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充分利用能源
化学反应中的热效应;标准燃烧热;
关于燃烧热的理解:
①研究条件: 25℃ ,101 kPa
②反应程度:完全燃烧
③燃烧物的物质的量:1 mol
④研究内容:放出的热量。(ΔH0,单位kJ/mol)
⑤在未有特别说明的情况下,外界压强一般指25℃ ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化,它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物
如:C→CO2(g);H→H2O(l);S→SO2(g);Cl→HCl(g);N→N2(g);【思考】燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同?;H2(g)+ O2(g)== H2O(l);ΔH= -285.8kJ/mol ;3、燃烧热的计算及应用
[例题]1.在101 kPa时,1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3 kJ的热量,试写出CH4燃烧的热化学方程式。1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少? ;解析:根据题意,在101 kPa时,1 mol CH4完全燃烧的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3 kJ/mol
即CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol。
1 000 L CH4(标准状况)的物质的量为:
n(CH4)=1000L÷22.4L·mol-1=44.6 mol
1 mol CH4 完全燃烧放出890.3 kJ的热量,
44.6 mol CH4 完全燃烧放出的热量为:
44.6 mol×890.3 kJ/mol=3.97×104 kJ
答案:CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol,1 000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104 kJ。;概念辨析:;297 kJ·mol-1;小结:标准燃烧热和中和热的区别与联系;将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。C+H2O=CO+H2
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5KJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H2=-241.8KJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H3=-283.0KJ/mol
甲同学认为:“煤燃烧时加少量的水,可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”
乙同学认为:“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧煤放出的热量一样,而将煤转化为水煤气会增加消耗,因此,将煤转化为水煤气得不偿失。”
你认为他们说得有道理吗?;二、能源利用与节能措施;思考下列问题:
1、世界上最重要的化石燃料有哪些?有何优点?
2、广义讲,哪些物质可称为燃料?
3、从资源蕴藏、开采、运输、资源综合利用以及环境保护等方面探讨煤作燃料的利弊。
4、我国能源利用现状?如何调整和优化能源结构的方向?
5、新能源的特点?哪些是认为最有希望的新能源?;1、世界上最重要的化石燃料:
煤(主要成分C)、石油(主要为烃的混合物,其中重要产物汽油的主要成分为辛烷C8H18)、天然气(主要成分甲烷)。
优点:燃烧热都很高。
2、广义讲,能够发生燃烧,反应放出热量的物质都可称为燃料。
3、煤作燃料的利弊
从化学的角度,煤的燃烧热虽高,但燃烧反应速率慢,热量利用率低;且煤是重要的化工原料,把煤作燃料烧掉不仅会产生SO2等有害气体和烟尘,而且浪费资源。; 从资源、环境的角度,煤是我国储量最多的能源资源,应充分利用。但煤的形成需经数亿年的时间,属于不可再生能源,且大量开采虽成本较低,但存在造成地面塌陷及瓦斯爆炸等隐患。煤的直接燃烧是一种低效的利用,且对环境会造成污染。
从综合经济效益角度,通过清洁煤技术,如煤的液化和气化,及实行烟气净化脱硫等,减少燃烧煤的对环境的污染,提高煤燃烧的热利用率。
4、我国是少数以煤为主要能源的国家,且煤燃烧的热利用率较低。; 我国调整和优化能源结构的方向:一方面,要提高煤燃烧的热利用率;另一方面,降低煤在能源结构中的比率,节约油气资源,加快开发水电、核电和新能源,实现可持续发展。;三、新能源的开发;H2(g)=2H(g) △H=+Q1
1/2O2(g)=O(g) △H=+Q2
2H(g)+O(g)=H2O(g) △H=-Q3
H2O(g)=H2O(l) △H=-Q4
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-Q5
试指出Q5与Q1、Q2、Q3、Q4的关系。 ;2、
若在标准状况下,将H2和O2组成的混合气体点燃爆炸后再恢复到标况,气体体积减少了33.6L,则反应放出的热量是___________kJ。
;3、已知热化学方程式
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