的物质都可称广义地讲，能够发生燃烧反应放出热量的物质都可称为燃料。各种燃料的化学能在燃烧过程中转化为热能，为燃料。各种燃料的化学能在燃烧过程中转化为热能，给人类社会提供了巨大的能量，保证了人类社会不断发给人类社会提供了巨大的能量，保证了人类社会不断发展和进步。展和进步。煤、石油、天然气是当今世界上重要的化石燃料。煤、石油、天然气是当今世界上重要的化石燃料。14议一议议一议1.城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤球等固城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤球等固体燃料

17、有什么好处？体燃料有什么好处？2.推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发展方向？燃气的发展方向？答案：答案：1.首先，因气体易扩散，故气体燃料与空气混合充分，容易发生完首先，因气体易扩散，故气体燃料与空气混合充分，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比有较高的能量利用率。全燃烧，与固体燃料相比有较高的能量利用率。其次，气体燃料便于管道运输、使用方便（易点燃、易熄灭）、无渣无尘、其次，气体燃料便于管道运输、使用方便（易点燃、易熄灭）、无渣无尘、清洁卫生。清洁卫生。第三，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，会产生大量二氧化硫、氮第

18、三，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，会产生大量二氧化硫、氮氧化物（氧化物（NOx）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。严重。2.管道煤气是一种清洁燃料，然而这是相对于住宅、居室环境而言的，从管道煤气是一种清洁燃料，然而这是相对于住宅、居室环境而言的，从城市大环境看，并没有改善城市大气的污染程度。原因很简单，制造煤气城市大环境看，并没有改善城市大气的污染程度。原因很简单，制造煤气要燃煤，使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量，原来一家一户煤球炉的废要燃煤，使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量，原来一家一户煤球炉的废气仅仅变成由数家

19、煤气厂排放而已。气仅仅变成由数家煤气厂排放而已。液化气是发热量最高的优质清洁燃料，但液化气使用不便，且要消耗宝贵液化气是发热量最高的优质清洁燃料，但液化气使用不便，且要消耗宝贵的石油资源，天然气则是一种既有管道煤气的方便，又有液化气无毒、发的石油资源，天然气则是一种既有管道煤气的方便，又有液化气无毒、发热量高的优点且不易爆的燃料，所以，推广使用天然气是城市燃气产业的热量高的优点且不易爆的燃料，所以，推广使用天然气是城市燃气产业的发展方向。发展方向。17想一想想一想1.工业上常用把煤块粉碎、液体燃料工业上常用把煤块粉碎、液体燃料喷成雾状，而使燃料充分燃烧，这种方法是否适喷成雾状，而使燃料充分燃烧，这种方法是否适合家用？合家用？2.从能量守恒的角度看，把煤加工成煤气，是否从能量守恒的角度看，把煤加工成煤气，是否能增加煤的发热量？能增加煤的发热量？1.1.不适合不适合 2.2.不能不能四、新能源的开发四、新能源的开发1.燃料电池，燃料电池，2.氢能，氢能，3.太阳能，太阳能，4.风能，生物能、核能、地热能、潮汐风能，生物能、核能、地热能、潮汐能等能等 18