高中化学燃烧热能源专题
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燃烧热 能源[学习目标定位] 1.正确认识燃烧热的概念,学会利用燃烧热进行相关的计算。
2.知道能源是人类生存和社会发展的重要基础,知道使用化石燃料的利弊和新能源的开发。
一 燃烧热1.反应热是化学反应过程中吸收或放出的热量,常用符号ΔH 表示。
燃烧反应都是放热反应,其反应热为负值。
已知4 g 硫粉完全燃烧放出37 kJ 热量,则该反应的热化学方程式是S(s)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH =-296 kJ·mol -1。
2.1.00 L 1.00 mol·L -1 H 2SO 4溶液与2.00 L 1.00 mol·L -1 NaOH 溶液完全反应,放出114.6 kJ 热量,该反应的中和热为57.3_kJ·mol-1,表示其中和热的化学方程式是12H 2SO 4(aq)+NaOH(aq)===12Na 2SO 4(aq)+H 2O(l) ΔH =-57.3 kJ·mol -1。
3.已知2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol -1,若燃烧1 mol 氢气生成液态水时的反应热为ΔH 1, 生成气态水时的反应热为ΔH 2,则ΔH 1和ΔH 2的大小关系是ΔH 1<ΔH 2;ΔH 1=-285.8_kJ·mol -1,表示的意义是1_mol_H 2完全燃烧生成稳定的液态水,放出285.8_kJ 的热量。
4.燃烧热的概念及其计算(1)燃烧热的概念是25_℃、101_kPa 时,1_mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
燃烧热的单位是kJ·mol -1。
(2)燃烧热的意义:甲烷的燃烧热为890.31 kJ·mol -1,或ΔH =-890.31 kJ·mol -1,它表示25 ℃、101 kPa 时,1_mol CH 4完全燃烧生成CO 2和液态H 2O 时放出890.31 kJ 的热量。
教案阳能相当于燃烧550万吨煤炭时的能量,是太阳给与了地球上生命活动所需的能量,形成了自然界中复杂的阴晴雨雪等天气现象,塑造了不同地区的地表景观……请大家联系自己的生活实际想一想,我们日常是怎样利用太阳能的?【学生活动】思考并回答问题。
利用太阳能的另外一个优点是对环境无污染,但我们也应该看到太阳能在利用时的不足之处,即非常分散,必须制造出一些装置来收集太阳能。
【投影】【板书】(2)氢能【讲解】氢能是一种理想的、极有前途的二次能源。
氢能有许多优点:氢的原料是水,资源不受限制;氢燃烧时反应速率快,高发热值大;更突出的优点是氢燃烧的产物是水,不会污染环境,是最干净的燃料。
另外,氢能的应用范围广,适应性强。
液态氢已被用作人造卫星和宇宙飞船中的能源。
1980年我国研制成功了第一辆氢能汽车.1985年原苏联也利用Ti、Fe、V合金氢化物进行了用氢气和汽油作为混合燃料的汽车的试验,若在汽油中加入质量分数约为4%的氢气,则可节油40%,废气中的CO也可减少90%.预计不久的将来,氢能不仅可以广泛地作为汽车、飞机、轮船、火车等的动力,而且可以成为工业和生活中的重要能源。
【板书】(3)地热能【投影】【讲解】地热能约为全球煤热能的1.7亿倍。
地热资源有两种:一种是地下蒸汽或地热水(温泉);另一种是地下干热岩体的热能。
利用地热能发电,在工业上可用于加热、干燥、制冷与冷藏、脱水加工、淡化海水和提取化学元素等;在医疗卫生方面,温泉水可以医治皮肤和关节等的疾病,许多国家都有供沐浴医疗用的温泉。
【板书】(4) 风能【讲解】同太阳能相似,风能也早已被人们熟悉和利用,现代随着新能源时代的到来,变得越来越具有魅力。
有哪位同学知道,人们是如何利用风能的?【学生活动】讨论并回答问题。
早期人们只是简单地把风能通过一定的装置转换成机械能,如风帆助航。
近代人们则将风能应用到了发电、供暖、通讯、灌溉、制冷以及海水淡化等领域,例如丹麦约有600个中心通讯站用风机供电,这样既可节煤、油、气,又可以清洁环境;美国、日本等国正在积极研制风帆货船,以使古老的帆船获得新生.今后大家一定要注意了,再提到风车可能就不再只是荷兰的专利了。
高二化学燃烧热能源【本节学习目标】1、了解燃烧热的概念,并能进行简单的计算。
2、知道化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
3、了解化学在解决能源危机中的重要作用。
知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。
4、了解资源、能源、环保是当今社会的重要热点问题。
重点难点:燃烧热的概念及相关计算。
【知识要点梳理】知识点一:反应热的类型1、燃烧热(1)概念:在101kPa时,1mol物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
燃烧热的单位一般用kJ/mol表示。
(2)注意:燃烧热是反应热的一种形式。
使用燃烧热的概念时要理解下列要点。
①规定是在101 kPa压强下测出热量。
书中提供的燃烧热数据都是在101kPa下测定出来的。
因为压强不同,反应热有所不同。
②规定可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。
因此,表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数为1,其他物质的化学计量数常出现分数。
例如,C8H18的燃烧热为5518kJ/mol,用热化学方程式表示则为C8H18(l)+O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l) △H=-5518kJ/mol③规定生成物为稳定的氧化物.例如C→ CO2、H →H2O(l)、S →SO2等。
C(s)+O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/molC的燃烧热为393.5kJ/mol而不是110.5kJ/mol。
④叙述燃烧热时,用正值,在热化学方程式中用△H表示时取负值。
例如,CH4的燃烧热为890.3kJ/mol,而△H=-890.3kJ/mol。
必须以1mol可燃物燃烧为标准。
3. 表示的意义:例如C的燃烧热为393.5kJ/mol,表示在101kPa时,1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。
2、中和热(1)概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。
第二节燃烧热能源大地二中张清泉一、燃烧热1、概念:25℃,101KPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量,单位用kJ/mol表示。
2、注意要点:○1反应条件:25℃,101KPa;○2反应程度:完全燃烧;○3反应物的量:燃烧物的物质的量:1mol。
○4反应产物:元素完全燃烧时对应的氧化物3、燃烧热热化学方程式的书写原则:燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写它的热化学方程式时,应以1mol燃烧物质为标准来配平其余物质的化学计量数3、燃烧热的计算:=n(可燃物)(为可燃物燃烧反应所放出的热量,n为可燃物的物质的量,为可燃物的燃烧热)【习题一】(2017秋•武昌区期中)下列关于燃烧热的说法正确的是()A.燃烧反应放出的热量就是该反应的燃烧热B.1 mol可燃物质发生氧化反应所放出的热量就是燃烧热C.1 mol可燃物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量就是燃烧热D.在25℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量是燃烧热【考点】燃烧热.【专题】燃烧热的计算.【分析】燃烧热的条件是在25℃、1.01×105Pa下,必须是1mol物质完全燃烧并且生成的物质为最稳当的氧化物,燃烧热的热化学方式的计量系数必须是1,燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应,不一定有氧气参加,据此解答.【解答】解:A.燃烧热必须是可燃物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,故A错误;B.1 mol可燃物质发生氧化反应生成最稳当的氧化物所放出的热量就是燃烧热,故B错误;C.25℃、1.01×105Pa下,必须是1mol物质完全燃烧并且生成的物质为最稳当的氧化物时所放出的热量,故C错误;D.25℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量是燃烧热,故D正确;故选:D。
【习题二】(2016秋•朝阳区校级期末)已知H2的燃烧热是akJ/mol,由H2、CO按3:1比例组成的混合物2mo,完全燃烧并恢复常温吋,放出的热量为bkJ,则CO的燃烧热为(kJ/mol)为()A.2b-3a B.3a-2b C. D.【考点】燃烧热.【专题】化学反应中的能量变化.【分析】设CO的燃烧热为xkJ•mol-1,又H2的燃烧热是akJ/mol,所以由H2、CO按3:1比例组成的混合物2mol,完全燃烧并恢复到常温吋,放出的热量为bkJ,可得,据此计算.【解答】解:设CO的燃烧热为xkJ•mol-1,又H2的燃烧热是akJ/mol,所以由H2、CO按3:1比例组成的混合2mol,完全烧并恢复到常温吋,放出的热量为bkJ,可得,则解得x=2b-3a,故选:A。
【学习目标】1. 理解燃烧热的概念。
2。
了解化学在解决能源危机中的重要作用,知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。
【学习重点】表示燃烧热的热化学方程式的写法和有关燃烧热的简单的计算【学习难点】表示燃烧热的热化学方程式的写法【自主学习】一。
燃烧热1. 定义:在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热.单位kJ/mol。
2。
在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点:(1)研究条件: 101 kPa,温度通常是25℃。
(2)反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
如H→H2O(l)而不是H2O(g)、C→CO2(g)而不是CO、S→SO2(g)而不是SO3。
(3)燃烧热是以1 mol可燃物作为标准来进行测定的,因此书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数,其他物质的化学计量数常出现分数。
(4)燃烧热的含义:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol,H2的燃烧热为285。
8kJ/mol所表示的含义:。
特别提醒:因燃烧热、中和热是确定的放热反应,具有明确的含义,故在表述时不用带负二。
中和热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 (l);△H=-57.3kJ/mol。
3。
要点①条件:稀溶液。
②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.③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内.④放出的热量:57.3kJ/mol三. 燃烧热和中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化放热反应ΔHΔH〈0 ,单位 kJ/mol不同点反应物的量可燃物为1mol可能是1mol也可以是0.5mol(或不限)生成物的量不限量H2O 1mol反应热的含义1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57。
高二化学下册燃烧热能源知识点总结
燃烧热是指物质与氧气进行完全燃烧反应时放出的热量。
燃烧是一种剧烈放热、发光的化学反应,是可燃物在氧化剂气体(一般氧气)中发生的氧化还原反应。
燃烧产物均为能量较低的稳定物质,所以燃烧全部为放热反应。
燃烧热就是指在1个大气压的条件下,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。
表示燃烧热可以用特定的热化学方程式表示。
高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理的高二化学下册燃烧热能源知识点,希望大家喜欢。
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赢璟网络:高中化学燃烧热、能源专题
1. 下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A.生成物能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H 2(g)+Cl 2(g )=HCl (g )在光照和点燃条件的∆H 不同
解析:
赢璟提示:生成物的总能量低于反应总能量的反应,是放热反应,若是吸热反应则相反,故A 错;反映速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系,故B 错;C 是盖斯定律的重要应用,正确;根据∆H =生成物的焓-反应物的焓可知,焓变与反应条件无关,故D 错。
答案:C
2.已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1 mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A.2C 2H 2(g )+5O 2(g )=4CO 2(g )+2H 2O (l );∆H =-4bkJ/mol
B.C 2H 2(g )+25
O 2(g )=2CO 2(g )+H 2O (l );∆H =+2bkJ/mol
C.2C 2H 2(g )+5O 2(g )=4CO 2(g )+2H 2O (l );∆H =-2bkJ/mol
D.2C 2H 2(g )+5O 2(g )=4CO 2(g )+2H 2O (l );∆H =+bkJ/mol
解析:
赢璟提示:燃烧热是指在25摄氏度,101 kPa 时,1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
1mol 乙炔完全燃烧生成2mol 二氧化碳,因此对应放出热量为2b kJ ,∆H <0。
答案:A
3.白磷与氧可发生如下反应:P 4+5O 2=P 4O 10。
已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:
P -P :a kJ·mol -1、P -O : b kJ·mol -1、P =O : c kJ·mol -1、O =O :d kJ·mol -1。
根据图示的
分子结构和有关数据估算该反应的∆H ,其中正确的是
A.(6a +5d -4c -12b )kJ·mol -1
B.(4c +12b -6a -5d )kJ·mol -1
C.(4c +12b -4a -5d )kJ·mol -1
D.(4a +5d -4c -12b )kJ·mol -1
解析:
赢璟提示:由图可以看出:P 4中有6mol 的P -P ,5mol 的O 2中含有5molO =O ,1mol 的P 4O 10
中含有4mol 的P =O ,12mol 的P -O ,所以∆H =(6a +5d -4c -12b)kJ·mol -1。
答案:A
4. 25℃、101kPa 下:①2Na(s)+1/2O 2(g)=Na 2O(s) ;∆H 1=-414KJ/mol
②2Na(s)+O 2(g)=Na 2O 2(s) ;∆H 2=-511KJ/mol
下列说法正确的是
A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.25℃、101kPa 下,Na2O2(s)+2 Na(s)=2Na2O(s);∆H=-317kJ/mol
解析:
赢璟提示:Na2O是由Na+和O2-构成的,二者的个数比是2:1。
Na2O2是由Na+和O22-构成的,二者的个数比也是2:1,选项A不正确;由化合价变化可知生成1molNa2O转移2mol 电子,而生成1molNa2O2也转移2mol电子,因此选项B不正确;常温下Na与O2反应生成Na2O,在加热时生成Na2O2,所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na2O,所以选项C 也不正确;由盖斯定律知①×2-②即得到反应
Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s)∆H=-317kJ/mol。
答案:D
5.氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ;∆H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ;∆H=+247.4 kJ·mol-1
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g);∆H=+169.8 kJ·mol-1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为。
(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是。
燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式:。
(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图11所示。
图中A、B表示的物质依次是。
(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图12(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。
电解时,阳极的电极反应式为。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。
350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。
Mg2Cu与H2反应的化学方程式为。
分析:本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表的综合题,是以化学知识具体运用的典型试题。
赢璟提示:
答案:(1)CH4(g)+2H2O(g) =CO2(g) +4H2(g) ∆H=+165.0 kJ·mol-1
(2)为H2S热分解反应提供热量
2H2S+SO2 =2H2O+3S (或4H2S+2SO2=4H2O+3S2)
(3)H、O(或氢原子、氧原子)
(4)CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O
(5)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2。