12燃烧热能量.ppt

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1、第第二二节节 燃燃烧烧热热 能能源源 有一副很有趣的对联，有一副很有趣的对联，上联是：桶漏船漏桶漏桶干船漏满上联是：桶漏船漏桶漏桶干船漏满下联是：吹灯吹灶吹灯灯灭灶吹燃下联是：吹灯吹灶吹灯灯灭灶吹燃 大家思考为什么灯一吹会灭而灶会越吹大家思考为什么灯一吹会灭而灶会越吹越旺呢？这里面隐含了怎样的科学道理？越旺呢？这里面隐含了怎样的科学道理？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）5/2O2（g）=2CO2（g）H2O（l）H=130

2、0 kJ/mol2C2H2（g）5O2（g）=4CO2(g)2H2O(l)H=2600 kJ/mol12/13/2022例例2 2：实验测得：实验测得101kPa101kPa时时1molH1molH2 2完全燃烧生成液态完全燃烧生成液态水时放出水时放出285.8 kJ285.8 kJ的热量，这就是的热量，这就是H H2 2的燃烧热。的燃烧热。H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)H=O(l)H=285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol例例1 1：实验测得：实验测得101kPa101kPa时时1molC1molC完全燃烧放出完全燃烧放出393

3、.5 kJ393.5 kJ的热量，这就是的热量，这就是C C的燃烧热。的燃烧热。C(s)+O C(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)H=(g)H=393.5kJ/mol393.5kJ/mol一、燃烧热一、燃烧热1 1、燃烧热的的概念、燃烧热的的概念:在在2525、101kPa,101kPa,1mol1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳稳定的氧化物定的氧化物时所时所放出放出的的热量热量。指定温度压强指定温度压强 生成物不能生成物不能继续燃烧继续燃烧C-COC-CO2 2（g g）S S SO SO2 2（g g）H H H H2 2O O（l l）单位单位:kJ/mol

4、kJ/mol限定可燃物的物质的量限定可燃物的物质的量2C2C8 8HH1818（l l）+25O+25O2 2(g)=16CO(g)=16CO2 2(g)(g)+18H+18H2 2O(l)O(l)H=H=11036KJ/mol11036KJ/mol思考思考:C C8 8H H1818的燃烧热是多少的燃烧热是多少?5518KJ/mol5518KJ/mol 1mol 1mol C C8 8H H1818燃烧时放出了多少热燃烧时放出了多少热?5518KJ5518KJ12/13/20222 2、理解、理解燃烧热概念燃烧热概念要注意要注意:(1)(1)条件：条件：（2)2)可燃物以可燃物以 为标准进行

5、测量为标准进行测量（3)3)反应程度：反应程度：（4 4）单位：）单位：（5 5）书写燃烧热的热化学方程式时书写燃烧热的热化学方程式时，以以 可燃物为可燃物为配平标准，配平标准，则其余物质的化学计量数常出现分数则其余物质的化学计量数常出现分数。（6 6）用）用文字表述燃烧热（中和热）时，不带负文字表述燃烧热（中和热）时，不带负 号；号；若用若用H H表示，则必须带负号。表示，则必须带负号。25、101 kPa1mol1mol 完全燃烧、完全燃烧、生成稳定的氧化物生成稳定的氧化物 如如:CC0CC02 2，HHHH2 20(l)0(l)，SS0SS02 2等等kJ/mol1mol1mol 12/

6、13/2022 燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧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，而燃烧热规定是物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是1 mol的纯物质；的纯物质；研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形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态，而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。稳定的氧化物。【思考】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？一定量可燃物完全燃烧时放出的热量一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)H H 根据上节所讲的有关知识，下列各热化学方程式的反根据上节所讲的有关

7、知识，下列各热化学方程式的反应热有的是可燃物燃烧热，在是的后面的括号中打应热有的是可燃物燃烧热，在是的后面的括号中打“”C(s)+O2(g)=CO2(g)H=393.5kJ/mol（）H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H=241.8kJ/mol（）2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=571.6kJ/mol（）C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H=110.5kJ/mol（）CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)H=283kJ/mol（）S(s)+O2(g)=SO2(g)H=297kJ/mol（）2Mg(g)+O2(g)=2MgO(g)H=599.5kJ/mol（）H2(

8、g)+1/2O2(g)=H2O(l)H=285.8kJ/mol（）3 3、燃烧热与中和热的比较、燃烧热与中和热的比较燃烧热燃烧热中和热中和热相同点相同点不同点不同点放热反应，放热反应，HH0 0，KJ/molKJ/mol限定限定可燃物（反应物）可燃物（反应物）为为1mol1mol 1 mol 1 mol 物质物质完全燃完全燃烧烧生成生成稳定的氧化物稳定的氧化物时时所放出的热量所放出的热量 不同的反应物，燃烧不同的反应物，燃烧热不同热不同限定限定生成物生成物H H2 2O O为为1mol1mol 在在稀溶液稀溶液中，酸跟中，酸跟碱发生中和反应碱发生中和反应生成生成 1 mol1 mol水水时放出

9、的热量时放出的热量 不同的反应物，中不同的反应物，中和热大致相同和热大致相同【练习1】2525时，时，H H2 2的燃烧热为的燃烧热为285.8285.8 kJ/mol kJ/mol所表所表示的含义是？示的含义是？写出写出H H2 2燃烧热的热化学方程式燃烧热的热化学方程式.H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H=285.8kJ/mol含义含义:在在2525 101KPa 101KPa时时,1molH,1molH2 2完全燃烧生完全燃烧生 成液态水时成液态水时,放出放出285.8KJ285.8KJ的热量的热量.12/13/2022【练习练习2】分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气

10、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？判断依据是什么？态氢气燃烧时的燃烧热？判断依据是什么？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.H2(g)12O2(g)=H2O(l)H=285.8 kJ/molE.H2(g)12O2(g)=H2O(g)H=241.8 kJ/molB.D4 4、燃烧热的计算及应用、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

11、和液态和液态H2O，放出放出890.3 kJ的热量，写出表示的热量，写出表示CH4燃烧燃烧热的热化学方程式，热的热化学方程式，CH4的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）完全燃烧后所产生的热量为多少？标准状况）完全燃烧后所产生的热量为多少？CH4燃烧热的热化学方程式为：燃烧热的热化学方程式为：CH4（g）2O2（g）=CO2（g）2H2O（l）H=890.3 kJ/mol则则CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3 kJ/mol。1 000 L CH4（标准状况）的物质的量标准状况）的物质的量 n(CH4)=44.6 mol44.6 mol CH4 完全燃烧放出的热量为：

12、完全燃烧放出的热量为：44.6 mol890.3 kJ/mol=3.97104 kJ【例题例题2】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)H 571.6kJmol-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4 H2O(l)H 2 220 kJmol-1（1）H2的燃烧热为_，C3H8的燃烧热为_（2）2gH2和2mol C3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为_ 285.8 kJmol-1 2 220 kJmol-1 4725.8 kJ 12/13/2022 【例题例题3 3】10g10g硫磺在氧气中完全燃烧生成气态硫磺在氧气中完全燃

13、烧生成气态SOSO2 2，放出的热量能使放出的热量能使500gH500gH2 2O O温度由温度由1818升至升至62.462.4，则硫磺的燃烧热为，则硫磺的燃烧热为 ，热化学方，热化学方程式为程式为 （已知每克水温度每升高（已知每克水温度每升高1 1 所需热量为所需热量为4.18J4.18J）297297kJkJmolmol-1-1S(s)O2(g)SO2(g)H297kJmol-1一一些些物物质质的的燃燃烧烧热热名称名称化学式化学式H/H/（kJkJmolmol-1-1）石墨石墨C(sC(s)-393.5-393.5金刚石金刚石C(sC(s)-395.0-395.0一氧化碳一氧化碳CO(g

14、CO(g)-283.0-283.0甲烷甲烷CHCH4 4(g)(g)-890.3-890.3甲醇甲醇CHCH3 3OH(l)OH(l)-726.5-726.5 思考与交流思考与交流思考与交流思考与交流5 5、研究燃烧热的意义、研究燃烧热的意义你认为应根据什么标准来选择燃料？你认为应根据什么标准来选择燃料？应根据什么标准来选择燃料应根据什么标准来选择燃料?物质的燃烧热物质的燃烧热 燃料的储量燃料的储量 燃料的开采、运输燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格燃料储存的条件、价格 燃料对生态环境的影响燃料对生态环境的影响 例：丙烷例：丙烷燃烧热值高燃烧热值高石油中储量丰富石油中储量丰富开采容易开采容

15、易燃烧时污染小燃烧时污染小储存、运输不方便储存、运输不方便二、能源二、能源能能源源 化石燃料化石燃料煤、石油、天然气煤、石油、天然气阳光阳光风力风力流水流水潮汐潮汐柴草柴草能提供能量的资源能提供能量的资源蕴藏量有限蕴藏量有限不能再生不能再生污染严重污染严重开开源源节节流流开发新能源开发新能源节约现有能源节约现有能源提高能源提高能源利用率利用率太阳能太阳能 氢能氢能风能风能 地热能地热能海洋能海洋能 生物质能生物质能资源丰富资源丰富可以再生可以再生污染少污染少燃料的充燃料的充分燃烧分燃烧(2)能源分类按转换过程分按转换过程分按利用历史分按利用历史分按性质分按性质分可再生能源可再生能源不可再生能源

16、不可再生能源风能、水能、风能、水能、煤炭、石油、天然气等煤炭、石油、天然气等常规常规能源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、太阳能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。核能核能一级一级能源能源二级二级能源能源电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等液化石油气、沼气能等温泉温泉(35-45)35-45)西藏地区众多。西藏地区众多。特殊的有温泉瀑布，如昌都沙拉温泉特殊的有温泉瀑布，如昌都沙拉温泉瀑布，该处海拔瀑布，该处海拔34003400米。水

17、温米。水温37.537.5，流量，流量17.417.4升升/秒，落差秒，落差8 8米。米。热泉热泉（45-低于沸点）低于沸点）西西藏地区热泉众多。如那曲地那藏地区热泉众多。如那曲地那水热区，泉区海拔水热区，泉区海拔47504750米。主米。主泉口水温泉口水温79.579.5。流量。流量3.543.54升升/秒。秒。地热能沸泉沸泉（大于当地沸点，由于西藏为高（大于当地沸点，由于西藏为高海拔地区，一般沸点为海拔地区，一般沸点为85-8885-88）。如）。如突多水热区突多水热区(如左图如左图)，沸泉水温，沸泉水温8888，泉区位于河心滩上，周围白色者为，泉区位于河心滩上，周围白色者为地热流体沉淀的

18、层状钙华地热流体沉淀的层状钙华(如右图如右图)。巴尔巴尔沸喷泉沸喷泉，在噶尔县嘎尔河山谷左侧岩壁下的河漫滩上，竖立着高约，在噶尔县嘎尔河山谷左侧岩壁下的河漫滩上，竖立着高约1.2m1.2m的钙质泉华锥，锥的底部面河一侧一股高温汽水柱以的钙质泉华锥，锥的底部面河一侧一股高温汽水柱以6060度的倾角伴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 1）。）。水柱从水柱从直径不是直径不是5cm5cm的泉口喷出，向上扩容为的泉口喷出，向上扩容为15cm15cm的汽水柱。汽水柱喷高可达的汽水柱。汽水柱喷高可达15cm15cm，射程在射程在20m20m以上，蔚为壮观。这是我国迄今为止发现的最大的沸喷以上，蔚为壮观。这是我国迄今为止发现的最大的沸喷泉，照片为泉，照片为20002000年冬拍摄，受风力影响水柱喷向不断变形，向左岸喷，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（图在岩壁上结冰（图2 2），），当喷向右岸，风力极大时水汽散开，形成很漂亮当喷向右岸，风力极大时水汽散开，形成很漂亮的的“冰帘冰帘”（图（图3 3）风能的利用风能的利用