化学燃烧热 能源用精.ppt
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1、化学燃烧热 能源课件用第1 页,本讲稿共47 页(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H2的燃烧热?讨 论第2 页,本讲稿共47 页一、燃烧热1 定义:25,101kpa 时,1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。一定量可燃物完全燃烧时放出的热量:Q放=n(可燃物)H2、单位:kJ/mol3、可通过实验用仪器测定。4、特点:物质燃烧时一定放热,则燃烧热一定为负值。5、应用:
2、利用燃烧热数据选择燃料。第3 页,本讲稿共47 页例: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 第4 页,本讲稿共47 页理解燃烧热的定义应注意:恒压(101kpa)条件下的反应热。放热,H 0。以1mol 可燃物为标准配平,其余可用分数。物质在O2中燃烧。H2在Cl2中燃烧不属于燃烧热的范畴,但属于反应热的范畴。“生成稳定的化合物”的两层涵义:指燃烧产物不能再燃烧(如生成CO2、H2O(L)、SO2、N2等);是生成物的聚集状
3、态在燃烧热测定条件下处于稳定状态,一般燃烧热常用298K 时数据,如H2的燃烧热是指1mol 氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量。第5 页,本讲稿共47 页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?思考交流第6 页,本讲稿共47 页思考与交流(4)、应根据什么标准来选择燃料?物质的燃烧热 燃料的储量 燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格 燃料对生态环境的影响 例:丙烷燃烧热值高石油储量丰富开采容易燃烧时污染小储存、运输不方便能量第7 页,本讲稿共47 页二中和热1.定义:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成_水所_
4、 的热量2.特点:酸碱分别为稀的_ 和稀的_ 中和反应反应热为_,且数值为定值1 mol放出强酸强碱负值理解中和热时注意: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、电解质电离的吸热所伴随的热效应。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。第8 页,本讲稿共47 页(1)实验原理 中和热是指在稀溶液中,酸和碱发生中和反应而生成1 mol H2O 时的反应热。实验时,先测出盐酸和氢氧化钠的起始温度,求其平均温度t1,两溶液混合充分反应后,读取混合液最高温度t2,为了使计算简便,可以近似地认为:3.中和热的测定第9 页
5、,本讲稿共47 页(1)0.5 mol/L 盐酸和0.55 mol/L 氢氧化钠的密度都是1 克/毫升,则:盐酸和氢氧化钠溶液均取 50 mL.近似认为混合溶液的比热容C 4.18J/(g),所以中和反应放出的热量是:Q(m1m2)C(t2t1)0.418(t2t1)kJ(2)又因50 毫升 0.5 mol/L 盐酸中含有0.5 mol/L0.05 L 0.025 mol 的H,所以跟0.025 mol 的OH发生中和反应,生成0.025 mol 的水,放出热量为Q,所以:中和热Q/0.025 0.418(t2 t1)/0.025(kJ/mol)第10 页,本讲稿共47 页(2)注意事项(1)
6、酸碱溶液应当用稀溶液(0.1 0.5 mol/L)。因浓度过大,溶液中阴阳离子间的相互牵制作用就大,电离程度就不能达到100%,这样使酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分补偿电离时所需的热量,造成较大的误差。(2)要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时,测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间再记下读数。第11 页,本讲稿共47 页(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用。(4)操作时动作要快,尽量减少热量的散失。(5)实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定,但在计算时,应取二
7、者中量小的一种,因为过量的酸碱并不参加中和反应。(6)碱液要稍过量,以确保盐酸被完全中和。第12 页,本讲稿共47 页(3)实验设计 用50 mL 0.50mol L1的盐酸与50 mL 0.55 mol L1的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热回答下列问题:第13 页,本讲稿共47 页第14 页,本讲稿共47 页第15 页,本讲稿共47 页第16 页,本讲稿共47 页实验次数 温度第17 页,本讲稿共47 页第18 页,本讲稿共47 页第19 页,本讲稿共47 页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
8、“能”或“不能”),其原因是_ 第20 页,本讲稿共47 页实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol L1的原因是_ 实验中若改用60 mL 0.50 mol L1的盐酸与50 mL 0.55 mol L1的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_(填“相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_(填“相等”、“不相等”)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O 时,放出57.3kJ 的热量,则上述反应的热化学方程式为:_。第21 页,本讲稿共47 页解析: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,热化学方程式的书写、误差分析等由于
9、本实验的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、稍过量的氢氧化钠等;(3)中由于参加反应的盐酸(60 mL 0.50 mol L1)与氢氧化钠(50 mL 0.55 mol L1)完全反应后生成的水的物质的量(50 mL 0.55 mol L1)比原先(50 mL 0.50 mol L1)多,所以放出的热量多,但中和热不变第22 页,本讲稿共47 页答案: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);H 57.3 kJ mol1第23 页,本讲稿共47 页 比较燃
10、烧热与中和热的异同燃烧热 中和热相同点能量变化 放热反应H 及其单位 H 0 kJ/mol不同点反应物的量1mol 不一定为1mol生成物的量不一定为1mol 1mol反应热的含义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在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1mol 液态水时放出的热量第24 页,本讲稿共47 页燃烧热与中和热的比较分类 燃烧热 中和热定义在101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做燃烧热在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O 时的反应热叫做中和热标准1 mol 可燃物 1 mol 水热化学方程式的书写
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