1、第二節第二節 燃燒熱燃燒熱 能源能源第一章第一章 化學反應與能量化學反應與能量一、燃燒熱一、燃燒熱 在在25 25 、101kPa101kPa時時,1mol,1mol純物質完全燃純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量。燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量。（1 1）條件：條件： （3 3）生成的物質一定要穩定生成的物質一定要穩定 a a、狀態要穩定；狀態要穩定； b b、要完全燃燒（生成物不能再燃燒）。要完全燃燒（生成物不能再燃燒）。注意：注意：（2 2）燃燒的物質一定為燃燒的物質一定為1mol1mol；25 、 101KPa；一、燃燒熱一、燃燒熱1. 1.燃燒熱的的概念燃燒熱的的概念: :

2、 2525 101kPa101kPa時時,1mol,1mol純物質純物質完全燃燒完全燃燒生成生成穩定化合物穩定化合物時所放出的時所放出的熱量熱量。為什么指定溫為什么指定溫度和壓強度和壓強? ? 生成物不能生成物不能繼續燃燒繼續燃燒 一般指：一般指：C - COC - CO2 2 （g g）N NN N2 2 （g g）S SOS SO2 2 （g g）H HH H2 2O O（l l）單位單位: : kJ/molkJ/mol限定燃料的物質的量限定燃料的物質的量 注意注意:2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l) H=11036KJ/molC C8 8H H1818的燃燒

3、熱為多少的燃燒熱為多少? ? 2. 2.表示的意義：表示的意義： 3. 3.表示燃燒熱的熱化學方程式的書寫：表示燃燒熱的熱化學方程式的書寫： 應以應以1mol1mol物質的標準來配平其余物質的化物質的標準來配平其余物質的化學計量數學計量數( (常出現分數常出現分數) )4. 4.一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量Q放放=n(可燃物可燃物)H HCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） H=890.31KJ/mol如如: CH4的燃燒熱為的燃燒熱為890.3KJ/mol表示的含義表示的含義? 在在101KPa時時, 1molCH4完全燃燒時完全燃燒時

4、,放出放出890.3KJ的熱量的熱量.燃燒熱與中和熱的區別與聯系燃燒熱與中和熱的區別與聯系相相同同點點 燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱能量變化能量變化HH不不同同點點反應物的量反應物的量 生成物的量生成物的量反應熱反應熱的含義的含義 放熱反應放熱反應H0 , 單位單位 kj/mol1mol可燃物可燃物可能是可能是1mol也可也可以是以是0.5mol(不限不限)不限量不限量H2O 1mol1mol反應物完全反應物完全燃燒時放出的熱燃燒時放出的熱量量;不同的物質燃不同的物質燃燒熱不同燒熱不同 酸堿中和生成酸堿中和生成1molH2O時放出的熱時放出的熱量量,強酸強堿間的中和強酸強堿間的中和反應中和熱大致相

5、同反應中和熱大致相同,均約為均約為57.3kj/mol1 1、已知：已知：2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/molH2( g ) +1/2 O2 ( g) = H2O ( g ) H=-241.8 kJ/mol求氫氣的燃燒熱。求氫氣的燃燒熱。H=-285.8 kJ/mol例題評講例題評講2 2、石墨與金剛石的燃燒熱是否相同，為什么？石墨與金剛石的燃燒熱是否相同，為什么？由石墨和金剛石燃燒熱的熱化學方程式：由石墨和金剛石燃燒熱的熱化學方程式：C(C(石墨石墨s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -393.5

6、kl/molg) H= -393.5 kl/molC(C(金剛石金剛石s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -395.0 kl/molg) H= -395.0 kl/mol說明什么問題？說明什么問題？ 因為石墨與金剛石的晶體結構不同因為石墨與金剛石的晶體結構不同,共具有的能量也不相同！共具有的能量也不相同！不相同不相同相同質量金剛石具有的總能量較高，不穩定相同質量金剛石具有的總能量較高，不穩定3.下列各組物質的燃燒熱相等的是下列各組物質的燃燒熱相等的是（ ）A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1moL碳和碳和2moL碳碳C.1moL乙炔和乙炔和2moL碳碳 D.

7、淀粉和纖維素淀粉和纖維素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) = -285.8 kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) = -241.8 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) = -483.6 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) = -571.6 kJ/molH4.已知熱化學方程式：已知熱化學方程式：則氫氣的燃燒熱為：則氫氣的燃燒熱為：285.8 kJ/mol5、實驗測得實驗測得25、101kPa時時1molC完全燃燒放完全燃燒放出出393.5 kJ的熱量，寫出的熱量，寫出C燃燒的熱化學方程式：燃燒的熱化學方程式：6、實驗測得實驗

8、測得25、101kPa時時1molH2完全燃燒放完全燃燒放出出285.8 kJ的熱量，寫出的熱量，寫出H2燃燒的熱化學方程燃燒的熱化學方程式：式： C(s)+O2(g) = CO2(g) H=393.5 kJmolH2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) H=285.8 kJmol7、在在1.01105Pa時，時，4g氫氣在氫氣在O2中完全燃燒生中完全燃燒生成液態水，放出成液態水，放出572KJ的熱量，則的熱量，則H2的燃燒熱的燃燒熱為為 ；表示氫氣燃燒的熱化學方；表示氫氣燃燒的熱化學方程式為程式為8、在在1.01105Pa時，時，16g S在足量的氧氣中充在足量的氧氣中充分燃燒生成二氧

9、化硫，放出分燃燒生成二氧化硫，放出148.5KJ的熱量，則的熱量，則S的燃燒熱為的燃燒熱為 ，S燃燒的熱化燃燒的熱化學方程式為學方程式為 286KJ/mol H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) H=285.8 kJmol297KJ/mol S(s)O2(g)SO2(g)，297KJ/mol 9、在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學方在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學方程式為：程式為：2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/molC3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2(g) +4H2O ( l ) H=- 2220 kJ/

10、mol 5mol 氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時放熱氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時放熱3847kJ，則氫氣和，則氫氣和丙丙烷的體積比為烷的體積比為 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1解解 ：設：設H2、C3H8的物質的量分別為的物質的量分別為x，y答：氫氣和丙烷的體積比為答：氫氣和丙烷的體積比為 3：1 x + y = 5 (571.6/2)(x) + 2220y = 3847 V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1 x = 3.75 moly = 1.25 mol二、能源二、能源 能源就是能提供能量的自然資源能源就

11、是能提供能量的自然資源，它包括化石燃料（煤、石油、天然氣）它包括化石燃料（煤、石油、天然氣）陽光、風力、流水、潮汐以及柴草等。陽光、風力、流水、潮汐以及柴草等。能源的分類：能源的分類：能源能源一級能源：一級能源：來自自然界未經轉化的能源。來自自然界未經轉化的能源。二級能源：二級能源： 一級能源經過轉化得到的能一級能源經過轉化得到的能源形式。源形式。例如：例如：風能風能 、陽光、陽光 、天然氣等、天然氣等 例如：例如：電能電能 、氫能等、氫能等能能源源常規能源：常規能源：新能源：新能源：在一定歷史時期和科學技術水在一定歷史時期和科學技術水平下，已被人們廣泛利用的能平下，已被人們廣泛利用的能源稱為

12、常規能源源稱為常規能源例如：例如：煤，石油，天燃氣，水能，生物能等煤，石油，天燃氣，水能，生物能等利用先進技術所獲得的能源利用先進技術所獲得的能源例如：例如：核聚變能，風能，太陽能，海洋能等核聚變能，風能，太陽能，海洋能等能源能源可再生能源：可再生能源：非可再生能源：非可再生能源：在短時間內可連續再生、在短時間內可連續再生、利用的一次能源！利用的一次能源！例如：例如：水能、風能等水能、風能等經過億萬年形成的，短經過億萬年形成的，短期內無法恢復的能源！期內無法恢復的能源！例如：例如：煤、石油、天燃氣等煤、石油、天燃氣等2 2、我國的能源狀況、我國的能源狀況煤煤76.2%76.2%石油石油16.6

13、%16.6%天然氣天然氣2.1%2.1%水電水電5.1%5.1%能源種類能源種類我國目前已我國目前已探明的儲量探明的儲量在世界中所在世界中所占的地位占的地位煤煤1100億噸億噸世界人均值的世界人均值的1/2石油石油32.6億噸億噸世界人均值的世界人均值的1/2鈾鈾僅夠僅夠4000萬千瓦萬千瓦核電站運行核電站運行30年年水能水能3.7億千瓦（年發億千瓦（年發電量電量19000億度億度世界首位，但世界首位，但人均值不高！人均值不高！問題探究一問題探究一 如何解決我們面臨的能源危機，將盡可如何解決我們面臨的能源危機，將盡可能多的化石能源留給能多的化石能源留給子孫后代子孫后代？開源節流開源節流1、提高

14、燃料的利用率、提高燃料的利用率 據統計，開采率為據統計，開采率為32，加工運輸率為，加工運輸率為70 ，終端利用率為，終端利用率為41 ，總效率為，總效率為9 ，即有即有91 的能源未被有效利用！的能源未被有效利用！2、開發新能源、開發新能源 現在正在探索的新能源有：現在正在探索的新能源有：太陽能太陽能、氫氫能風能能風能、地熱能地熱能、海洋能海洋能、生物能生物能等。它們的等。它們的共同點是儲量豐富，可以再生，沒有污染或很共同點是儲量豐富，可以再生，沒有污染或很少污染，很可能成為未來的主要能源少污染，很可能成為未來的主要能源 選擇燃料的標準是什么選擇燃料的標準是什么? ? 問題探究二問題探究二

15、燃燒熱、燃料的儲量、開采運輸儲存的燃燒熱、燃料的儲量、開采運輸儲存的條件、價格、對生態環境的影響，等各方條件、價格、對生態環境的影響，等各方面綜合考慮。面綜合考慮。問題探究三問題探究三 煤作為燃料的利弊煤作為燃料的利弊?利：利：（1）煤是我國儲量最多的能源資源據有人估計，我煤是我國儲量最多的能源資源據有人估計，我國的煤炭儲量足夠使用幾百年。國的煤炭儲量足夠使用幾百年。（2）我國煤炭資源相對比較集中，開采成本較低，我國煤炭資源相對比較集中，開采成本較低，這從我國的大、中、小型煤礦繁多即可說明，這從我國的大、中、小型煤礦繁多即可說明，（3）一般的煤礦工人不需要多么高深的技術！一般的煤礦工人不需要多

16、么高深的技術！弊：弊：（1）煤的形成需經過數億年的時間，用煤的形成需經過數億年的時間，用一些就少一些，不可再生；一些就少一些，不可再生；（2）煤作為固體燃料，燃燒反應速率小，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。熱利用效率低，且運輸不方便。（3）煤直接燃燒時產生煤直接燃燒時產生SO2等有毒氣體和煙等有毒氣體和煙塵，對環境造成嚴重污染。塵，對環境造成嚴重污染。（4）煤大量開采時，會造成地面塌陷。煤大量開采時，會造成地面塌陷。（5）煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡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。單燒掉太可惜，應該綜合利用。提高煤燃燒效率的措施有哪些

17、提高煤燃燒效率的措施有哪些?問題探究四問題探究四（3）將煤液化和氣化；將煤液化和氣化；（1）將煤粉碎；將煤粉碎；（2）適當足量的空氣；適當足量的空氣； 城市家用燃料使用氣體燃料比使用煤、煤城市家用燃料使用氣體燃料比使用煤、煤球等固體燃料有什么好處？球等固體燃料有什么好處？ 首先首先，因氣體易擴散，故氣體燃料與空氣混，因氣體易擴散，故氣體燃料與空氣混合充分，容易發生完全燃燒，與固體燃料相比有合充分，容易發生完全燃燒，與固體燃料相比有較高的能量利用率。較高的能量利用率。 其次其次，氣體燃料便于管道運輸、使用方便（易，氣體燃料便于管道運輸、使用方便（易點燃、易熄滅）、無渣無塵、清潔衛生。點燃、易熄滅

18、）、無渣無塵、清潔衛生。 第三第三，固體煤中含有硫、氮等雜質，直接燃煤，固體煤中含有硫、氮等雜質，直接燃煤，會產生大量二氧化硫、氮氧化物（會產生大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉塵，）、粉塵，造成大氣污染，住宅環境、居室空氣的污染則更造成大氣污染，住宅環境、居室空氣的污染則更嚴重。嚴重。問題探究五問題探究五 推廣使用天然氣（相對于管道煤氣和液推廣使用天然氣（相對于管道煤氣和液化氣）為什么是城市燃氣的發展方向？化氣）為什么是城市燃氣的發展方向？問題探究六問題探究六（1）管道煤氣是一種清潔燃料，然而這是相對于管道煤氣是一種清潔燃料，然而這是相對于住宅、居室環境而言的，從城市大環境看，并沒住宅、居

19、室環境而言的，從城市大環境看，并沒有改善城市大氣的污染程度。原因很簡單，制造有改善城市大氣的污染程度。原因很簡單，制造煤氣要燃煤，使用煤氣沒有降低城市的煤炭消耗煤氣要燃煤，使用煤氣沒有降低城市的煤炭消耗量，原來一家一戶煤球爐的廢氣僅僅變成由數家量，原來一家一戶煤球爐的廢氣僅僅變成由數家煤氣廠排放而已。煤氣廠排放而已。（2）液化氣是發熱量最高的優質清潔燃料，但液液化氣是發熱量最高的優質清潔燃料，但液化氣使用不便，且要消耗寶貴的石油資源；化氣使用不便，且要消耗寶貴的石油資源；（3）天然氣則是一種既有管道煤氣的方便，又有天然氣則是一種既有管道煤氣的方便，又有液化氣無毒、發熱量高的優點且不易爆的燃料，

20、液化氣無毒、發熱量高的優點且不易爆的燃料，所以，推廣使用天然氣是城市燃氣產業的發。所以，推廣使用天然氣是城市燃氣產業的發。1能源就是能提供能源就是能提供 的自然資源，的自然資源，包括包括 等。等。2.我國目前使用的主要能源是我國目前使用的主要能源是 ，是不，是不能能 。3.解決能源的辦法是解決能源的辦法是 ，即開發，即開發 和和節約節約 ，提高能源的，提高能源的 。4.現在探索開發的新能源有現在探索開發的新能源有 等，等，新能源的主要優勢是新能源的主要優勢是 。能量能量 化石燃料（煤、石油、天然氣）化石燃料（煤、石油、天然氣） 、陽光、生物能、陽光、生物能、風能、地熱能、海洋（潮汐）能風能、地

21、熱能、海洋（潮汐）能 化石燃料化石燃料 再生再生 開源節流開源節流 新的能源新的能源 現有能源現有能源 利用率利用率 太陽能、氫能、地熱能、海洋（潮汐）能、生物能太陽能、氫能、地熱能、海洋（潮汐）能、生物能 資源豐富，可以再生，污染少資源豐富，可以再生，污染少 知識再現知識再現例題評講例題評講1.下列反應既屬于氧化還原反應下列反應既屬于氧化還原反應,又是吸熱反又是吸熱反應的是應的是( ) A.鋁片與稀鹽酸的反應鋁片與稀鹽酸的反應. B.Ba(OH)28H2O與與NH4Cl的反應的反應 C.灼熱的碳與灼熱的碳與CO2的反應的反應 D.甲烷在氧氣中的燃燒反應甲烷在氧氣中的燃燒反應C2.下列燃料中下

22、列燃料中,不屬于化石燃料的是不屬于化石燃料的是( )A.煤煤 B.石油石油 C.天然氣天然氣 D.水煤氣水煤氣D4.我國發射的我國發射的“神舟五號神舟五號”載人飛船的燃料是鋁粉載人飛船的燃料是鋁粉與高氯酸銨的混合物。點燃時，鋁粉氧化放熱引與高氯酸銨的混合物。點燃時，鋁粉氧化放熱引發高氯酸銨反應發高氯酸銨反應2NH4ClO4=N2+4H2O+Cl2+O2；H0。關。關于該反應敘述不正確的是于該反應敘述不正確的是 （ ）A該反應屬于分解反應、氧化還原反應、放熱反該反應屬于分解反應、氧化還原反應、放熱反應應B該反應瞬間能產生大量高溫氣體，推動飛船飛該反應瞬間能產生大量高溫氣體，推動飛船飛行行C從能量

23、變化上看，該反應是化學能轉變為熱能從能量變化上看，該反應是化學能轉變為熱能和動能和動能D反應中反應中NH4ClO4只起到氧化劑的作用只起到氧化劑的作用D5.通常狀況下，將通常狀況下，將1g 氫氣在氯氣中完全燃燒，氫氣在氯氣中完全燃燒，放出放出924KJ熱量，下列所示的熱化學方程熱量，下列所示的熱化學方程式正確的是式正確的是 ( )A.H2(g)Cl2(g)1/2HCl(g)92.4KJ/molB.H2(g)Cl2(g)1/2HCl(g)92.4KJ/molC.H2(g)Cl2(g)2HCl(g)184.8KJ/molD.H2(g)Cl2(g)2HCl(l)184.8/molC6.氫氣（氫氣（H

24、2）、一氧化碳（）、一氧化碳（CO）、辛烷（）、辛烷（C8H18）、）、甲烷（甲烷（CH4）的熱化學方程式分別為：）的熱化學方程式分別為：H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) H= 285.8 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)H= 283.0 kJ/molC8H18(l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9 H2O(l) H= 5518 kJ/molCH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l) H= 890.3 kJ/mol相同物質的量的相同物質的量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃燒完全燃燒時，放出

25、熱量最少的是時，放出熱量最少的是( ) AH2(g) BCO(g) CC8H18(l) DCH4(g)B7.已知充分燃燒已知充分燃燒a g 乙炔氣體時生成乙炔氣體時生成1mol二氧二氧化碳氣體和液態水，并放出熱量化碳氣體和液態水，并放出熱量bkJ，則，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是（乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是（ ）A.2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) H = 4b KJ/molB.C2H2(g) + 5/2O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l) H = 2b KJ/molC.2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2

26、H2O(l) H = 2b KJ/molD2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) H = b KJ/molA8.已知已知1mol白磷變成白磷變成1mol紅磷放出紅磷放出18.39KJ熱量。下列兩個反應熱量。下列兩個反應4P(白、白、s)5O22P2O5(s) 1KJ/mol4P(紅、紅、s) 5O22P2O5(s) 2KJ/mol則則1與與2關系正確的是關系正確的是( ) A12 B12 D無法確定無法確定B9.下列關于燃燒熱的說法中正確的是下列關于燃燒熱的說法中正確的是 ( )A.1mol物質燃燒所放出的熱量物質燃燒所放出的熱量B.常溫下，可燃物燃燒放出的

27、熱量常溫下，可燃物燃燒放出的熱量C.在在25、1.01105Pa時，時，1mol物物質燃燒生成穩定的氧化物時所放出的質燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量熱量D.燃燒熱隨化學方程式前的化學計量數燃燒熱隨化學方程式前的化學計量數的改變而改變的改變而改變C10.在在25、1.01105Pa時，時，1gCH4燃燒時燃燒時生成生成CO2與液態與液態H2O，放出，放出55.6KJ的熱量，的熱量，則則CH4的燃燒熱為的燃燒熱為( )A55.6KJ/mol B.889.6KJ/mol C.889.6KJ/mol D.444.8KJC11.關化石燃料的說法正確的是關化石燃料的說法正確的是( )A化石燃料是可再生的，因此在地球上的蘊藏量化石燃料是可再生的，因此在地球上的蘊藏量也是無限的也是無限的B化石燃料雖然在地球上的蘊藏量有限，但形成化石燃料雖然在地球上的蘊藏量有限，但形成化石燃料的速率相當快，所以化石燃料相當于無化石燃料的速率相當快，所以化石燃料相當于無限的限的C化石燃料的形成是非常復雜的，所需時間很長，化石燃料的形成是非常復雜的，所需時間很