化学:1.2《燃烧热 能源》课件(用)2(精品).ppt
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1、第一章 化学反应与能量第二节 燃烧热 能源(1)H2(g)+O2(g)=H2O(g)H=-241.8kJ/mol(2)H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=-285.8kJ/mol(3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJ/mol 哪一个是哪一个是H2的燃烧热?的燃烧热?讨 论一、燃烧热1定义:定义:25,101kpa时,时,1mol纯物质完全燃烧生纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。烧热。一定量可燃物完全燃烧时放出的热量:一定量可燃物完全燃烧时放出的热量:Q放=n(可燃物可燃物)H2、单位:、
2、单位:kJ/mol3、可通过实验用仪器测定。、可通过实验用仪器测定。4、特点、特点:物质燃烧时一定放热物质燃烧时一定放热,则燃烧热一定为则燃烧热一定为负值。负值。5、应用:、应用:利用燃烧热数据选择燃料。利用燃烧热数据选择燃料。例:书写乙炔燃烧热的化学方程式。例:书写乙炔燃烧热的化学方程式。C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)H=1299.6kJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=2599.2kJ/mol 理解燃烧热的定义应注意:恒压(恒压(101kpa)条件下的反应热。)条件下的反应热。放热,放热,H0。以以1mol可燃物为标准
3、配平,其余可用分数。可燃物为标准配平,其余可用分数。物质在物质在O2中燃烧。中燃烧。H2在在Cl2中燃烧不属于燃中燃烧不属于燃烧热的范畴,但属于反应热的范畴。烧热的范畴,但属于反应热的范畴。“生成稳定的化合物生成稳定的化合物”的两层涵义:的两层涵义:指燃烧产物不能再燃烧(如生成指燃烧产物不能再燃烧(如生成CO2、H2O(L)、SO2、N2等);等);是生成物的聚集状态在燃烧热测定条件下处于稳定状态,一般是生成物的聚集状态在燃烧热测定条件下处于稳定状态,一般燃烧热常用燃烧热常用298K时数据,如时数据,如H2的燃烧热是指的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量。成液态
4、水时放出的热量。燃烧热的应用参考表11比较H2、CH4谁的热值高。比较CH4和C2H5OH谁更环保。为什么我国使用乙醇作为汽油的待用品?思考与交流思考与交流 (4 4)、应根据什么标准来选择燃料)、应根据什么标准来选择燃料?物质的燃烧热物质的燃烧热 燃料的储量燃料的储量 燃料的开采、运输燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格燃料储存的条件、价格 燃料对生态环境的影响燃料对生态环境的影响 例:丙烷例:丙烷燃烧热值高燃烧热值高石油储量丰富石油储量丰富开采容易开采容易燃烧时污染小燃烧时污染小储存、运输不方便储存、运输不方便能量能量二中和热1.定义定义:在稀溶液中在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成酸和
5、碱发生中和反应生成_水所水所_的热量的热量 2.特点:特点:酸酸 碱分别为稀的碱分别为稀的_和稀的和稀的_ 中和反应反应热为中和反应反应热为_,且数值为定值且数值为定值 1 mol放出放出强酸强酸强碱强碱负值负值理解中和热时注意:理解中和热时注意:稀溶液是指溶于大量水的离子。稀溶液是指溶于大量水的离子。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。所伴随的热效应。中和反应的实质是中和反应的实质是H+和和OH-化合生成化合生成 H20,若反应过程中,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。有其他物质生成,这
6、部分反应热也不在中和热内。(1)实验原理 中和中和热热是指在稀溶液中,酸和碱是指在稀溶液中,酸和碱发发生中和生中和反反应应而生成而生成1 mol H2O时时的反的反应热应热。实验时实验时,先先测测出出盐盐酸和酸和氢氢氧化氧化钠钠的起始温度,求其平的起始温度,求其平均温度均温度t1,两溶液混合充分反,两溶液混合充分反应应后,后,读读取混合取混合液最高温度液最高温度t2,为为了使了使计计算算简简便,可以近似地便,可以近似地认为认为:3.中和热的测定(1)0.5 mol/L盐盐酸和酸和0.55 mol/L 氢氢氧化氧化钠钠的密度都的密度都是是1 克克/毫升,毫升,则则:盐盐酸和酸和氢氢氧化氧化钠钠溶
7、液均取溶液均取 50 mL.近似近似认为认为混合溶液的比混合溶液的比热热容容C4.18J/(g),所以中和反,所以中和反应应放出的放出的热热量是:量是:Q(m1m2)C(t2t1)0.418(t2t1)kJ(2)又因又因50毫升毫升 0.5 mol/L盐盐酸中含有酸中含有0.5 mol/L0.05 L0.025 mol的的H,所以跟,所以跟0.025 mol的的OH发发生中和反生中和反应应,生成,生成0.025 mol的水,的水,放出放出热热量量为为Q,所以:,所以:中和中和热热Q/0.0250.418(t2 t1)/0.025(kJ/mol)(2)注意事项(1)酸碱溶液酸碱溶液应应当用稀溶液
8、当用稀溶液(0.10.5 mol/L)。因。因浓浓度度过过大,溶液中阴阳离子大,溶液中阴阳离子间间的相互的相互牵牵制作制作用就大,用就大,电电离程度就不能达到离程度就不能达到100%,这样这样使使酸碱中和酸碱中和时产时产生的生的热热量量势势必要用去一部分必要用去一部分补补偿电偿电离离时时所需的所需的热热量,造成量,造成较较大的大的误误差。差。(2)要使用同一支温度要使用同一支温度计计。分。分别别先后先后测测量酸、碱量酸、碱及混合液的温度及混合液的温度时时,测测定一种溶液后必定一种溶液后必须须用用水冲洗干水冲洗干净净并用并用滤纸滤纸擦干。温度擦干。温度计计的水的水银银球球部分要完全浸入溶液中,且
9、要部分要完全浸入溶液中,且要稳稳定一段定一段时间时间再再记记下下读读数。数。(3)实验实验中所用的中所用的盐盐酸和酸和氢氢氧化氧化钠钠溶液配好后溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用。要充分冷却至室温,才能使用。(4)操作操作时动时动作要快,尽量减少作要快,尽量减少热热量的散失。量的散失。(5)实验时实验时亦可亦可选选用用浓浓度体度体积积都不相同的酸碱都不相同的酸碱溶液溶液进进行中和行中和热热的的测测定,但在定,但在计计算算时时,应应取取二者中量小的一种,因二者中量小的一种,因为过为过量的酸碱并不参量的酸碱并不参加中和反加中和反应应。(6)碱液要稍碱液要稍过过量,以确保量,以确保盐盐酸被完全中和
10、。酸被完全中和。(3)实验设计 用用50 mL 0.50molL1的的盐盐酸与酸与50 mL 0.55 molL1的的氢氢氧化氧化钠钠溶液在如溶液在如图图所示所示的装置中的装置中进进行中和反行中和反应应,通,通过测过测定反定反应过应过程中所放出的程中所放出的热热量可量可计计算中和算中和热热回答下回答下列列问题问题:实验实验次数次数 温度温度烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替?_(填“能”或“不能”),其原因是_ 实验时氢实验时氢氧化氧化钠钠溶液的溶液的浓浓度要用度要用0.55 molL1的原因是的原因是_ 实验实验中若改用中若改用60 mL 0.50 molL
11、1的的盐盐酸与酸与50 mL 0.55 molL1的的氢氢氧化氧化钠钠溶液溶液进进行反行反应应,与上述与上述实验实验相比,所放出的相比,所放出的热热量量_(填填“相等相等”“不相等不相等”),若,若实验实验操作均正确,操作均正确,则则所求中和所求中和热热_(填填“相等相等”、“不相等不相等”)已知在稀溶液中,已知在稀溶液中,强强酸和酸和强强碱碱发发生中和反生中和反应应生生成成1 mol H2O时时,放出,放出57.3kJ的的热热量,量,则则上述上述反反应应的的热热化学方程式化学方程式为为:_。解析:考查学生对中和热测定的实验能力、考查学生对中和热测定的实验能力、对出现问题的分析和理解能力,热化
12、学方对出现问题的分析和理解能力,热化学方程式的书写、误差分析等由于本实验的程式的书写、误差分析等由于本实验的关键是如何防止热量的损失,所以填充大关键是如何防止热量的损失,所以填充大量泡沫、使用玻璃搅拌器、稍过量的氢氧量泡沫、使用玻璃搅拌器、稍过量的氢氧化钠等;化钠等;(3)中由于参加反应的盐酸中由于参加反应的盐酸(60 mL 0.50 molL1)与氢氧化钠与氢氧化钠(50 mL 0.55 molL1)完全反应后生成的水的物完全反应后生成的水的物质的量质的量(50 mL 0.55 molL1)比原先比原先(50 mL 0.50 molL1)多,所以放出的热量多,所以放出的热量多,但中和热不变多
13、,但中和热不变答案:减小热量损失不能一是铁会和盐酸反应,二是铁导热性好,热量损失较大为了确保盐酸完全被中和不相等相等NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l);H57.3 kJmol1 比较燃烧热与中和热的异同比较燃烧热与中和热的异同燃烧热燃烧热中和热中和热相相同同点点能量变化能量变化放热反应放热反应H及其单位及其单位H0 kJ/mol不不同同点点反应物的量反应物的量1mol不一定为不一定为1mol生成物的量生成物的量不一定为不一定为1mol1mol反应热的含反应热的含义义101kPa时,时,1mol纯物质完全纯物质完全燃烧生成稳定的燃烧生成稳定的氧化物时所放出氧化物时所放出
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