第一章第二节燃烧热.ppt

1、第一章 化学反应与能量变化,林百欣中学 蔡,2011年9月8日星期四,第二节 燃烧热,7下列说法正确的是 A 反应热就是反应中放出的能量 B 在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 C 由C（s，石墨）=C（s，金刚石） H =+1.9KJ/mol可知，金刚石比石墨稳定 D 等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 8 已知H2（g）+F2（g）=2HF（g） H =-270KJ/mol，下列说法正确的是 A 2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L 的氟气吸收270KJ热量 B 1mol氢气与1mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270KJ C 在相同条件下

2、， 1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量 D 1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270KJ热量,二、中和热,1、酸和碱的中和反应有热量放出，可以通过实验测得中和反应的反应热。当1L1molL的稀盐酸跟1L1 molL的NaOH溶液起中和反应时，能放出57.3kJ的热量。NaOH(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H=57.3 kJmol,2、如果用1L1molL的 KOH溶液中和 1L1molL的HNO3溶液，也能放出57.3 kJ的热量。KOH(aq)HNO3(aq)=KNO3(aq)H2O(l)H=57.3 kJmol,二、中

3、和热 1定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生 成1mol水时的反应热叫做中和热。 2. 中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) H=-57.3kJmol 3.要点：、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子、反应物： （强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内、放出的热量：57.3kJ/mol,例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。 （1

4、）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_ kJ的热量。 （2）用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出_kJ的热量。,28.7,28.7,实验目的测定强酸与强碱反应的反应热,学习重点中和反应反应热的测定原理和方法。,实验用品大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液,中和热测定实验,公式: Q =m c t Q表示反应放出的热量。 M表示混合液的质量。 c：比热容。 t：变化的温度 。,我们如何得到上述数据呢？,

5、m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；c 需要查阅，t可用温度计测出反应前后的温度相减得到。,问酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？,量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。,公式: Q =（V酸酸V碱碱）c（t2t1）,本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它们的浓度分别为0.50 mol/L和0.55 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g),已知 V酸=V碱=50 mL。c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/

6、L。酸=碱=1 g/cm3c=4.18 J/（g） 请把以上数据代入式,得出Q的表示式。其中热量的单位用kJ。 得出结果。, Q = 0.418（t2t1）kJ,思考：式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？,式不是该反应的反应热，因为反应热是有正负的，中和反应放热，故其H为“”。中和热是稀的酸、碱中和生成 1 mol水的反应热，而50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L 氢氧化钠反应后生成的水只有0.025 mol，故式表示的也不是中和热。,问题该反应的中和热应怎样表示呢？,实验步骤：P5,1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大

7、烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。,大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？,答案：.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。,2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。,温度计上的

8、酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？,因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。,3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。,.酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？,. 因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。,4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（

9、注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。,实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是11而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？,为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。,5.重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。,议一议你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因。,可能的原因有： 1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL都会造成误差

10、） 2.温度计的读数有误。 3.实验过程中有液体洒在外面。 4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。 6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。,讨论下列问题,1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？ 2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？,答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其

11、电离时要吸热，故将使测得结果偏小。 2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。,练习50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L 1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。 （2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。 （3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填“偏大”“偏小”“无影响”）。 （4）实验中改用6

12、0 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”“不相等”），所求中和热 （填“相等”“不相等”），简述理由： 。（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 ；用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）,环形玻璃搅拌棒,减少实验过程中的热量损失,偏小,不等,相等,因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成 1mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关,）偏小,）偏小,一、燃烧热,例2：实验测得101kP

13、a时1molH2完全燃烧放出393.5 kJ的热量，这就是H2的燃烧热。 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=393.5 kJ/mol,例1：实验测得101kPa时1molC完全燃烧放出393.5 kJ的热量，这就是C的燃烧热。 C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ/mol,一、燃烧热,1.燃烧热的的概念:在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。,为什么指定温度和压强?,生成物不能继续燃烧,C - CO2 （g） S SO2 （g） H H2O（l）,单位: kJ/mol,限定燃料的物质的量,2C8H18（l）+25O2(g)

14、=16CO2+18H2O(l) H=11036KJ/mol,思考:C8H18的燃烧热是多少?,H=5518KJ/mol,1mol C8H18燃烧时放出了多少热?,5518KJ,2.表示的意义：,如: CH4的燃烧热为890.3KJ/mol. 含义: 在101KPa时, 1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量.,3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：,应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数),4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量,Q放=n(可燃物) H,CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）H=890.31KJ/mol,【例1】 在 101 kP

15、a时，1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890 kJ的热量，CH4 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？,【解】根据题意，在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧的热化学方程式为： CH4(g)2O2(g)= CO2(g) 2H2O(l) H=890 kJmol即CH4的燃烧热为 890 kJmol。1000 L CH4 (标准状况)的物质的量为：n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4Lmol-1 = 44.6mol1mol CH4 完全燃烧放出890kJ的热量，44.6 molCH4 完全燃烧放出的热量为： 4

16、4.6 mol890 kJmol3.97104kJ答：CH4的燃烧热为 890 kJmol，1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为 3.97104kJ。,【例2】 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： C6H12O6(s)6O2(g) 6CO2(g)6H2O(l) H=2 800 kJmol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算 100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。,解:根据题意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol。 100 g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)= m(C6H12O6 )/M(C6H1

17、2O6 )=100g/180gmol-1=0.556mol 1mol C6H12O6完全燃烧放出2800 kJ的热量， 0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为： 0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ 答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560 kJ的热量。,燃烧热与中和热的区别与联系,2H2(g)+O2g)=2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H=-241.8 kJ/mol 求氢气的燃烧热。,1、已知：,答:H=-285.8 kJ/mol,2、下列各组物质的燃烧热相等的是：（ ） A.碳和一氧化碳

18、B.1moL碳和2moL碳 C.1moL乙炔和2moL碳 D.淀粉和纤维素,B,1、能源就是能提供 的自然资源，包括 等。 2、我国目前使用的主要能源是 ，是不能 。 3、能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，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 3.解决能源的办法是 ，即开发 和节约，提高能源的 。 4.现在探索开发的新能源有等， 新能源的主要优势是 。,能量,化石燃料(煤、石油、天然气) 、阳光、生物能、风能、地热能、海洋(潮汐)能,化石燃料,再生,开源节流,新的能源,现有能源,利用率,太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能,资源丰富，可以再生，污

19、染少,三、能源,讨论下列问题：1、能源、一级能源、二级能源,例:下列属于一级能源的是：属于二级能源的是： A 风能 B电能 C 氢能 D 阳光 E 天然气,A D E,B C,能 源：能提供能量的资源 一级能源：来自自然界未经转化的能源。 二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。,阅读P9科学视野 找出并打记：太阳能、氢能、地热能、风能各自的优缺点,1、选择燃料的标准是什么?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。2、煤作为燃料的利弊?提高煤燃烧效率的措施有哪些?,思考与交流,3、1998年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“厄尔尼诺”现象干旱和

20、暴雨灾难，危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是( )A. 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 氮的氧化物 D. 碳氢化合物 4、我国三峡工程所提供的清洁廉价强劲可再生的水电，相当于每年燃烧3106t原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制 ( )A. 温室效应 B. 酸雨 C. 白色污染 D. 破坏大气臭氧层,B,A,14.下列说法不正确的是 ( ) 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能产生污染环境的CO、SO2等有害气体 C. 直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好 D. 固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高 15.为了减少大气污染，许多城市正大力推广汽车清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分均为 （ ） A碳氢化合物 B碳水化合物 C氢气 D醇类,A,A,