1、第一单元 化学反应的热效应 基础课时3 能源的充分利用 标准燃烧热 专题一 化学反应与能量变化 学 习任 务1通过了解化学在解决能源危机中的重要作用，培养科学态度与社会责任的化学核心素养。2通过在理解反应热的基础上，从宏观上理解辨识燃烧热的概念，学会关于燃烧热的相关计算，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。3通过学习反应热大小的比较方法，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。必备知识自主预习储备 NO.1一、能源的充分利用1能源定义：能提供的自然资源 2分类 能量3我国目前使用的主要能源是 4新能源的特点：资源丰富、可再生、无污染或少污染。化石燃料(正确的打“”，错误的打“”)(1)太阳能是
2、可再生的新能源()(2)现在家庭使用的天然气是清洁的新能源()(3)我国目前使用的主要能源是新能源()(4)化石燃料包括氢能、石油、天然气()二、标准燃烧热和热值 1标准燃烧热(1)概念：在下，物质燃烧的叫做该物质的标准燃烧热。(2)完全燃烧的标准：N、H、C。(3)单位：标准燃烧热是反应热的一种，单位为_。kJmol1或101 kPa1 mol完全反应热N2(g)H2O(l)CO2(g)kJ/mol微点拨：标准燃烧热是反应热的一种类型，标准燃烧热规定可燃物必须是 1 mol，生成物必须是稳定产物。2热值：物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。3标准燃烧热和热值的意义 标准燃烧热或热值可以衡量
3、燃料燃烧放出热量的大小 1 g (正确的打“”，错误的打“”)(1)在 101 kPa 下，1 mol 纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热()(2)1 mol H2 完全燃烧生成 1 mol 水蒸气时放出的热量为 H2 的燃烧热()(3)表示燃烧热的热化学方程式可以有无数个()(4)燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比()(5)所有物质的燃烧热其 H 均小于 0()关键能力情境探究达成 NO.2学习任务1 标准燃烧热的应用一些物质的标准燃烧热(25)名称 化学式 H/(kJmol1)名称 化学式 H/(kJmol1)氢气 H2(g)285.8乙烷 C2H6(g)1 559.8 一
4、氧 化碳CO(g)283.0乙烯 C2H4(g)1 411.0 甲烷CH4(g)890.3乙炔C2H2(g)1 299.6甲醇 CH3OH(l)726.5蔗糖 C12H22O11(s)5 640.9乙醇 C2H5OH(l)1 366.8苯C6H6(l)3 267.5 问题 1 由上述表中数据可知甲烷的标准燃烧热为多少？意义是什么？提示 甲烷的标准燃烧热为 890.3 kJmol1，或 H890.3kJmol1，它表示 25、101 kPa 时，1 mol 甲烷完全燃烧生成 1 mol CO2(g)和 2 mol H2O(l)时放出 890.3 kJ 的热量。问题2 以H2为例，写出表示H2标准
5、燃烧热的热化学方程式？表示标准燃烧热的热化学方程式与一般热化学方程式有什么不同？提示 表示 H2 标准燃烧热的热化学方程式为：H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1。书写表示标准燃烧热的热化学方程式时，以燃烧 1 mol 可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。问题 3 如何判断表示标准燃烧热的热化学方程式正误？提示“一看”可燃物的化学计量数是否为 1。“二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。“三看”H 是否为“”及单位是否正确。问题 4 利用表中数据，计算 1 kg CH4 在 25、101 kPa 时充分燃烧生成液态水放出
6、的热量约为多少？提示 1 kg 甲烷的物质的量为 62.5 mol，甲烷的标准燃烧热为890.3 kJmol1，说明 1 mol CH4 在 25、101 kPa 时充分燃烧生成液态水放出的热量为 890.3 kJ，则 62.5 mol 甲烷在 25，101 kPa 时充分燃烧生成液态水放出的热量为：890.3 kJmol162.5 mol5.56104kJ。1标准燃烧热及表示标准燃烧热的热化学方程式 (2)燃烧热是以 1 mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数。
7、2利用燃烧热可计算一定量燃料燃烧能放出多少热量，Qn(燃料)标准燃烧热 3 反应热和标准燃烧热的比较 反应热燃烧热 能量的变化放热或吸热放热 H 的大小放热时，H0；吸热时，H0H0 反应物的量不限1 mol 纯物质生成物无要求指定产物热化学方程式有无数个唯一 4标准燃烧热和中和热的比较 燃烧热中和热 放热反应 相同点能量变化 H 及其单位H0，单位均为 kJmol1 反应物的量1 mol不一定为 1 mol 生成物的量不确定生成水的量为 1 mol 不同点表示方法燃烧热为 a kJmol1或 Ha kJmol1中和热为 57.3 kJ mol1 或 H57.3 kJmol1 1下列说法正确的
8、是()A1 mol 硫酸与 1 mol Ba(OH)2 完全中和所放出的热量为中和热 B25、101 kPa 时，1 mol S 和 2 mol S 的标准燃烧热相等 CCO 是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的 CO2，所以 CO 的燃烧反应一定是吸热反应 D101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热 B A 项，1 mol H2SO4 与 1 mol Ba(OH)2 反应生成 2 mol H2O，同时还有 BaSO4 沉淀生成，不符合中和热的定义；B 项，标准燃烧热与可燃物的物质的量无关；C 项，CO 的燃烧属于放热反应；D 项，1 mol 碳燃烧不一定生
9、成 1 mol CO2。225、101 kPa 下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的标准燃烧热依次是 393.5 kJmol1、285.8 kJmol1、890.3 kJmol1、2 800 kJmol1，则下列热化学方程式正确的是()AC(s)12O2(g)=CO(g)H393.5 kJmol1 B2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJmol1 CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1 D12C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1 D 根据标准燃烧热的定义，碳的燃烧产物应是 CO2；氢气燃烧是
10、放热反应(H0)且生成液态水；25 时甲烷的燃烧产物是CO2(g)和 H2O(l)。学习效果随堂评估自测 NO.31 2 3 4 5 1如图为“能源分类相关图”，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的是()A煤炭、石油、潮汐能 B水能、生物质能、天然气 C太阳能、风能、沼气 D地热能、海洋能、核能 1 2 3 4 5 C 太阳能、风能、沼气这三种能源既是新能源、可再生能源，又是来自太阳的能源。1 2 3 4 5 2下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25，101 kPa)：C4H10(g)132 O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 878 kJmol1 C4H10(g)132 O2
11、(g)=4CO2(g)5H2O(g)H2 658 kJmol1 1 2 3 4 5 C4H10(g)92O2(g)=4CO(g)5H2O(l)H1 746 kJmol1 C4H10(g)92O2(g)=4CO(g)5H2O(g)H1 526 kJmol1 由此判断，正丁烷的标准燃烧热 H 为()A2 878 kJmol1 B2 658 kJmol1 C1 746 kJmol1D1 526 kJmol1 1 2 3 4 5 A 标准燃烧热是指在 25、101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。因此正丁烷完全燃烧产物应为CO2(g)和 H2O(l)，所以正丁烷的标
12、准燃烧热为 H2 878 kJmol1。1 2 3 4 5 3下列关于热化学反应的描述中正确的是()A已知 H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则 H2SO4 和 Ba(OH)2 反应的反应热 H2(57.3)kJmol1 B燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)12O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1，则CH3OH(g)的燃烧热为 192.9 kJmol1 1 2 3 4 5 C已知 2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1，则H2(g)的燃烧热是 285.8 kJmol1 D葡萄糖的燃烧热是
13、 2 800 kJmol 1，则12C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1 1 2 3 4 5 D A 项中 H2SO4 与 Ba(OH)2 反应除有 H与 OH反应放热外，生成 BaSO4 沉淀亦放热，故 H2(57.3)kJmol1；B 项中甲醇未完全生成稳定的氧化物，H 元素应生成 H2O(l)；C 项可表示为 H2(g)12O2(g)=H2O(g)H285.8 kJmol1，而水为气态，所以不是 H2的燃烧热；D 项燃烧热是指 1 mol 葡萄糖完全燃烧放出的热量，热化学方程式中 C6H12O6(s)的化学计量数为12，则 H1 400
14、 kJmol1。1 2 3 4 5 4已知下列两个热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1 C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220 kJmol1 请根据上面两个热化学方程式，回答下列问题：(1)H2 的标准燃烧热为_，C3H8 的标准燃烧热为_。(2)1 mol H2 和 2 mol C3H8 组成的混合气体完全燃烧释放的热量为_。1 2 3 4 5(3)现有 H2 和 C3H8 的混合气体共 5 mol，完全燃烧时放热 3 847 kJ，则在混合气体中 H2 和 C3H8 的体积比是_。1 2 3 4 5 解析(1)根据标准
15、燃烧热的概念知 H2、C3H8 的标准燃烧热分别为 285.8 kJmol1、2 220 kJmol1。(2)完全燃烧释放的总能量的计算式为 Q放1 mol285.8kJmol12 mol2 220 kJmol14 725.8 kJ。1 2 3 4 5(3)设 H2、C3H8 的物质的量分别为 n1、n2，则有 n1n25 moln1285.8 kJmol1n22 220 kJmol13847 kJ 解得 n1154 mol，n254 mol，在相同 p、T 时，V(H2)V(C3H8)n(H2)n(C3H8)31。答案(1)285.8 kJmol1 2 220 kJmol1(2)4 725.
16、8 kJ(3)31 1 2 3 4 5 5适量 H2(g)在 1 mol O2(g)中完全燃烧，生成 2 mol H2O(l)，放出 571.6 k 的热量。请写出表示 H2 标准燃烧热的热化学方程式_。1 2 3 4 5 解析 根据题意知，氢气在 1 mol O2(g)完全燃烧放出 571.6 kJ的热量，则 1 mol 氢气完全燃烧放出的能量为 285.8 kJ，氢气和氧气都是气态，水是液态，则表示 H2 标准燃烧热的热化学方程式为：H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol 答案 H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol点击右图进入 基 础 课 时 落 实 谢谢观看 THANK YOU!
