第二節(jié)燃燒熱能源

第二節(jié)燃燒熱能源第一章化學(xué)反應(yīng)與能量2014年8月22日星期五一、燃燒熱1、定義

101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。2、單位kJ/mol3、注意指定產(chǎn)物通常規(guī)定為：它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的穩(wěn)定物

一般指：C--CO2（g）H–H2O（l）S–SO2（g）N–N2

（g）①研究條件：101kPa②反應(yīng)程度：完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物③燃燒物的物質(zhì)的量：1mol，故書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)④研究內(nèi)容：放出的熱量。（ΔH<0，單位kJ/mol）⑤可燃物質(zhì)燃燒放出的熱量

=可燃物物質(zhì)的量×燃燒熱⑥文字敘述燃燒熱時，用“正值”(如甲烷的燃燒熱為890kJ/mol)；而用符號ΔH表示燃燒熱時用“負值”(如甲烷的燃燒熱ΔH=-890kJ/mol)[例1]25℃，101kPa時，1molCH4完全燃燒放出890.31kJ的熱量，即表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.31kJ/mol[例2]25℃，101kPa時，2molC8H18完全燃燒放出11036kJ的熱量，即表示辛烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ/mol［練習(xí)1］分析以下幾個熱化學(xué)方程式，哪個是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時的燃燒熱的？為什么？你能根據(jù)題中信息寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式嗎？由于計算燃燒熱時，可燃物質(zhì)是以1mol作為標(biāo)準(zhǔn)來計算的，所以熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量系數(shù)常出現(xiàn)分數(shù)。4、燃燒熱的計算及應(yīng)用［例題］1.在101kPa時，1molCH4

完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O，放出890.3kJ的熱量，CH4的燃燒熱為多少？1000LCH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？CH4的燃燒熱為890.3kJ/mol，1000LCH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全燃燒產(chǎn)生的熱量為3.97×104kJ2.葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為：C6H12O6（s）+6O2（g）==6CO2（g）+6H2O（l）ΔH=-2800kJ/mol葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計算100g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。答：100g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量為1555.6kJ燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系相同點燃燒熱中和熱能量變化ΔH不同點反應(yīng)物的量

生成物的量反應(yīng)熱的含義

放熱反應(yīng)ΔH<0,單位kJ/mol1mol可燃物可能是1mol也可以是0.5mol(不限)不限量H2O1mol1mol反應(yīng)物完全燃燒時放出的熱量;不同的物質(zhì)燃燒熱不同酸堿中和生成1molH2O時放出的熱量,強酸強堿間的中和反應(yīng)中和熱大致相同,均約為57.3kJ/mol二、能源1、定義就是能提供能量的自然資源，包括化石燃料（煤、石油、天然氣）、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。2、作用能源的開發(fā)和利用可以用來衡量一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。能源的分類：能源一級能源：自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源。二級能源：需依靠其它能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。例如：原煤、原油、天然氣、太陽能、水力、潮汐能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋溫差能等。例如：電能、氫能、煤氣、水煤氣、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油氣、沼氣能等。能源常規(guī)能源：新能源：在一定歷史時期和科學(xué)技術(shù)水平下，已被人們廣泛利用的能源稱為常規(guī)能源例如：煤，石油，天燃氣，水能，生物能等近幾十年才開始被利用或正在研究使用的能源被稱為新能源。例如：核聚變能，太陽能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮?、波浪能、潮汐能等。能源可再生能源：非可再生能源：是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用、取之不盡、用之不竭的資源，它對環(huán)境無害或危害極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開發(fā)利用。例如：主要包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿?。?jīng)過千百萬年形成的、短期內(nèi)無法恢復(fù)的能源，稱之為不可再生能源例如：煤、石油、天燃氣等

綠色能源是可再生能源,這些能源消耗之后可以得到恢復(fù)補充，對生態(tài)環(huán)境低污染或無污染。主要有：風(fēng)能、電能、太陽能、地?zé)崮?、氫能等。綠色能源我國的能源狀況探明儲量年產(chǎn)量開采年限石油32.7億噸1.6億噸天然氣13700億立方米217億立方米煤1145億噸12.4億噸20.4年63.1年92.4年3、能源形勢化石燃料：煤、石油、天然氣解決的辦法：開源節(jié)流；即開發(fā)新能源，節(jié)約現(xiàn)有能源，提高能源的利用率。措施：科學(xué)地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能源的利用率。4、新能源新能源：太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、核能和生物能。風(fēng)能氫能潮汐能生物能太陽能地?zé)崮芎四?/p>

核燃料蘊藏有如此巨大的能量，所以越來越受到人們的重視能量釋放2500噸煤燃燒1千克鈾235

裂化優(yōu)點：污染小，儲藏大，成本低，特別是釋放能量大核能

利用氫燃燒時放出的熱量作為能源：

2H2+O2─→2H2O+115.6kcal氫的燃燒熱大約是汽油燃燒熱的倍3反應(yīng)產(chǎn)物是水，對環(huán)境沒有污染，所以人們把氫稱作干凈能源目前液氫已用作火箭燃料;液氫或儲氫合金貯存的氫氣已用作汽車燃料氫能地球接收的太陽能（一年）74萬億噸煤燃燒能量特點：極為豐富，又是清潔的、可再生的能源各國都在研究利用太陽能的問題！太陽能光能→熱能太陽爐太陽灶

用于風(fēng)帆助航、風(fēng)力提水、農(nóng)副產(chǎn)品加工、風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力致熱等風(fēng)能是一種流動空氣產(chǎn)生的動能全球風(fēng)能

被利用1%人類對能源的全部要求利用為牧區(qū)、海島、哨所、高山氣象站及偏遠地區(qū)提供生活、生產(chǎn)用電風(fēng)能揮發(fā)成分含量高，易于著火燃燒，但體積松散，能量密度低太陽能通過光合作用以生物的形態(tài)儲存的能量林產(chǎn)品下腳料、薪柴、秸稈、人畜糞便、水生作物、沼氣和城市生活、生產(chǎn)中的廢棄物等研究方向:定義：種類：特點：（1）轉(zhuǎn)換成氣體燃料和液體燃料（2）改進燃燒裝置，提高燃燒熱效率生物能地?zé)崮埽旱厍騼?nèi)部包含的熱能，火山爆發(fā)、地震和溫泉都是地?zé)崮艿谋憩F(xiàn)形式。地球內(nèi)部放出（一小時）熱量6000噸優(yōu)質(zhì)煤燃燒一般用于溫室、育秧、育種、養(yǎng)魚（見彩圖利用地?zé)狃B(yǎng)魚）并將地下天然蒸汽和熱水用于生產(chǎn)和生活。地?zé)崮?/p>

潮汐能：

由潮汐漲落所產(chǎn)生的位能和動能稱為潮汐能主要用作水磨、水車、農(nóng)副產(chǎn)品機械的動力和發(fā)電用途：潮汐能幾種新能源優(yōu)缺點的比較太陽能氫能風(fēng)能地?zé)崮苣茉磧?yōu)缺點優(yōu)點缺點能量巨大、取之不盡，用之不竭，無污染，不需開發(fā)和運輸成本較高，穩(wěn)定性差燃燒熱值高，來源廣泛，無污染儲存、運輸困難能量巨大，無污染不穩(wěn)定性，成本較高資源豐富，無污染，開發(fā)成本低受地域限制較大一、選擇題

1.農(nóng)作物收割后留下大量秸桿，下列有關(guān)秸桿的處理方法錯誤的是（）

A.做飼料

B.造紙

C.制沼氣

D.就地焚燒

2.從人類生存的環(huán)境考慮，未來用于汽車的理想燃料是（）

A.氫氣

B.天然氣

C.煤

D.石油

3.提供能量巨大、持續(xù)時間長、分布地域廣闊、獲取利用方便、使用安全高效，且對環(huán)境不產(chǎn)生負面影響的新能源是（）

A.核能

B.太陽能

C.氫能

D.地?zé)崮埽垭S堂練習(xí)］DAB4.要節(jié)約現(xiàn)有能源，還要研究開發(fā)新能源。新能源是指（）①氫能

②太陽能

③風(fēng)能

④水能

⑤地?zé)崮?/p>

⑥潮汐能

⑦電能

A.①②④⑦

B.①②③⑤

C.③④⑤⑥