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1、专题1 化学反应与能量变化,第一单元 化学反应的热效应 化学反应的焓变,第一单元 化学反应中的热效应,专题1 化学反应与能量变化,能源的充分利用,标准燃烧热,定义：在101kPa时，l mol物质完全燃烧的反应热.,衡量燃料燃烧放出热量大小的物理量,热值,定义：在101kPa时，l g物质完全燃烧放出的热量.,一、标准燃烧热,1、标准燃烧热与热值的定义,关于燃烧热的理解： 研究条件： 25 ,101 kPa 反应程度：完全燃烧 燃烧物的物质的量：1 mol 研究内容：放出的热量。（H0，单位kJ/mol） 在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25 ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，
2、它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物 如：CCO2(g)；HH2O(l)；SSO2(g)；ClHCl(g)；NN2(g),【思考】燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同？,答： 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，而标准燃烧热规定是1 mol的可燃物； 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究标准燃烧热必须是生成稳定的氧化物。 所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但标准燃烧热是一定的。,H2(g) O2(g)= H2O(l)；H= 285.8kJ/mol,由于计算燃烧热时，可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的，所以热化学方程式的化
3、学计量系数常出现分数。,2、研究物质标准燃烧热的意义 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。,3、燃烧热的计算及应用 例题1.在101 kPa时，1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 kJ的热量，试写出CH4燃烧的热化学方程式。1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？,解析：根据题意，在101 kPa时，1 mol CH4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CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol。 1 000 L CH4（标准状况）的物
4、质的量为： n(CH4)=1000L22.4Lmol-1=44.6 mol 1 mol CH4 完全燃烧放出890.3 kJ的热量， 44.6 mol CH4 完全燃烧放出的热量为： 44.6 mol890.3 kJ/mol=3.97104 kJ 答案：CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol，1 000 L CH4（标准状况）完全燃烧产生的热量为3.97104 kJ。,概念辨析：,1.下列各组物质的标准燃烧热相等的是：（ ） A.碳和一氧化碳 B.1mol碳和2mol碳 C.1mol乙炔和2mol碳 D.淀粉和纤维素,B,285.8 kJ/mol,297 kJmol-1,S (s)O2(g)
5、SO2 (g) H297kJmol-1,3：10g硫磺在氧气中完全燃烧生成气态SO2，放出的热量能使500gH2O温度由18升至62.4，则硫磺的标准燃烧热为 ，热化学方程式为 。 （已知每克水温度每升高1 所需热量为4.18J）,小结：标准燃烧热和中和热的区别与联系,1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，标准燃烧热不同。,生成1mol水时放出的热量；强酸与强碱的中和热数值都约为57.3kJ/mol 。,放热反应,H0；单位：kJ/mol,1mol可燃物,生成1mol水,将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。C+H2O=CO+H2 已知：C(s)+O2(g)=C
6、O2(g) H1=-393.5KJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H2=-241.8KJ/mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H3=-283.0KJ/mol 甲同学认为：“煤燃烧时加少量的水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量。” 乙同学认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧煤放出的热量一样，而将煤转化为水煤气会增加消耗，因此，将煤转化为水煤气得不偿失。” 你认为他们说得有道理吗？,交流与讨论,二、能源的充分利用.,1、什么是能源？能源的作用？ 就是能提供能量的自然资源，包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。 能源的开发
7、和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。,2、当今世界上重要的能源是什么？怎样解决能源枯竭问题？节约能源的重要措施是什么？什么是新能源？ 化石燃料：煤、石油、天然气 解决的办法 ：开源节流；即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。 措施：降低能耗；科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。 新能源：太阳能、氢能、风能、地热能、潮汐能和生物能。,议一议城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处？,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
8、点燃、易熄灭）、无渣无尘、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严重。,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？,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
9、高的优点且不易爆的燃料。,由于传统能源逐渐枯竭，因此，开发新能源显得十分重要。氢能是一种重要的新能源，请讨论下列问题； 1、根据第11页表13计算H2、CH4及C2H2的热值 2、讨论H2作为能源有何优点，目前在利用氢能 方面主要存在什么问题？,H2、CH4及C2H2的热值分别为142.9kJg-1、 55.6kJg-1、50kJg-1。 说明H2作为能源具有热值高的特点。另外， 用H2作为能源还具有无污染的特点。,目前在应用氢能方面最重要的问题是H2的制取。,三、新能源的开发,1.燃料电池，2.氢能， 3.太阳能， 4.风能，生物能、核能、地热能、潮汐能等,使燃料充分燃烧的措施： （1）通入充足且适量的空气； （2）固体燃料粉碎、液体燃料喷雾以增大燃料与空气的接触面。,按转换 状况分类,一次能源,二次能源,水能、生物能、石油、太阳能、 风能、地热能、海洋能、核能,电力、焦碳、煤气、蒸汽、 热水、汽油、煤油、沼气,