热化学第一章 热化学 能源
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第一章 化学反应与能量第二节 燃烧热 能源1.木炭、氢气、酒精等燃料的燃烧均属于放热反应。
2.1mol H 2在O 2中充分燃烧生成液态水时,放出285.8 kJ 的热量,则该反应中表示生成1mol H 2O(l)的热化学方程式为H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH =-285.8 kJ/mol 。
3.等质量的碳在氧气中完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多(填“多”或“少”)。
4.化石燃料主要包括:煤、石油、天然气,它们均属于不可再生(填“可再生”或“不可再生”)能源。
【学习新知】一、燃烧热1.定义25 ℃、101 kPa 时,1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
2.单位燃烧热属于反应热的一种,单位为kJ/mol(或kJ·mol -1)。
3.意义25 ℃、101 kPa 时甲烷的燃烧热ΔH =-890.31 kJ/mol ,热化学方程式为CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-890.31 kJ/mol 。
说明:1 mol 甲烷完全燃烧生成CO 2(g)和H 2O(l)时放出890.31 kJ 的热量。
[自我诊断]1.判断正误:(1)1 mol 可燃物在任何条件下完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量即为该可燃物的燃烧热。
(×)(2)燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变。
(×)(3)1 mol H 2完全燃烧生成水蒸气放出的热量叫H 2的燃烧热。
(×)(4)12 g 碳在O 2中燃烧产生稳定的CO 气体,放出的总热量为碳的燃烧热。
(×)[探究释疑]1.对燃烧热的理解(1)外界条件:25 ℃、101 kPa 。
(2)可燃物用量:1 mol 。
(3)燃烧结果:C→CO 2(g)、H→H 2O(l)、S→SO 2(g)。
(4)表示方法:燃烧热是反应热的一种,ΔH 均小于零,文字叙述燃烧热时用“正值”或ΔH 表示,如甲烷的燃烧热为890.31 kJ/mol 或ΔH =-890.31 kJ/mol 。
第一章 热化学与能源1. 是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号)(1)已知下列过程的热化学方程式为:则此温度时蒸发1mol 6()UF l ,会放出热30.1kJ 。
(-)(2)在定温定压条件下,下列两个生成液态水的化学方程式所表达的反应放出的热量是一相同的值。
(-)(3)功和热是在系统与环境之间的两种能量传递方式,在系统内部不讨论功和热。
(+)(4)反应的H ∆就是反应的热效应。
(-)2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)(1)在下列反应中,进行1mol 反应时放出热量最大的是 (c)(2)通常,反应热的精确的实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。
(d) (a )H ∆ (b )p V ∆ (c )P q (d )V q (3)下列对功和热的描述中,正确的是 (a)(a )都是途径函数,无确定的变化途径就无确定的数值 (b )都是途径函数,对应于某一状态有一确定值 (c )都是状态函数,变化量与途径无关(d )都是状态函数,始终态确定,其他值也确定(4)在温度T 的标准状态下,若已知反应2A B →的标准摩尔反应焓,1r m H θ∆,2222221()()()22()()2()H g O g H O l H g O g H O l +=+=166()();30.1r m UF l UF g H kJ molθ-=∆=422242224222422()()2()()2()()()2()()2()()()2()()2()3()()()()2()2a CH l O g CO g H O gb CH g O g CO g H O gc CH g O g CO g H O ld CHg O g CO g H O l +=++=++=++=+与反应2A C →的标准摩尔反应焓,2r m H θ∆,则反应4C B →的标准摩尔反应焓,3r m H θ∆与,1r m H θ∆及,2r m H θ∆的关系为,3r m H θ∆= (d) (a )2,1r m H θ∆+,2r m H θ∆ (b ),1r m H θ∆—2,2r m H θ∆ (c ),1r m H θ∆+,2r m H θ∆ (d )2,1r m H θ∆—,2r m H θ∆(5)对于热力学可逆过程,下列叙述正确的是 (abd )(a )变化速率无限小的过程 (b )可做最大功的过程 (c )循环过程(d )能使系统与环境完全复原的过程(6)在一定条件下,由乙二醇溶液、冰、水蒸气、氮气和氧气组成的系统中含有 (ad ) (a )三个相 (b )四个相 (c )三种组分 (d )四种组分 (e )五种组分*(7)一只充满氢气的气球,飞到一定高度即会爆炸,这取决于一定高度上的 (d ) (a )外压 (b )温度 (c )湿度 (d )外压和温度 (8)下述说法中,不正确的是 (d)(a )焓只有在某种特定条件下,才与系统反应热相等 (b )焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 (c )焓是状态函数(d )焓是系统能与环境进行交换的能量3、填空题使可燃样品(质量为1.000g )在弹式量热计内完全燃烧,以测定其反应热,必须知道:(1) 弹式量热计内吸热介质(通常为水)质量和比热容; (2) 钢弹组件的总热容b C ; (3) 反应前后系统的温度。
第二节燃烧热能源1、燃烧热(1)概念:在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
单位一般用kJ·mol-1(或kJ/mol)表示。
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:素完全燃烧时对应的氧化物。
(2)意义:例如,C的燃烧热是393.5 kJ·mol-1,表示在25 ℃,101 kPa 条件下1 mol C完全燃烧放出393.5 kJ的热量。
(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“五看”:○1看方程式是否配平;○2看各物质的聚集状态是否正确;○3看ΔH的“+”、“-”符号是否正确;○4看反应热的单位是否为kJ/mol;○5看反应热的数值与化学计量数是否对应。
(4)燃烧热的计算:Q放=n(可燃物)×|ΔH|(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)2、能源(1)概念:能源就是能提供能量的资源(2)发展阶段:柴草时期→化石能源时期→多能源结构时期(3)分类:○1一级能源:煤、石油、天然气;○2二级能源:煤气、电气、沼气、氢能、电能等;○3可再生能源:太阳能、水能、风能等;○4不可再生能源:煤、石油、天然气。
(4)能源问题:国目前使用的主要能源是化石燃料,它们的蕴藏量有限,而且不能再生,最终将会枯竭。
(5)解决能源问题的措施:○1提高能源的使用效率;○2开发新的能源。
【素材积累】1、只要心中有希望存摘,旧有幸福存摘。
预测未来的醉好方法,旧是创造未来。
坚志而勇为,谓之刚。
刚,生人之德也。
美好的生命应该充满期待、惊喜和感激。
人生的胜者决不会摘挫折面前失去勇气。
2、我一直知道,漫长人生中总有一段泥泞不得不走,总有一个寒冬不得不过。
第二节燃烧热能源[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4g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)+O2(g)===SO2(g)ΔH=—296 kJ·mol—1。
2.1.00 L 1.00 mol·L—1H2SO4溶液与2.00 L 1.00 mol·L—1NaOH溶液完全反应,放出114.6 kJ热量,该反应的中和热为57.3kJ·mol—1,表示其中和热的化学方程式是错误!H2SO4(aq)+NaOH(aq)===错误!Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH =—57.3kJ·mol—1。
3.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=—571.6 kJ·mol—1,该反应中ΔH表示的意义是燃烧2mol H2生成液态H2O,放出571.6 kJ的热量。
若燃烧1mol 氢气生成液态水时的反应热为ΔH1, 生成气态水时的反应热为ΔH2,则ΔH1和ΔH2的大小关系是ΔH1<ΔH2;ΔH1=—285.8 kJ·mol—1,表示的意义是1mol H2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℃、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。
燃烧热的单位是kJ·mol—1。
(2)燃烧热的意义:甲烷的燃烧热为890.31kJ·mol—1,或ΔH=—890.31kJ·mol —1,它表示25℃、101kPa时,1mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出890.31kJ的热量。