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第3课时 能量的充分利用
『问题探究1』标准燃烧热和热值如何区分?
1.标准燃烧热的概念及其计算
(1)标准燃烧热的概念:在101 kPa的压强下,1 mol物质完全燃烧的反应热。标准燃烧热的单位是kJ·mol-1。
(2)标准燃烧热的意义:甲烷的标准燃烧热为890.31 kJ·mol-1,或ΔH=-890.31 kJ·mol-1,它表示101 kPa时,1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出890.31 kJ的热量。
(3)标准燃烧热的计算:由燃烧热定义可知:101 kPa时,可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其标准燃烧热,即Q放=n(可燃物)×|ΔH|。此公式中的ΔH是指物质的标准燃烧热,而不是指一般反应的反应热。
2. 热值:1 g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。
『问题探究2』标准燃烧热和中和热的比较
中和热
标准燃烧热
相同点
均为放热反应的反应热,ΔH-532 kJ·mol-1
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出549 kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
9.已知下列两个热化学方程式:
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.0 kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1
(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共5 mol,完全燃烧生成液态水时放热6 262.5
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kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比为____________。
(2)已知:H2O(l)===H2O(g) ΔH=44.0 kJ·mol-1,写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式:________________________________________________________________。
10.5.7 g汽油完全燃烧生成液态水和CO2放出275.9 kJ的热量,汽油的标准燃烧热ΔH=________。
由于石油资源有限,且汽油燃烧会产生严重的污染,未来用氢气作为燃料来取代汽油,生产21世纪环保汽车。已知:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,
H2O(l)===H2O(g) ΔH= 44 kJ·mol-1。
(1)写出氢气和氧气反应生成液态水的热化学方程式
________________________________________________________________________。
(2)若要得到857.4 kJ的热量,需氢气的质量为______,
这些氢气在标准状况下的体积为__________________________。
小测3 能量的充分利用
1. A 2.A 3.D 4.D 5.A 6.D 7.B 8.C
9. (1)1∶1 (2)C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 044 kJ·mol-1解析:(1)设H2、C3H8的物质的量分别为n(H2)、n(C3H8),则解得:n(H2)=2.5 mol n(C3H8)=2.5 mol (2)由H2O(l)===H2O(g) ΔH=44.0 kJ·mol-1 则4 mol H2O(l)变为H2O(g)吸热为176 kJ,故C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 044 kJ·mol-1。
10. -5 518 kJ·mol-1
(1)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 (2)6 g 67.2 L
解析 汽油的标准燃烧热:×114 g·mol-1=5 518 kJ·mol-1。(1)氢气的标准燃烧热: kJ·mol-1+44 kJ·mol-1=285.8 kJ·mol-1,氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1。(2)n(H2)==3 mol氢气的质量为3 mol×2 g·mol-1=6 g氢气的体积为3 mol×22.4 L·mol-1=67.2 L。
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