Transcript (化学反应中的热效应).

化学反应中的热效应
能量
热效应
反应热（焓变 ）
热化学方程式
标准燃烧热
热值
盖斯定律、键能
小资料
乙醇汽油
是用90%
的普通汽
油与10%
的燃料乙
醇调和而
成。
甲
醇
汽
油
链接新闻
时间：2010年11月02日 07:52:42
来源：临海新闻网
10月31日，记者在甲醇汽油燃料技术推
广会上获悉，由浙江与北京两能源有限公司
合作的M30、M50甲醇汽油，已被纳入省甲
醇汽（柴）油首批试点生产企业，届时可年
产20万吨甲醇汽油。
甲醇汽油是由
10%-25%的甲醇
与其他化工原料、
添加剂合成的新
型车用燃料，不
含任何汽油，但
可达到90#-97#
国标汽油的性能
和指标。
写一写
已知：常温，甲醇（熔点-97.8℃，沸点
64.5℃）完全燃烧生成1mol液态水放出
363.25kJ热量。请写出甲醇燃烧的热化学方程
式。
能
量
能
量
反应物
生成物
反应过程
放热反应
生成物
反应物
反应过程
吸热反应
写一写
已知：常温，甲醇（熔点-97.8℃，沸点
64.5℃）完全燃烧生成1mol液态水放出
363.25kJ热量。请写出甲醇燃烧的热化学方程
式。
已知甲醇的标准燃烧热为-726.5kJ·mol-1,请写
出甲醇燃烧的热化学方程式。
已知甲醇（相对分子质量为32）的热值为
22.7kJ·g-1,请写出甲醇燃烧的热化学方程
式。
回归书本
标准燃烧热： 101kPa，1mol物质完全燃
烧的反应热
热值： 101kPa下，1g物质完全燃烧所放出的热量
如何理解完全燃烧？
C
CO2 (g)
H
H2O (l)
S
N
Cl
SO2 (g)
N2 (g)
HCl（g）
议一议
CH3OH(l)+3/2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-726.5kJ·mol-1
在点燃条件下,把1mol甲醇（l）在一定量的
氧气中恰好反应,放出QkJ的热量,若Q小于
726.5kJ,请分析产物的可能情况。
说一说
CH3OH(l)+3/2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-638.5kJ·mol-1
该热化学方程式的意义是
。
善于总结
书写热化学方程式注意事项:
（1）标明聚集状态 （ g l s aq ）
（2）△H 放热为负，吸热为正，单位：kJ·mol-1
（3）化学计量数不表示分子个数，只表示物质
的量，因此可以是整数或分数。
（4）△H 的值与计量数成正比
你想过吗？
与乙醇汽油相比，甲醇汽油有哪些优势呢？
小资料
乙醇主要来源于粮食，材料来源单一，一旦
遭灾、减产，原料来源就成为问题，而甲醇
是化肥和制药、煤炭等行业生产的副产品，
也可利用化工原料合成，来源极为广泛，价
格低廉，综合成本每吨乙醇汽油比甲醇汽油
贵800元以上。
甲醇汽油是一种“以煤代油”路径，可以作为
汽
油的替代物从而实现对原油的部分替代。
在我国的能源结构中，化石燃料占
有相当大的比例，其中煤占能源消
费总量的70%~80%
70%-80%
联系生产
如何用煤制甲醇？
煤气化 再液化
高温
C+H2O==CO+H2
一定条件
CO+2H2→CH3OH
煤间接液化（气化，再液化） ---制甲醇
已知：
①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
③CH3OH(l)+3/2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) ΔH=
-726.5kJ·mol-1
请写出CO与H2在一定条件下生成甲醇的热化学方
程式。
回归书本
盖斯定律：
化学反应的焓变（ΔH）只与反
应体系的始态和终态有关，而与
反应的途径无关。
ΔH
A
B
ΔH2
ΔH1
C
ΔH=ΔH1+ΔH2
煤间接液化（气化，再液化） ---制甲醇
已知：
①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
③CH3OH(l)+3/2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) ΔH=
-726.5kJ·mol-1
请写出CO与H2在一定条件下生成甲醇的热化学方
程式。
在相同条件下甲醇也能分解产生CO与H2，请写出
甲醇分解的热化学方程式
议一议
CO(g)+2H2(g)
CH3OH（l）
ΔH=-128.1kJ·mol-1
220℃~260℃ 、5.9MPa、触媒（NC306）作用下，
能否为1molCO和2molH
现将amolCO和bmolH
在生产过程中，反应器必须要进行热交换，以保
2？
2 置于密闭的容器中充分
反应生成CH
证反应器的温度控制在220℃~260℃，其原因
3OH（l） ，放热QkJ，如果
Q<128.1，则可能原因是什么？
是
。
CO(g)+2H2(g)
CH3OH（l）
ΔH=-128.1kJ·mol-1
把该反应分别在下列两种条件下反应
（1）250 ℃、5.9MPa
（2）250 ℃、5.9MPa、触媒（NC306）
画一画
无催化剂
能
量
新催化剂
E1
E2
反应物2(g)
CO(g)+2H
-1
ΔH=-128.1kJ·mol
ΔH
生成物
CH
3OH（l）
反应过程
请在上图中用两种不同颜色的线条表达以上两种
不同条件下（无催化剂和有催化剂）生成1mol甲
醇（l）的能量-反应过程关系，并指明条件
提示：从化学反应的实质分析
回归书本
微观--化学反应实质：
旧键的断裂
新键的形成
吸收能量
放出能量
能量
能量
放热
吸热
吸热
放热
反应物
生成物
反应过程
放热反应
生成物
反应物
反应过程
吸热反应
CO(g)+2H2(g)
CH3OH（g）
ΔH= -akJ·mol-1
已知 1mol分子中化学键断裂需要的能量（kJ）
如下表
CO（g）H2（g） CH3OH（g）
b
c
d
则b=
子表示）
。（用含a、c、d的式
议一议
用甲醇作为燃料存在哪些不利的影响？（请从甲
醇的来源、对环境的影响等进行分析）
如果你是科学家，在汽油代替品的研究上你
会朝哪方面研究？
宝
马
氢
能
汽
车
太阳能汽车
风能汽车
电
动
汽
车
太阳能
氢能
生物质能
开源节流
风能
波浪能
地热能
能源关系你我他
开源节流靠大家
愿同学们能有志于能源
的研究，造福子孙万代！