高中化學 專題1 化學反應與能量變化 第一單元 化學反應中的熱效應 5 燃燒熱學案 蘇教版選修4.doc
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燃燒熱 【考點精講】 一、燃燒熱 1. 定義:在101 kPa時,1mol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質的燃燒熱。 生成穩(wěn)定的氧化物:C → CO2(g) S → SO2(g) H → H2O(l) 2. 表示燃燒熱的熱化學方程式的書寫: 應以1 mol物質為標準來配平其余物質的化學計量數(shù)(常出現(xiàn)分數(shù))。 例:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol 3. 研究物質燃燒熱的意義:了解化學反應完成時產生熱量的多少,以便更好地控制反應條件,充分利用能源。 一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量:Q放=n(可燃物)|△H| 二、能源 1.能源包括:化石燃料、陽光、風力、流水、潮汐以及柴草 2.化石燃料:煤、石油、天然氣 3.煤作燃料的利弊問題: ①煤是重要的化工原料,把煤作燃料簡單燒掉太可惜,應該綜合利用。 ②煤直接燃燒時產生SO2等有毒氣體和煙塵,對環(huán)境造成嚴重污染。 ③煤作為固體燃料,燃燒反應速率小,熱利用效率低,且運輸不方便。 ④可以通過清潔煤技術,如煤的液化和氣化,以及實行煙氣凈化脫硫等,大大減少燃煤對環(huán)境造成的污染,提高煤燃燒的熱利用率。 4.新能源的開發(fā): ①調整和優(yōu)化能源結構,降低燃煤在能源結構中的比率,節(jié)約油氣資源,加強科技投入,加快開發(fā)水電、核電和新能源等就顯得尤為重要和迫切。 ②新能源是太陽能、氫能、風能、地熱能和生物質能等。這些新能源的特點是資源豐富,且有些可以再生,為再生性能源,對環(huán)境沒有污染或污染少。 【典例精析】 例題1下列選項中說明乙醇作為燃料的優(yōu)點的是( ) ①燃燒時發(fā)生氧化反應 ②充分燃燒的產物不污染環(huán)境 ③乙醇是一種再生能源 ④燃燒時放出大量熱量 A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④ 思路導航:燃料發(fā)生的都是氧化反應,所以①不是乙醇作為燃料的優(yōu)點。 答案:D 例題210 g硫磺在O2中完全燃燒生成氣態(tài)的SO2,放出的熱量能使500 g H2O溫度由18℃升至62.4℃,則硫磺的燃燒熱為,熱化學方程式為。 思路導航:10 g硫磺燃燒共放出熱量為: Q=cm(t2-t1)=500 g 4.18 10-3kJ/(g℃)(62.4-18)℃=92.8 kJ,則 1mol硫磺燃燒放熱為=297 kJ/mol, 硫磺的燃燒熱為△H=-297 kJ/mol。 答案:△H=-297 kJ/mol,S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-297 kJ/mol 例題3 在25℃、101kPa下,1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為。 思路導航:1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ,則32g即1mol甲醇燃燒放出的熱量為725.76kJ/mol,且ΔH<0,故甲醇的燃燒熱方程為:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ/mol。 答案:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.76kJ/mol 【總結提升】 燃燒熱與中和熱的比較 比較角度 燃燒熱 中和熱 相同點 能量變化 放熱 放熱 △H △H<0,單位kJ/mol 不同點 反應物的量 1mol燃燒物 不限量 生成物的量 不限量 H2O是1mol 反應熱的含義 1mol燃燒物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量;不同反應物,燃燒熱不同。 生成1mol水時放出的熱量;不同反應物的中和熱可能相同,強酸和強堿反應的中和熱均為57.3kJ/mol。 例題25 ℃,101 k Pa時,強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱為57.3 kJ/mol,辛烷的燃燒熱為5518 kJ/mol。下列熱化學方程式書寫正確的是() A. 2H+(aq)+(aq)+(aq)+2(aq)=BaSO4(s)+2HO(l)H =57.3 kJ/mol B. KOH(aq)+HSO4(aq)=KSO4(aq)+HO(l)H=57.3kJ/mol C. C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)H=5518 kJ/mol D. 2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(1)H=5518 kJ/mol 思路導航:中和熱是強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1mol水時放出的熱量;燃燒熱是1mol可燃物完全反應生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量。 A.反應熱化學方程式中生成的是2mol水,反應的中和熱不是57.3kJ/mol,故A錯誤; B.符合中和熱的概念,故B正確; C.反應熱化學方程式中生成的水是氣體,不是穩(wěn)定氧化物,故C錯誤; D.熱化學方程式中不是1mol物質燃燒,故D錯誤。 答案:B- 配套講稿:
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