第一章 化学反应与能量第二节 中和热 燃烧热 能 源一、中和热一、中和热 1 1、酸酸和和碱碱的的中中和和反反应应有有热热量量放放出出，可可以以通通过过实实验验测测得得中中和和反反应应的的反反应应热热。当当1L1mol1L1molL L的的稀稀盐盐酸酸跟跟1L1 1L1 molmolL L的的NaOHNaOH溶液起中和反应时，能放出溶液起中和反应时，能放出57.3kJ57.3kJ的热量。的热量。 NaOH(aqNaOH(aq) )HCI(aqHCI(aq)=)=NaCl(aqNaCl(aq) )H H2 2O(l) O(l) H= H=57.3 kJ57.3 kJmolmol2 2、如如果果用用1L1mol1L1molL L的的 KOHKOH溶溶液液中中和和 1L1mol1L1molL L的的HNOHNO3 3溶溶液，也能放出液，也能放出57.3 kJ57.3 kJ的热量。的热量。 KOH(aqKOH(aq) )HNOHNO3 3(aq)=KNO(aq)=KNO3 3(aq)(aq)H H2 2O(l)O(l) H= H=57.3 kJ57.3 kJmol mol 一、中和热一、中和热1 1定义：定义：在在稀稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生溶液中，酸跟碱发生中和反应，生 成成1mol1mol水水时的时的反应热叫做中和热。反应热叫做中和热。2. 2. 中和热的表示：中和热的表示： H+(aq)+OH-(aqH+(aq)+OH-(aq)=H)=H2 2O (1) H=-57.3kJO (1) H=-57.3kJmolmol3.3.要点要点： 、条件：、条件：稀溶液稀溶液。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 、反应物：、反应物： （强）酸与（强）碱（强）酸与（强）碱。 、生成、生成1mol1mol水。水。中和反应的中和反应的实质实质是是H H+ +和和OHOH- -化合生成化合生成H H2 20 0，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热不在若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热不在中和热之内中和热之内 、放出的热量：、放出的热量：57.3kJ/mol57.3kJ/mol例：已知例：已知H H+ +(aq)+OH(aq)+OH- -(aq(aq)=H)=H2 2O(l)O(l)； H=-57.3kJ/mol H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。，求下列中和反应中放出的热量。（1 1）用）用20gNaOH20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出 _kJ_kJ的热量。的热量。（2 2）用）用28gKOH28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出_kJ_kJ的的热量。热量。28.728.728.728.7二、燃烧热例2：实验测得101kPa时1molH2完全燃烧生成液态液态水水放出285.8 kJ的热量，这就是H2的燃烧热。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=285.8 kJ/mol例1：实验测得101kPa时1molC完全燃烧放出393.5 kJ的热量，这就是C的燃烧热。 C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ/mol二、燃烧热二、燃烧热1.1.燃烧热的的概念燃烧热的的概念: : 在在2525、101kPa101kPa时时, ,1mol1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳稳定的氧化物定的氧化物时所时所放出放出的的热量热量。为什么指定温为什么指定温度和压强度和压强? ? 生成物不能生成物不能继续燃烧继续燃烧C - COC - CO2 2 （g g）S S SO SO2 2 （g g）H H H H2 2O O（l l）单位单位: : kJ/molkJ/mol限定燃料的物质的量限定燃料的物质的量2C2C8 8HH1818（l l）+25O+25O2 2(g)=16CO(g)=16CO2 2(g(g) )+18H+18H2 2O(l) O(l) H=H=11036KJ/mol11036KJ/mol思考思考: :C C8 8H H1818的燃烧热是多少的燃烧热是多少? ? H=H=5518KJ/mol5518KJ/mol 1mol 1mol C C8 8H H1818燃烧时放出了多少热燃烧时放出了多少热? ? 5518KJ5518KJ二、燃烧热二、燃烧热1.1.燃烧热的的概念燃烧热的的概念: : 在在2525、101kPa101kPa时时, ,1mol1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定稳定的氧化物的氧化物时所时所放出放出的的热量热量。、在、在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物时，完全燃烧生成稳定的氧化物如如:CC02，HH20(l)，SS02等等、燃烧热通常由实验测得、燃烧热通常由实验测得、可燃物以、可燃物以1mol为标准进行测量为标准进行测量、系数常用分数表示、系数常用分数表示 根据你对燃烧热的理解，参照课本表根据你对燃烧热的理解，参照课本表1-11-1数据，数据，任意写出三到四种物质燃烧反应的热化学方程式。任意写出三到四种物质燃烧反应的热化学方程式。名称名称化学式化学式H/kJ/mol名称名称化学式化学式H/kJ/mol石墨石墨C(s)-393.5乙烷乙烷C2H6(g)-1559.8金刚石金刚石C(s)-395.0乙烯乙烯C2H4(g)-1411.0氢气氢气H2(g)-285.8乙炔乙炔C2H2(g)-1299.6一氧化一氧化碳碳CO(g)-283.0乙醇乙醇C2H5OH(l)-1366.8甲烷甲烷CH4(g)-890.31丙烷丙烷C3H8(g)-2219.9甲醇甲醇CH3OH(l)-726.51苯苯C6H6(l)-3267.52.2.表示的意义：表示的意义： 如如: CH: CH4 4的燃烧热为的燃烧热为890.3KJ/mol.890.3KJ/mol.含义含义: : 在在101KPa101KPa时时, 1molCH, 1molCH4 4完全燃烧时完全燃烧时, ,放出放出890.3KJ890.3KJ的热量的热量. . 3.3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：表示燃烧热的热化学方程式的书写： 应应以以1mol1mol物质的标准物质的标准来配平其余物质来配平其余物质的化学计量数的化学计量数( (常出现分数常出现分数) )4.4.一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放放=n(可燃物可燃物) H H（燃烧热）（燃烧热）CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（L）H=890.31KJ/mol【例例1】在在101kPa时，时，1molCH4完全燃完全燃烧生成烧生成CO2和液态和液态H2O，放出，放出890kJ的热的热量，量，CH4的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？【解解】根据题意，在根据题意，在 101 101 kPakPa时，时，1mol CH1mol CH4 4 完全燃烧的完全燃烧的热化学方程式为：热化学方程式为：CHCH4 4(g)(g)2O2O2 2(g)=(g)= COCO2 2(g)(g) 2H2H2 2O(l) H=O(l) H=890 kJ890 kJmolmol 即即CHCH4 4的燃烧热为的燃烧热为 890 kJ890 kJmolmol。 1000 L CH1000 L CH4 4 ( (标准状况标准状况) )的物质的量为：的物质的量为： n(CHn(CH4 4)=V(CH)=V(CH4 4)/Vm=1000L/22.4L)/Vm=1000L/22.4Lmolmol-1-1 = 44.6mol = 44.6mol 1mol CH 1mol CH4 4 完全燃烧放出完全燃烧放出890kJ890kJ的热量，的热量，44.6 molCH44.6 molCH4 4 完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：44.6 mol44.6 mol890 kJ890 kJmolmol3.973.9710104 4kJkJ 答：答：CHCH4 4的燃烧热为的燃烧热为 890 kJ890 kJmolmol，1000 L CH1000 L CH4 4( (标标准状况准状况) )完全燃烧产生的热量为完全燃烧产生的热量为 3.973.9710104 4kJkJ。燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热与中和热的区别与联系相相同同点点 燃烧热燃烧热中和热中和热能量变化能量变化放热反应放热反应HHH0 , H0 , 单位单位 kJ/molkJ/mol不不同同点点反应物的量反应物的量1mol1mol可燃物可燃物 可能是可能是1mol1mol也可以是也可以是0.5mol(0.5mol(不限不限) )生成物的量生成物的量不限量不限量1mol H1mol H2 2O O反应热反应热的含义的含义 1mol 1mol反应物完全燃反应物完全燃烧时放出的热量烧时放出的热量; ;不不同的物质燃烧热不同的物质燃烧热不同同 酸碱中和生成酸碱中和生成1molH1molH2 2O O时放出的热量时放出的热量, ,强酸强碱间的中和反强酸强碱间的中和反应中和热大致相同应中和热大致相同, ,均均约为约为57.3kJ/mol57.3kJ/mol2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2g)=2Hg)=2H2 2O(l) H=-571.6 kJ/molO(l) H=-571.6 kJ/molH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) H=-241.8 kJ/molO(g) H=-241.8 kJ/mol求氢气的燃烧热。求氢气的燃烧热。1 1、已知：、已知：2 2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。答答:H=-285.8 kJ/mol:H=-285.8 kJ/mol 不相同不相同, ,因为石墨与金刚石的晶体结构不同因为石墨与金刚石的晶体结构不同, ,共具有共具有的能量也不相同的能量也不相同C(C(石墨石墨s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -393.5 g) H= -393.5 klkl/mol/molC(C(金刚石金刚石s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -395.0 g) H= -395.0 klkl/mol/mol说明金刚石具有的总能量高，不稳定说明金刚石具有的总能量高，不稳定3 3、下列各组物质的燃烧热相等的是、下列各组物质的燃烧热相等的是：（：（ ）A.A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1moLB.1moL碳和碳和2moL2moL碳碳C.1moLC.1moL乙炔和乙炔和2moL2moL碳碳 D.D.淀粉和纤维素淀粉和纤维素B BH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) = -285.8 kJ/molO(l) = -285.8 kJ/molH HH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) = -241.8 kJ/molO(g) = -241.8 kJ/molH H2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) = -483.6 kJ/molO(g) = -483.6 kJ/molH H2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) = -571.6 kJ/molO(l) = -571.6 kJ/molH H4.4.已知热化学方程式：已知热化学方程式：则氢气的燃烧热为：则氢气的燃烧热为：285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol则氢气的燃烧热则氢气的燃烧热H为：为：-285.8 kJ/mol-285.8 kJ/mol1 1、能源就是能提供、能源就是能提供 的资源，包括的资源，包括 2 2、我国目前使用的主要能源是、我国目前使用的主要能源是 ，是不可，是不可 。3 3、能源是能源是国民经济和社会发展国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以用来发和利用情况，可以用来衡量衡量一个国家或地区的一个国家或地区的经济发经济发展和科学技术水平展和科学技术水平3.3.解决能源的办法是解决能源的办法是 ，即开发，即开发 和节约和节约 ，提高能源的，提高能源的 。4.4.现在探索开发的新能源有现在探索开发的新能源有 等，等，新能源的主要优势是新能源的主要优势是 。能能 量量 化石燃料化石燃料( (煤、石油、天然气煤、石油、天然气) ) 、太阳能、生物能、太阳能、生物能、风能、地热能、海洋风能、地热能、海洋( (潮汐潮汐) )能能等。等。化石燃料化石燃料 再生再生 开源节流开源节流 新的能源新的能源 现有能源现有能源 利用率利用率 太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能 资源丰富，可以再生，污染少资源丰富，可以再生，污染少 三、能源讨论下列问题：讨论下列问题： 1 1、能源、一级能源、二级能源、能源、一级能源、二级能源 例例: :下列属于一级能源的是：下列属于一级能源的是： 属于二级能源的是：属于二级能源的是： A A 风能风能 B B电能电能 C C 氢能氢能 D D 阳光阳光 E E 天然气天然气 A D EA D EB CB C能能 源：能提供能量的资源源：能提供能量的资源一级能源：来自自然界未经转化的能源。一级能源：来自自然界未经转化的能源。二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。选择燃料的标准是什么选择燃料的标准是什么? ? 燃烧热、燃料的储量、开采运输储燃烧热、燃料的储量、开采运输储存存的条件、价格、对生态环境的影响，等各的条件、价格、对生态环境的影响，等各方方面综合考虑。面综合考虑。思考与交流思考与交流3、1998年出年出现的全球温度大幅度升高，的全球温度大幅度升高，产生了生了显著的著的“厄厄尔尼尼诺”现象干旱和暴雨灾象干旱和暴雨灾难，危害了，危害了许多地多地区。区。为了防止气候了防止气候变暖的暖的进一步一步恶化，化，联合国合国环境保境保护组织于于1998年通年通过大会要求各国减少工大会要求各国减少工业排放量的排放量的气体是气体是()A.二氧化硫二氧化硫B.二氧化碳二氧化碳C.氮的氧化物氮的氧化物D.碳碳氢化合物化合物4、我国三峡工程所提供的清、我国三峡工程所提供的清洁廉价廉价强劲可再生的可再生的水水电，相当于每年燃，相当于每年燃烧3106t原煤的火力原煤的火力发电厂厂产生生的的电能。因此，三峡工程有助于控制能。因此，三峡工程有助于控制()A.温室效温室效应B.酸雨酸雨C.白色白色污染染D.破坏大气臭氧破坏大气臭氧层BA5.下列下列说法不正确的是法不正确的是()A.化石燃料在任何条件下都能充分燃化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B.化石燃料在燃化石燃料在燃烧过程中能程中能产生生污染染环境的境的CO、SO2等等有害气体有害气体C.直接燃直接燃烧煤不如将煤煤不如将煤进行深加工后再燃行深加工后再燃烧的效果好的效果好D.固体煤固体煤变为气体燃料后，燃气体燃料后，燃烧效率将提高效率将提高6.为了减少大气了减少大气污染，染，许多城市正大力推广汽多城市正大力推广汽车清清洁燃料。燃料。目前使用的清目前使用的清洁燃料主要有两燃料主要有两类，一，一类是是压缩天然气天然气(CNG)，另一，另一类是液化石油气是液化石油气(LPG)。这两两类燃料的主燃料的主要成分均要成分均为 （）A碳碳氢化合物化合物B碳水化合物碳水化合物C氢气气D醇醇类AA