高中化学 第一章 化学反应与能量 第二节 燃烧热 能源学案 新人教版选修4

第一章 化学反应与能量 第二节 燃烧热 能源

[目标导航] 1.正确认识燃烧热的概念,学会利用燃烧热进行相关计算。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.定义

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。 2.表达形式

(1)符号:ΔH为“-”或ΔH<0。 (2)单位:kJ·mol。 3.意义

例如:CH4的燃烧热为890.31 kJ·mol,表示在25 ℃、101 kPa时,1__mol CH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890.31 kJ的热量。反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)__ΔH=-890.31__kJ·mol。 【合作探究】

1.燃烧热的ΔH一定为负值吗?为什么? 答案 一定,因为物质的燃烧均为放热反应。

2.1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量就是H2的燃烧热,这种说法是否正确? 答案 不正确,应生成液态水。

3.怎样理解“完全燃烧生成稳定的氧化物”?

答案 是指单质(或化合物)燃烧后变为最稳定的氧化物(不能再燃烧了),“稳定”既包含化学性质的稳定,也包含物质所处状态的稳定。

如C(s)―→CO2(g);H2(g)―→H2O(l);S(s)―→SO2(g); NH3(g)―→N2(g)+H2O(l);CH4(g)―→CO2(g)+H2O(l)。 二、能源 1.定义

能提供能量的资源,它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。

2.化石燃料包括煤、石油、天然气,其缺点是蕴藏量有限;不能再生;利用率低;污染环境。

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3.新能源

新能源主要包括:太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能和生物质能等。 4.能源的分类

再生能源 分类 常规能源 一次能源(直水能等 接获得) 二次能源(间煤制品、石油制品、电能、氢能、火药等 接获得) 【合作探究】

1.解决化石燃料枯竭的措施有哪些?

答案 (1)提高能源利用率;(2)开发新的能源;(3)节约现有的能源。 2.燃料充分燃烧的条件有哪些?怎样提高燃料的燃烧效率?

答案 燃料充分燃烧的条件一是要有足够的空气,二是燃料与空气有足够大的接触面积。提高燃料的燃烧效率应采取以下措施:

(1)通入足量空气,使燃料充分燃烧;空气足量但要适量,否则,过量的空气会带走部分热量。

(2)增大燃料与空气的接触面积,通常将大块固体燃料粉碎,液体燃料雾化。如:将煤气化或液化。

潮汐能、生物质能等 新能源 太阳能、风能、地热能、煤、石油、天然气等 核能等 常规能源 新能源 非再生能源

一、燃烧热和中和热的比较 【例1】 下列说法正确的是( )

A.1 mol 硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热 B.25 ℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等

C.CO是不稳定的氧化物,它能继续和氧气反应生成稳定的CO2,所以CO的燃烧反应一定是吸热反应

D.101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热

解析 A项,1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成2 mol H2O,同时还有BaSO4沉淀生成,

不符合中和热的定义;B项,燃烧热与可燃物的物质的量无关;C项,CO的燃烧属于放热反应;D项,1 mol 碳燃烧不一定生成1 mol CO2。 答案 B

【反思归纳】 燃烧热和中和热的区别与联系

相同点 ΔH ΔH<0,单位:kJ·mol 可燃物的物质的量是1 反应物的量 mol(O2的量不限) 不同点 反应热的含义 物时放出的热量;不同可燃物,燃烧热不同 强碱的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol -1-1燃烧热 放热反应 中和热 能量变化 可能是1 mol,也可能不是 不限量 101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化H2O是1 mol 稀溶液中,酸与碱反应生成1 mol H2O时的反应热。强酸生成物的量 变式训练1 下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( ) A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 367.0 kJ·mol(燃烧热) B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol(中和热) C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296.8 kJ·mol(反应热) D.2NO2===O2+2NO

ΔH=+116.2 kJ·mol(反应热) 答案 C

解析 A中表示燃烧热时,应生成稳定的氧化物,水应为液态;B中中和反应为放热反应;D中各物质均未注明状态。

二、燃烧热热化学方程式的书写及计算(一题多解)

【例2】 已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol

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;C3H8(g)+

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