1、第二节 燃烧热 能源三维目标,思维激活柴草是家庭最早使用的燃料,随着煤和石油的开采利用,家用燃料又进入了新的时代燃气时代。为保证燃料的充分燃烧,燃烧柴草时使用的风屉,是不是拉得越快越好?调节燃气灶的调节阀时,是不是空气的通入量越大越好?自学导引一、燃烧热1概念:25 、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。单位是kJmol1。,2表示的意义例如,CH4的燃烧热为H890.3 kJmol1,表示在25 、101 kPa时,1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O放出的热量为890.3 kJ。思考题1 在25 、101 kPa时,
2、2 mol H2在O2中完全燃烧,生成2 mol液态水,放出571.6 kJ热量,则H2的燃烧热H_,表示H2燃烧的热化学方程式为:_。答案 285.8 kJmol1; H2(g)O2(g)H2O(l) H285.8 kJmol1,二、能源1能源就是能提供能量的自然资源,它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。化石燃料包括煤、石油和天然气。2我国目前使用的重要能源是化石燃料,它们的蕴藏量有限,而且不能再生,最终将会枯竭。3现在探索的新能源主要有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。新能源的特点是资源丰富,可以再生,没有污染或很少污染。思考题2 新的替代能源主要包括( )核能
3、 柴草 煤炭 太阳能 氢能 液化石油气 水煤气 天然气A B C D答案 B,名师解惑一、正确理解燃烧热1反应条件:25 和101 kPa(书中给出的燃烧热数值均为此条件下测得)。2可燃物用量:1 mol纯物质。例如,C8H18燃烧的热化学方程式为2C8H18(l)25O2(g)16CO2(g)18H2O(l) H11036 kJmol1。C8H18的燃烧热为5518 kJmol1,而不是11036 kJmol1。3“完全燃烧生成稳定的化合物”是指完全燃烧时,下列元素要生成对应的氧化物:CCO2、HH2O。CCO不是完全燃烧,生成的水为液态不能是气态。例如,C燃烧的热化学方程式为:C(s) O
4、2(g)CO(g) H110.5 kJmol1C(s)O2(g)CO2(g) H393.5 kJmol1则C的燃烧热为393.5 kJmol1, 而不是110.5 kJmol1。,4燃烧热用文字叙述时,用“正值”;若用“H”表示,则为“负值”。例如,CH4的燃烧热为890.3 kJmol1或H890.3 kJmol1。5燃烧热是以1 mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的。因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数,故在其热化学方程式中常出现分数。二、燃烧热与中和热的比较,特别提醒“燃烧热的热化学方程式”与“燃烧的热化学方程式”的书写不同。
5、写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为1 mol,燃烧的热化学方程式不强调可燃物的物质的量,可为任意值。“中和热的热化学方程式”与“中和反应的热化学方程式”的书写不同。书写中和热的热化学方程式时生成的水必须为1 mol,书写中和反应的热化学方程式时生成的水的量可为任意值。三、有关燃烧热的计算燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的。因此计算燃烧反应所释放的热量时,应先计算出可燃物的物质的量,然后根据该可燃物的燃烧热Hc计算燃烧反应所释放的热量。其计算公式为Q放n(可燃物)Hc。,典例导析知识点1: 燃烧热的考查例1 由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气,放热241.8 kJ。写出该反
6、应的热化学方程式:_。 若1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ,则反应H2(g)O2(g)H2O(l)的H_kJmol1。解析 本题主要考查热化学方程式的书写及燃烧热的求 算。书写热化学方程式时注意:化学计量数改变时,H也同等倍数地改变,故生成水蒸气时的热化学方程式可写为:H2(g) O2(g)H2O(g) H241.8 kJmol1或2H2(g)O2(g)2H2O(g) H483.6 kJmol1等多种形 式。18 g水蒸气变成18 g液态水时放热44 kJmol1,所以1,mol H2燃烧生成1 mol H2O(l)时,H241.8 kJmol1(44 kJmol1)285.8 k
7、Jmol1。答案 H2(g) O2(g)H2O(g) H241.8 kJmol1 H483.6 kJmol1;285.8跟踪练习1 已知:C2H2(g)H2(g)C2H4(g) H199.6 kJmol1;2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l) H2599.2 kJmol1。则C2H2的燃烧热H为( )A199.6 kJmol1B2599.2 kJmol1C1299.6 kJmol1D2798.8 kJmol1答案 C,知识点2:化石能源的考查例2 已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应前者大。下面是有关天然气的几种叙述
8、:天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源 等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大燃烧天然气也是酸雨的成因之一, 其中正确的是( )A B只有 C和 D只有解析 CH4燃烧的产物是CO2和H2O,与煤、柴油相比属较清洁的能源;依题意,以1 mol作比较,1 mol CH4(16 g)比1 mol CO2(44 g)产生的温室效应大,故等质量的CH4比CO2产生的温室效应大;天然气燃烧生成的CO2不是酸雨的成因,因为H2CO3酸性很弱。答案 C,跟踪练习2 下列说法中正确的是( )A化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B化石燃料在燃烧过程中会产生污染环境的有害气体如CO、SO2等C直接燃烧煤和将煤
9、深加工后再燃烧的热效率相同D固体煤变为气体燃料后,燃烧效率将降低答案 B知识点3:新能源开发的考查例3 近20年来,对以氢气作为未来动力燃料的氢能源的研究取得了迅速发展。氢气燃烧时耗氧量小,发热量大。已知碳和氢气燃烧的热化学方程式为:C(s)O2(g)CO2(g) H393.5 kJmol1H2(g) O2(g)H2O(l) H285.8 kJmol1,试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是_。解析 由热化学方程式可知,相同质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比: (285.8 kJmol1 )(393.5 kJmol1 ) 4.361。答案 4.361跟踪练习3 乙醇汽油的推广使
10、用,带动了粮食深加工相关产业的发展,具有较好的经济效益和社会效益,促进了农业生产与消费的良性循环。 (1)下列说法中正确的是_。,推广乙醇汽油可以减轻环境污染,可降低尾气中一氧化碳的含量。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,是目前世界上可再生能源的发展重点之一。乙醇属于可再生资源,使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧缺的矛盾。太阳能、风能、水能、生物能、地热能、潮汐能等都属于可再生能源。A BC D(2)通过分析反应过程中化学键的断开和形成,应用有关数据,可以估算化学反应的反应热。已知有关数据见下表:,工业制乙醇目前主要方法是乙烯水化法(CH2CH2 H2O CH3CH2OH ),估算制取1 mol 乙醇的反应热 H_kJmol1。(3)在相同温度和压强下,将46 g乙醇分别在纯氧中和空气中完全燃烧,在纯氧中燃烧热为H1,在空气中燃烧热为H2,则H1_H2(填“”、“”、“”或“无法判断”)。答案 (1)D (2)53.5 (3),