热化学与能源课件

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1、首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1绪论化学是一门既古老又年轻的科学化学是一门既古老又年轻的科学。古老：古老：化学的历史渊源非常古老，自从有了人类，化学便化学的历史渊源非常古老，自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器陶器，冶炼青铜器和铁器等等。当时只是一种经验的积累，等等。当时只是一种经验的积累，化学知识的形成和发展经历了漫长而曲折的道路。而它的化学知识的形成和发展经历了漫长而曲折的道路。而它的发展，又极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类发展，又极大地促进了当时社会生产力的发展，

2、成为人类进步的标志。进步的标志。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页2年轻：年轻：化学学科化学学科与其他学科相互与其他学科相互渗透、相互结合，渗透、相互结合，形成了许多极具形成了许多极具生命力的边缘学生命力的边缘学科，如：科，如：生物药学天文医学化学计算材料计算化学生物化学药物化学材料化学天体化学医用化学首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页3化学是研究和创造物质的科学，同工农业生产化学是研究和创造物质的科学，同工农业生产和国防现代化，同人民生活和人类社会等都有和国防现代化，同人民生活和人类社会等都有非常密切的关系。非常密切的关系。化学是一门中心性的、实用的和创造性的科化学是一门中心性的

3、、实用的和创造性的科学，主要是研究学，主要是研究物质的分子转变规律的科学物质的分子转变规律的科学。化学与数学、物理一起属于自然科学的基础课化学与数学、物理一起属于自然科学的基础课。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页41.化学的定义与分支学科 化学是在原子和分子水平上研究物质的化学是在原子和分子水平上研究物质的组成、组成、结构结构和和性质性质及其及其变化规律变化规律和变化过程中和变化过程中能量关系能量关系的的学科。学科。定义：定义：首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页5无机化学：无机物的组成、结构、性质和无机化无机化学：无机物的组成、结构、性质和无机化 学反应过程。学反应过程。有机化学

4、：碳氢化合物及衍生物有机化学：碳氢化合物及衍生物分析化学：测量和表征物质的组成和结构分析化学：测量和表征物质的组成和结构物理化学：所有物质系统的化学行为的原理、规律和物理化学：所有物质系统的化学行为的原理、规律和 方法方法高分子化学：高分子化合物的结构、性能与反应、高分子化学：高分子化合物的结构、性能与反应、合成方法、加工成型及应用。合成方法、加工成型及应用。若干新分支：环境化学、核化学等等若干新分支：环境化学、核化学等等化学的分支学科化学的分支学科首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页62.2.化学的地位和作用化学的地位和作用v 化学仍是解决食物短缺问题的主要学科之一v 化学继续推动材料科

5、学发展v 化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障v 化学在能源和资源的合理开发和高效安全利用中起关键作用v 化学是生命科学的重要支柱首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页73.学习的目的、内容和要求学习的目的、内容和要求学习目的学习目的了解当代化学学科的概貌了解当代化学学科的概貌用化学的观点分析、认识生活和工作中的化学问题用化学的观点分析、认识生活和工作中的化学问题学习内容学习内容 理论化学：两条理论化学：两条“主线主线”(化学热力学、化学动力学和物质化学热力学、化学动力学和物质 结构基础）结构基础）应用化学：应用化学：单质和化合物知识；化学在相关学科中的应用单质和化合物知识；化学在相关

6、学科中的应用 实验化学：主要是性质或理论的验证，重要数据的测定实验化学：主要是性质或理论的验证，重要数据的测定学习要求学习要求 辨证的思维辨证的思维 发展的眼光发展的眼光 实践的方法实践的方法首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页8热化学与能源第1章首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页9本章学习要求本章学习要求：了解定容热效应了解定容热效应(qv)的测量原理。熟悉的测量原理。熟悉qv的实验计算方法。的实验计算方法。了解状态函数、反应进度、标准状态的概念和热化学定了解状态函数、反应进度、标准状态的概念和热化学定律。理解等压热效应与反应焓变的关系、等容热效应与热律。理解等压热效应与反应焓变的

7、关系、等容热效应与热力学能变的关系。力学能变的关系。掌握标准摩尔反应焓变的近似计算。掌握标准摩尔反应焓变的近似计算。了解能源的概况，燃料的热值和可持续发展战略。了解能源的概况，燃料的热值和可持续发展战略。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页10目录目录1.1 反应热的测量反应热的测量1.2 反应热的理论计算反应热的理论计算1.3 常见能源及其有效与清洁利用常见能源及其有效与清洁利用1.4 清洁能源与可持续发展清洁能源与可持续发展选读材料 核能.核燃料和核能的来源.核电的优势与发展趋势本章小结本章小结首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页111.1 反应热的测量反应热的测量系统：作为研究对

8、象的那一部分物质和空间。系统：作为研究对象的那一部分物质和空间。环境：系统之外，与系统密切联系的其它物质和空间。环境：系统之外，与系统密切联系的其它物质和空间。1.1.1 几个基本概念几个基本概念1.系统与环境系统与环境环境系统系统与环境首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页12 系统与环境之间的联系包括有能量交换与物质交系统与环境之间的联系包括有能量交换与物质交换两类，针对二者之间联系情况的差别，把系统分为换两类，针对二者之间联系情况的差别，把系统分为三类：三类：（1 1）敞开系统（）敞开系统（open systemopen system）环境有物质交换敞开系统有能量交换系统与环境之间系统

9、与环境之间既有物质交换，又有能量交换既有物质交换，又有能量交换首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页13（2 2）封闭系统（）封闭系统（closed systemclosed system）环境无物质交换有能量交换系统与环境之间系统与环境之间无物质交换，但有能量交换无物质交换，但有能量交换封闭系统首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页14（3 3）隔离系统（）隔离系统（isolated systemisolated system）系统与环境之间系统与环境之间既无物质交换，又无能量交既无物质交换，又无能量交换换，故又称为故又称为孤立孤立系统系统。环境无物质交换无能量交换隔离系统(1)真正的孤

10、立系统是不存在的真正的孤立系统是不存在的首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页15（3 3）隔离系统（）隔离系统（isolated systemisolated system）大环境无物质交换无能量交换 有时把系统和影响所及的环境一起作为孤立有时把系统和影响所及的环境一起作为孤立系统来考虑。系统来考虑。孤立系统(2)首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页16开放系统开放系统有物质和能量交换有物质和能量交换封闭系统封闭系统只有能量交换只有能量交换隔离系统隔离系统无物质和能量交换无物质和能量交换首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页172.相相系统中任何物理和化学性质系统中任何物理和化学性质

11、完全相同的、均匀部分完全相同的、均匀部分称为相。所谓均匀时指其分散度达到称为相。所谓均匀时指其分散度达到分子或离子大分子或离子大小小的数量级。的数量级。相与相之间有明确的界面。超过此相界面，一定某相与相之间有明确的界面。超过此相界面，一定某些宏观性质要发生突变。如些宏观性质要发生突变。如密度、折射率、组成密度、折射率、组成等等根据相的概念，系统可分为：根据相的概念，系统可分为：单相（均匀）系统单相（均匀）系统多相（不均匀）系统多相（不均匀）系统 首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页18系统中相的总数称为相数，用系统中相的总数称为相数，用 表示。表示。气体气体：通常任何气体均能无限混合，不论

12、有多少种气体混合，：通常任何气体均能无限混合，不论有多少种气体混合，只有一个气相只有一个气相。液体液体：按其互溶程度可以组成：按其互溶程度可以组成一相、两相或三相共存。一相、两相或三相共存。如如 乙醇与水完全互溶，则乙醇与水完全互溶，则 =1=1；如；如CHClCHCl3 3与与H H2 2O O体系，体系，则则 =2=2。单相：（乙醇单相：（乙醇水）水）两相：（苯两相：（苯水水）首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页19固体固体，一般有，一般有一种固体就有一个相一种固体就有一个相。两种固体粉末无论混。两种固体粉末无论混合得多么均匀，仍是两个相。其分散度远远达不到分子、合得多么均匀，仍是两个

13、相。其分散度远远达不到分子、离子级。例如：离子级。例如：-Fe,Fe,-Fe,Fe,-Fe 3Fe 3相。相。当系统中不同种当系统中不同种固体达到了分子程度固体达到了分子程度的均匀混合，就形成的均匀混合，就形成了了“固溶体固溶体”，这时，这时就就一一个相。个相。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页20思考思考：1)101.325kPa，273.15K(0C)下，下，H2O(l),H2O(g)和和H2O(s)同时共存时系统中的相数为多少。同时共存时系统中的相数为多少。答：答：在此条件下，存在在此条件下，存在3相（气体相（气体1相，固体相，固体2相）相）2)CaCO3(s)分解为分解为CaO(

14、s)和和CO2(g)并达到平衡的系统中的相数。并达到平衡的系统中的相数。答：在此条件下，存在答：在此条件下，存在3相（气、液、固各一相）相（气、液、固各一相）首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页213.状态与状态函数状态与状态函数 状态函数状态函数用于表示系统性质的物理量用于表示系统性质的物理量X 称状态函数，如气称状态函数，如气体的压力体的压力p、体积、体积V、温度、温度T 等。等。当系统的状态确当系统的状态确定后，系统的宏观性质就有确定的数值。定后，系统的宏观性质就有确定的数值。系统的状态就是指用来描述系统的系统的状态就是指用来描述系统的压力压力p、体积、体积V、温度温度T 等等的各种

15、宏观性质的综合表现。的各种宏观性质的综合表现。有平衡态有平衡态和非平衡态之分。和非平衡态之分。如系统的宏观性质都处于定值，则系统为平衡态。如系统的宏观性质都处于定值，则系统为平衡态。状态变化时，系统的宏观性质也必然发生部分或状态变化时，系统的宏观性质也必然发生部分或全部变化。全部变化。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页22状态函数的性质状态函数的性质 状态函数是状态的状态函数是状态的单值单值函数。函数。当系统的状态发生变化时，状态函数的变化量只与系统当系统的状态发生变化时，状态函数的变化量只与系统的的始、末始、末态有关，而与变化的实际途径无关。态有关，而与变化的实际途径无关。图1.2 状

16、态函数的性质以下例子说明：当系统由始态变到终态时，系统的状态函数以下例子说明：当系统由始态变到终态时，系统的状态函数压力压力p和体积和体积V的变化量与途径无关。的变化量与途径无关。外压从3p变为pVT3p首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页23 状态函数的特性可描述为：状态函数的特性可描述为：异途同归，值变相等；异途同归，值变相等；周而复始，数值还原周而复始，数值还原。状态函数的微小变化在数学上具有状态函数的微小变化在数学上具有全微分全微分的性质。的性质。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页24 描述状态或热力学状态的物理量称为状描述状态或热力学状态的物理量称为状态函数。如态函数。如T

17、、P、V、U（热力学能）、（热力学能）、H（焓）、（焓）、G（吉布斯函数）、（吉布斯函数）、S（熵）等。仔（熵）等。仔细分析这些性质就会发现，它们有的值与物细分析这些性质就会发现，它们有的值与物质量有关，有的具有加和性，有的无加和性。质量有关，有的具有加和性，有的无加和性。状态函数按其性质可分为两类状态函数按其性质可分为两类：首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页25广度性质和强度性质广度性质和强度性质广度性质：广度性质：又称为又称为容量性质容量性质，它的，它的数值与系统的物质的数值与系统的物质的量成正比量成正比，其量值具有其量值具有加和性加和性，如体积、质量等。，如体积、质量等。强度性质：

18、强度性质：它的数值取决于系统自身的特点，与系统的它的数值取决于系统自身的特点，与系统的数量无关，数量无关，其量值其量值不具有加和性不具有加和性，如，如温度、压力、密度温度、压力、密度等。等。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页26思考思考：力和面积是什么性质的物理量？它们的商即压强力和面积是什么性质的物理量？它们的商即压强(热力学中称为压力热力学中称为压力)是什么性质的物理量。由此可以得出是什么性质的物理量。由此可以得出什么结论？什么结论？思考思考：摩尔体积摩尔体积(体积除以物质的量体积除以物质的量)是什么性质的物理量？是什么性质的物理量？答：力和面积都是广度性质的物理量。压力是强度性质答

19、：力和面积都是广度性质的物理量。压力是强度性质的量。的量。结论是结论是两个广度性质的物理量的商是一个强度性质两个广度性质的物理量的商是一个强度性质的物理量。的物理量。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页27mUUn广度性质广度性质(1)物质的量广度性强度性质质(2)mVmVVnmSSn结论：结论：首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页28 在一定的环境条件下，在一定的环境条件下，系统发生了一个从始态到终态的变系统发生了一个从始态到终态的变化化，称为系统发生了一个热力学过程。称为系统发生了一个热力学过程。如如P P1 1=P=P2 2=P=Psusu，称，称等压过程等压过程。T T1 1=

20、T=T2 2=T=Tsusu，称，称等温过程等温过程。V V1 1=V=V2 2，称称等容过程等容过程。体系与环境间无热交换，称体系与环境间无热交换，称绝热过程绝热过程。过程（过程（processprocess）4.过程与途径过程与途径首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页29从始态到终态的具体步骤称为途径。从始态到终态的具体步骤称为途径。途径途径(path)对同一个过程可有不同的途径。对同一个过程可有不同的途径。过程视体系始末状态，过程视体系始末状态，途径视具体步骤途径视具体步骤。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页30思考思考：过程与途径的区别。过程与途径的区别。设想如果你要把设想如

21、果你要把2020的水烧开，要完成的水烧开，要完成“水烧开水烧开”这个过这个过程，你可以有多种具体的程，你可以有多种具体的“途径途径”：如可以在水壶中常压：如可以在水壶中常压烧；也可以在高压锅中加压烧开再降至常压。烧；也可以在高压锅中加压烧开再降至常压。可逆过程可逆过程体系经过某一过程，由状态体系经过某一过程，由状态变到状态变到状态之后，如果通过之后，如果通过一个过程能使体系和环境都完全复原，这样的过程称为可一个过程能使体系和环境都完全复原，这样的过程称为可逆过程。它是在一系列无限接近平衡条件下进行的过程。逆过程。它是在一系列无限接近平衡条件下进行的过程。如等温可逆、绝热可逆、可逆相变如等温可逆

22、、绝热可逆、可逆相变首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页31可逆过程的特点：可逆过程的特点：（1 1）状态变化时推动力与阻力相差无限小，系统与环境始状态变化时推动力与阻力相差无限小，系统与环境始终无限接近于平衡态；或者说可逆过程是由一系列连续的、终无限接近于平衡态；或者说可逆过程是由一系列连续的、渐变的平衡态所构成。渐变的平衡态所构成。（3 3）系统变化一个循环后，系统和环境均恢复原态，变化系统变化一个循环后，系统和环境均恢复原态，变化过程中无任何耗散效应。过程中无任何耗散效应。（2 2）过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达；到达；首

23、页首页上一页上一页下一页下一页末页末页32 可逆过程中的每一步都接近于平衡态，可以向相反的方可逆过程中的每一步都接近于平衡态，可以向相反的方向进行，向进行，从始态到终态从始态到终态，再从终态回到，再从终态回到始态，系统和环境始态，系统和环境都能恢复原状。都能恢复原状。实际过程都是不可逆过程。可逆过程是一种理想的过程，实际过程都是不可逆过程。可逆过程是一种理想的过程，是一种科学的抽象。是一种科学的抽象。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页335.化学计量数化学计量数一般用化学反应计量方程表示化学反应中质量守恒一般用化学反应计量方程表示化学反应中质量守恒关系，关系，通式为：通式为：B0BBB

24、称为B 的化学计量数。符号规定：反应物：B为负；产物：B为正。例例1.1 应用化学反应统通式形式表示下列合成氨的化学反应计量方程式：N2+3H2=2NH3解：解：用化学反应通式表示为：0=-N2-3H2+2NH3首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页346.6.反应进度反应进度反应进度反应进度 的定义为：的定义为：BB,0B(def )nn BBddn设某反应设某反应DEFGDEFG ,ttDnEnFnGn0,0tD,0nE,0nF,0nG,0n 单位：单位：molmol 和 分别代表任一组分B 在起始和 t 时刻的物质的量。是任一组分B的化学计量数，对反应物取负值，对生成物取正值。B,0n

25、BnB首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页35引入反应进度的优点：引入反应进度的优点：在反应进行到任意时刻，可以用任一反应物或生成物在反应进行到任意时刻，可以用任一反应物或生成物来表示反应进行的程度，所得的值都是相同的，即：来表示反应进行的程度，所得的值都是相同的，即：GDEFDEFGdddddnnnn注意注意221122HClHClHCl2ClH22应用反应进度，必须与化学反应计量方程相对应。应用反应进度，必须与化学反应计量方程相对应。例如例如 当当 都等于都等于1 mol 时，两个方程所发生反应的物质的量显时，两个方程所发生反应的物质的量显然不同。然不同。首页首页上一页上一页下一页下一

26、页末页末页361.1.2 反应热的测量反应热的测量反应热反应热指化学反应过程中系统放出或吸收的热量。指化学反应过程中系统放出或吸收的热量。热化学规定：系统热化学规定：系统放热为负放热为负，系统，系统吸热为正吸热为正。摩尔反应热摩尔反应热指当反应进度为指当反应进度为1 mol时系统放出或吸时系统放出或吸收的热量。即收的热量。即qm=q/当需要测定某个热化学过程所当需要测定某个热化学过程所放出或吸收的热量，一般可以放出或吸收的热量，一般可以利用测定一定组成和质量的某利用测定一定组成和质量的某种介质的温度改变来进行计算。种介质的温度改变来进行计算。（等容）反应热可在弹式量热（等容）反应热可在弹式量热

27、计中精确地测量。测量反应热计中精确地测量。测量反应热是热化学的重要研究内容是热化学的重要研究内容。图1.3 弹式量热计首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页37 对于对于不发生相变不发生相变和和化学变化化学变化的均相封闭系统，的均相封闭系统，不做非体积功不做非体积功，热容的定义是：，热容的定义是：1J K热容单位：热容单位：系统升高单位热力学温度时所吸收的热系统升高单位热力学温度时所吸收的热dTqCmCc 比热容比热容比热容单位：比热容单位：J.kgJ.kg-1-1.K.K-1-1 首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页38（1）反应热的实验测量方法反应热的实验测量方法设有设有n mol物

28、质完全反应，所放出的热量使弹式量热计与物质完全反应，所放出的热量使弹式量热计与恒温水浴的温度从恒温水浴的温度从T1上升到上升到T2，弹式量热计与恒温水浴的，弹式量热计与恒温水浴的热容为热容为C(JK-1)，比热容为比热容为c(JK-1kg-1)，则：，则：TCTTcmq)(12nqq/m由于完全反应，由于完全反应，=n因此摩尔反应热：因此摩尔反应热：思考思考：反应热有定容反应热和定压反应热之分。前者的反应热有定容反应热和定压反应热之分。前者的反应条件是恒容，后者的反应条件是恒压。用弹式量热计反应条件是恒容，后者的反应条件是恒压。用弹式量热计测量的反应热是定容反应热还是定压反应热？测量的反应热是

29、定容反应热还是定压反应热？答：定容反应热答：定容反应热首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页39弹式热量计中环境所吸收的热可分为两部分：弹式热量计中环境所吸收的热可分为两部分：（1）加入的吸热介质（水）所吸收加入的吸热介质（水）所吸收（2）金属容器等钢弹组件所吸收）金属容器等钢弹组件所吸收前一部分的热以前一部分的热以q(H2O)表示，由于是吸热，用正号表示，由于是吸热，用正号表示，即表示，即TCTmcq)OH()OH()OH()OH(2222TCCTCTCTcTmcqqq)OH()OH()OH()OH()OH(b2b2b22b2后一部分的热以后一部分的热以qb表示，若钢弹组件的总热容以符号表

30、示，若钢弹组件的总热容以符号Cb表示，则表示，则TCqbb系统中反应所放出的热等于环境即水和钢弹组件所系统中反应所放出的热等于环境即水和钢弹组件所吸收的热，即吸收的热，即首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页40示例示例 例例1.1 联氨燃烧反应：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)已知：水的比热容为4.18J/g.k，T T Cm mK82.294K18.293KJ848g1210O)(Hg5000.0)HN(211b242解解：燃烧：燃烧0.5g联氨放热为联氨放热为kJ69.9J9690J)18.29382.294()848121018.4()OH()OH()OH(b2

31、2b2TCTmcqqqmol0156.0)1/(molg0.32/g)5.00(11mmolkJ2.621mol0156.0/kJ69.9/qq计算在该条件下联氨完全燃烧所放出的热量。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页41（2）热化学方程式）热化学方程式 表示化学反应与热效应关系的方程式称为热化学方表示化学反应与热效应关系的方程式称为热化学方程式。其标准写法是：程式。其标准写法是：先写出反应方程，再写出相先写出反应方程，再写出相应反应热，两者之间用分号或逗号隔开应反应热，两者之间用分号或逗号隔开。例如：。例如：标明反应温度、压力及反应物、生成物的状态；标明反应温度、压力及反应物、生成物的

32、状态；书写热化学方程式时应注意：书写热化学方程式时应注意：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)；1mV,molkJ620q2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；1molkJ570p,mq若不注明若不注明T,p,皆指在皆指在T=298.15 K，p=100kPa下。下。一般标注的是等压热效应一般标注的是等压热效应qp。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页42思考思考：qp与qv相同吗？。不相同，不相同，qp测得的是定压反应热，（如在敞口容器中测得的是定压反应热）qv测得的是定容反应热。（如弹式量热计测得的是定容反应热。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页431.2

33、反应热的理论计算反应热的理论计算 并不是所有的反应热都可以实验测定。例如反应：并不是所有的反应热都可以实验测定。例如反应：2C(s)+O2(g)=2CO(g)思考思考：为什么上述反应的反应热无法实验测定？为什么上述反应的反应热无法实验测定？实验过程中无法控制生成产物完全是实验过程中无法控制生成产物完全是CO而一点也不产而一点也不产生生CO2。因此，只能用理论方法来计算反应热。因此，只能用理论方法来计算反应热。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页44 到到18501850年，科学界公认能量守恒定律是自年，科学界公认能量守恒定律是自然界的普遍规律之一。能量守恒与转化定律可然界的普遍规律之一。能

34、量守恒与转化定律可表述为：表述为：自然界的一切物质都具有能量，能量有各自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，但在转化过程中，能量的总值不变。式，但在转化过程中，能量的总值不变。能量守恒定律能量守恒定律1.2.1 热力学第一定律热力学第一定律首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页45 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒与转化定律在热现是能量守恒与转化定律在热现象领域内所具有的特殊形式，说明象领域内所具有的特殊形式，说明热力学能、热和热力学能、热和功之间可以相互转化，但总的能量不变。功之间可以相互转化，但总的能

35、量不变。也可以表述为：也可以表述为：第一类永动机是不可能制成的。第一类永动机是不可能制成的。所谓第一类永动机，就是一种无需消耗任何燃料或所谓第一类永动机，就是一种无需消耗任何燃料或能量而能不断循环做功的机器。能量而能不断循环做功的机器。热力学第一定律是人类经验的总结，事实证明热力学第一定律是人类经验的总结，事实证明违背该定律的实验都将以失败告终，这足以证明该违背该定律的实验都将以失败告终，这足以证明该定律的正确性。定律的正确性。（1 1）热力学第一定律的文字表述）热力学第一定律的文字表述首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页46(2)(2)热力学第一定律的数学表达式热力学第一定律的数学表达式

36、 设想系统由状态（设想系统由状态（1）变到状态（）变到状态（2），系），系统与环境的统与环境的热交换为热交换为q，功交换为功交换为W，则系统则系统的热力学能的变化为：的热力学能的变化为：热力学能的单位：热力学能的单位：JU=U2-U1=q+w热力学第一定律的实质是能量守恒定律在热热力学第一定律的实质是能量守恒定律在热力学中的的应用。力学中的的应用。其中，热力学能从前称为内能。其中，热力学能从前称为内能。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页471.热力学能热力学能系统内部运动能量的总和。内部运动包括分子的系统内部运动能量的总和。内部运动包括分子的平平动动、转动转动、振动振动以及以及电子运动电

37、子运动和和核运动核运动。思考思考：同样的物质，在相同的温度和压力下，前者放在10000m高空，以400m/s飞行的飞机上，后者静止在地面上。两者的内能相同吗？答：相同。答：相同。热力学能的特征：热力学能的特征：状态函数状态函数 无绝对数值无绝对数值 广度性质广度性质由于分子内部运动的相互作用十分复杂，因此目前尚无法测定内能的绝对数值。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页482.热热在物理或化学变化的过程中，系统与环境在物理或化学变化的过程中，系统与环境存在温度差而交换的能量称为热。存在温度差而交换的能量称为热。用用q表表示。示。热的符号规定：热的符号规定：系统吸热为正，系统放热为负。系统吸

38、热为正，系统放热为负。热量热量q不是状态函数不是状态函数首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页493.功与体积功功与体积功在物理或化学变化的过程中，系统与环境除热以在物理或化学变化的过程中，系统与环境除热以外的方式交换的能量都称为功。外的方式交换的能量都称为功。功的符号规定：功的符号规定：（注意功符号的规定尚不统一）（注意功符号的规定尚不统一）系统得功为正，系统作功为负。系统得功为正，系统作功为负。由于系统体积发生变化而与环境所交换的功称为体由于系统体积发生变化而与环境所交换的功称为体积功积功w体体。所有其它的功统称为非体积功。所有其它的功统称为非体积功w。功功w也不是状态函数也不是状态函数

39、思考思考：1mol理想气体，密闭在1)气球中，2)钢瓶中；将理想气体的温度提高20C时，是否做了体积功？答：答：1)1)做体积功，做体积功，2)2)未做体积功。未做体积功。w=w体体+w 首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页50热是大量质点以无序运动（分子的碰撞）方式而传递的能量，热是大量质点以无序运动（分子的碰撞）方式而传递的能量，这种物质内部分子杂乱无章的热运动能称为这种物质内部分子杂乱无章的热运动能称为无序能无序能。功是大量质点以有序运动而传递的能量（如电子的有序运动而功是大量质点以有序运动而传递的能量（如电子的有序运动而传递的电功），传递的电功），称为称为有序能有序能。一封闭系统，

40、热力学能一封闭系统，热力学能U1，从环境吸收热，从环境吸收热q，得功，得功w，变到状态，变到状态2，热力学能，热力学能U2，则有：，则有：U1U2q 0w 0U=q+w首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页514.体积功体积功w体体的计算的计算等外压过程中，体积功等外压过程中，体积功w体体=p 外外(V2 V1)=p外外V pp外外=F/Al p外=F/A，l=V/A，因此，体积功w体体=F l =(p外 A)(V/A)=p外 V 图1.4 体积功示意图首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页525.理想气体的体积功理想气体的体积功理想气体的定义理想气体的定义：气体分子不占有体积，气体分子之

41、间的作用力为零的气态系统被称为理想气体。理想气体的状态方程理想气体的状态方程：nRTpV 附例附例1.2 1 mol理想气体从始态100kPa,22.4dm3经等温恒外压p2=50kPa膨胀到平衡，求系统所做的功。解解：终态平衡时的体积为：终态平衡时的体积为：3-33-32112m1044.8Pa50000/m1022.4Pa100000/pVpVJ1120m10)4.228.44(Pa5000033Vpw外体负值表示系统对外做功。负值表示系统对外做功。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页531.2.2 化学反应的反应热与焓化学反应的反应热与焓通常把反应物和生成物具有相同温度时，系统吸收通

42、常把反应物和生成物具有相同温度时，系统吸收或放出的热量叫做反应热。或放出的热量叫做反应热。根据反应条件的不同，反应热又可分为：根据反应条件的不同，反应热又可分为：定容反应热定容反应热恒容过程，体积功w体=0，不做非体积功 w=0时，所以，w=w体+w=0，qV=U 定压反应热定压反应热恒压过程，不做非体积功时，w体=p(V2V1)，所以qp=U+p(V2V1)思考思考：这两个公式有什么用处？答：可以利用这两个公式计算反应热。答：可以利用这两个公式计算反应热。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页541.焓焓 qP=U+p(V2 V1)=(U2-U1)+p(V2 V1)=(U2+p V2)(U

43、1+p V1)公式公式qp=H 的意义：的意义：1）等压热效应即为焓的增量，故）等压热效应即为焓的增量，故qP也只决定于始终态，而与也只决定于始终态，而与途径无关。途径无关。2）可以通过）可以通过H的计算求出的的计算求出的qP值。值。令令 H=U+p V则则qp=H2 H1=HH 称为焓，是一个重要的热力学函数。称为焓，是一个重要的热力学函数。思考思考：焓是状态函数吗？能否知道它的绝对数值？答：是状态函数，但不能知道它的绝对数值。答：是状态函数，但不能知道它的绝对数值。在等压且不做非体积在等压且不做非体积功的过程中，系统的焓变功的过程中，系统的焓变等于等压热效应等于等压热效应.首页首页上一页上

44、一页下一页下一页末页末页552.定容反应热与定压反应热的关系定容反应热与定压反应热的关系已知定容反应热：qV=UV；定压反应热：qp=Up+p(V2 V1)等温过程，Up UV，则：对于有凝聚相参与的理想气体反应，由于凝聚相相对气相来说，体积可以忽略，V 0。因此在上式中，只需考虑气体的物质的量。H U=qp qV=p(V2 V1)=pVqp qV=n2(g)RT n1(g)RT=n(g)RT对于理想气体反应，V是由于各气体的物质的量发生变化引起的，即：首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页56思考思考：若反应 C(石墨)+O2(g)CO2(g)的qp,m为393.5kJmol 1，则该反应

45、的qV,m 为多少？答：该反应的答：该反应的n(g)=0，qV=qp 小结小结（1）对于没有气态物质参与的反应或）对于没有气态物质参与的反应或n(g)0的反应，的反应，qV qp（2）对于有气态物质参与的反应，且）对于有气态物质参与的反应，且n(g)0的反应，的反应，qV qp首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页573.盖斯定律盖斯定律化学反应的恒压或恒容反应热只与物质的化学反应的恒压或恒容反应热只与物质的始态始态或或终终态态有关而与有关而与变化的途径变化的途径无关。无关。始态始态C(石墨石墨)+O2(g)终态终态CO2(g)1 m,rH中间态中间态CO(g)+O2(g)2 m,rH3 m

46、,rH3 m,r2 m,r1 m,rHHH即热化学方程式可像代数式那样进行加减运算。即热化学方程式可像代数式那样进行加减运算。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页58盖斯定律示例盖斯定律示例(2)-(1)COO21C2式式112,1,3,molkJ5.100molkJ)283(5.393mrmr mrHHH由盖斯定律知：若化学反应可以加和，则其反应热也可由盖斯定律知：若化学反应可以加和，则其反应热也可以加和。以加和。12,molkJ0.283 Hmr COO21CO22 COO21CO22附例附例1.3 已知反应 COOC22和的反应焓，计算 COO21C2的反应焓，COOC22解：解：1

47、1,molkJ5.393 Hmr即在恒容或恒压条件下，一个化学反应不论是一步即在恒容或恒压条件下，一个化学反应不论是一步完成或分几步完成，其反应热完全相同。完成或分几步完成，其反应热完全相同。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页591.2.3 反应标准摩尔焓变的计算反应标准摩尔焓变的计算1.热力学标准态：热力学标准态：气体物质的标准态：标准压力p 下表现出理想气体性质的纯气体状态溶液中溶质B的标准态是:标准压力p 下，质量摩尔浓度为m (1.0mol.kg-1),并表现出无限稀溶液中溶质的状态;本书采用近似c =1.0 mol.dm-3)液体或固体的标准态是:标准压力p 下的纯液体或纯固体

48、。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页602.标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓指定单质通常指标准压力和该温度下最稳定的单质。如C：石墨(s)；P为白磷(s)，即P（s，白）。298.15K时的数据可以从手册及教材的附录时的数据可以从手册及教材的附录3中查到中查到。标准态指定单质的标准生成焓为标准态指定单质的标准生成焓为0 0。生成焓的负值越大，表明该。生成焓的负值越大，表明该物质键能越大，对热越稳定。物质键能越大，对热越稳定。标准状态时由标准状态时由指定单质指定单质生成生成单位物质的量单位物质的量的纯物质的纯物质B时反应的焓变称为标准摩尔生成焓，记作时反应的焓变称为标准摩尔生成焓，记作 。mf

49、H单质1(稳定相)+单质2(稳定相)+1mol化合物B(相)(标准态,T)(标准态,T)(标准态,T)(mfTH fmH（物质，相态，温度）单位 1J mol首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页61思考思考：以下哪些反应的恒压反应热不是生成焓(反应物和生成物都是标准态)?CO(g)(O21)C(2g石墨(g)CO)g(O)C(22石墨 (g)CO)(O21CO(g)22g(1)(4)(g)CO2)g(O)2C(2 石墨(2)(3)答答：（2）（4）不是）不是对于水合离子的相对焓值，因溶液同时存在正、负离子，规定处于标准状态下水合H+的标准摩尔生成焓为零。即f Hm(H+,aq,298.15

50、 K)=0首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页623.标准摩尔焓变及测定标准摩尔焓变及测定测定原理：测定原理：由于由于qp=H所以可以通过在标准状态下测定恒温恒压条件所以可以通过在标准状态下测定恒温恒压条件下的反应热得到反应标准摩尔焓变下的反应热得到反应标准摩尔焓变.标准状态下标准状态下,反应进度反应进度 =1mol1mol的焓变称为反应的的焓变称为反应的标准摩尔焓变标准摩尔焓变:记作记作)(m,rTH首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页634.反应的标准摩尔焓变的计算反应的标准摩尔焓变的计算稳定单质稳定单质可从手册数据计算可从手册数据计算298.15K时的标准摩尔反应焓时的标准摩尔反

51、应焓.反应物反应物标准状态标准状态生成物生成物标准状态标准状态 r Hm f Hm(p)f Hm(r)由盖斯定律，得：由盖斯定律，得：Bm,fBBmrHH首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页64 rmfmfmfmfm(C)3(D)2(A)(E)HHHHH BfmB(B)H 为计量方程中的系数，对反应物取负值，生成物取正值。B3DCEA2在标准压力 和反应温度时（通常为298.15 K）p首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页65标准摩尔反应焓变计算示例标准摩尔反应焓变计算示例解解：从手册查得298.15K时Fe2O3和Al2O3的标准摩尔生成焓分别为824.2和1675.7kJmol-1

52、。例例1.4 试计算铝热剂点火反应的反应计量式为：)K15.298(mr H)s(Fe2)s(OAl)s(OFe2Al(s)32321132mf32mfmrmolkJ5.851molkJ)2.842()7.1675()K15.298,OFe()K15.298,OAl()K15.298(H HH首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页66注意事项注意事项 物质的聚集状态，查表时仔细物质的聚集状态，查表时仔细应用物质的标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓时需要注意 公式中化学计量数与反应方程式相符公式中化学计量数与反应方程式相符 数值与化学计量数的选配有关；数值与化学计量数的选配有关；温度的影响温度的

53、影响)K15.298()(mrmr HTH思考思考：正反应与逆反应的反应热的数值相等，符号相反。对吗？答答：对。这：对。这 也是热化学定律的重要内容。也是热化学定律的重要内容。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页67附例附例1.4 设反应物和生成物均处于标准状态，计算1mol乙炔完全燃烧放出的能量。)(OH)g(CO2)g(O25)g(HC22222l解：从手册查得298.15K时，各物质的标准摩尔生成焓如下。1mfmolkJ/)K298(H226.73 0 -393.509 -285.83)1molkJ(58.129973.226250)83.285()509.3932)15.298,B

54、()15.298(mfBBmr K HKH首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页681.3 常见能源及其有效与清洁利用常见能源及其有效与清洁利用 能源是自然界中为人类提供能量的物质资源。能源是自然界中为人类提供能量的物质资源。思考思考：能源对于人类的重要性，为什么能源科学被列为当今社会的三大支柱之一。能源是当今社会的三大支柱（材料、能源、信能源是当今社会的三大支柱（材料、能源、信息）之一。息）之一。能源是我们赖以生存的重要物质基础。能源是我们赖以生存的重要物质基础。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页691.3.1 世界能源的结构与能源危机世界能源的结构与能源危机1.1.能源的分类能源的

55、分类一次能源一次能源二次能源二次能源常规常规能源能源燃料能源燃料能源煤炭、石油、天然煤炭、石油、天然气、生物质能气、生物质能煤气、焦碳、成品燃煤气、焦碳、成品燃油、液化气、酒精油、液化气、酒精非燃料能源非燃料能源 水能水能电力、蒸汽、热水电力、蒸汽、热水新能源新能源燃料能源燃料能源核能核能人工沼气、氢能人工沼气、氢能非燃料能源非燃料能源太阳能、地热、风太阳能、地热、风能、海洋能能、海洋能激光激光利用利用状况状况使用使用 性质性质形成条件形成条件表表1.2 能源的分类能源的分类首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页702.世界能源的结构和消耗世界能源的结构和消耗1950196019701980

56、19902010102030405060能源结构比例能源结构比例(%)年代年代图1.7 世界消耗的一次能源结构煤炭石油天然气水电及其它首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页713.能量消耗前六名的国家能量消耗前六名的国家美国美国中国中国俄罗斯俄罗斯日本日本德国德国印度印度51015202530能源结构比例能源结构比例(占世界占世界%)国家国家煤炭石油天然气核能水电25.410.47.26.04.12.9图1.8 世界六国消耗的一次能源比例及总比例（占世界）趋势（比例）：石油和天然气下降；煤炭上升；核电上升。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页724.能源危机能源危机本质：能量总量不变，质

57、量衰退了，有序能下本质：能量总量不变，质量衰退了，有序能下降。可利用之降。可利用之“有效能有效能”减少了，于是产生了减少了，于是产生了能源危机能源危机首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页731.3.2 煤炭与洁净煤技术煤炭与洁净煤技术我国煤炭的一个特点是煤炭中含硫量较高，煤炭中的硫在燃烧时生成二氧化硫。SO2和粉尘是煤燃烧的主要一次污染物，其中的SO2是造成酸雨的主要原因。所以煤炭的开采和燃烧都会引起环境污染。思考思考：我国能源的现状有何特点？我国能源的现状有何特点？答：1）能源总量丰富，但人均不足；2）能源结构不合理，优质能源比例太小煤炭占一次能源的76%，天然气消耗只有世界平均的76%

58、，石油消耗只占世界平均的1/3。3）能源利用率低，能耗高浪费严重。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页741.煤炭的成分与热值煤炭的成分与热值煤炭的主要成分：煤炭的主要成分：碳、氢、氧；少量氮、硫、磷等。碳、氢、氧；少量氮、硫、磷等。煤炭的热值：煤炭的热值：单位质量或体积的燃料完全燃烧放出的热量。单位质量或体积的燃料完全燃烧放出的热量。标准煤的热值为29.3MJkg-1。无烟煤：无烟煤：低硫，较好；烟煤烟煤：高硫，燃烧环境污染；褐煤：褐煤：储量大，但热值低。煤炭的分类：煤炭的分类：首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页752.洁净煤技术洁净煤技术洁净煤技术于1986年由美国率先提出，现已

59、成为解决环境和能源问题的主导技术之一。煤煤）（）（气体燃料合成天然气水煤气焦炭甲烷化汽化剂炼焦42HCH HCO2 O合成气汽化剂（)OOH22甲醇合成汽油液体燃料水煤浆少量添加剂水煤粉%30%70(新型液态燃料)首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页761.3.3 石油和天然气石油和天然气 石油石油石油是多种烃类的混合物，其中含有链烷烃、环烷烃、芳香烃和少量含氧、含硫的有机物。思考思考：世界原油储量最大的地区在哪儿？我国的原油产地在哪儿？答：世界原油储量最大的地区是中东。我国的原油产地在东北、西北和山东（黑龙江省的大庆油田、新疆的克拉玛依油田和山东省的胜利油田是中国三大油田）。首页首页上一

60、页上一页下一页下一页末页末页771.石油燃料产品石油燃料产品石油经过分馏和裂解等加工过程后可得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油和沥青等产品。思考思考：以上产品中最重要的是什么？汽油汽油。95%的汽油用于驱动汽车。衡量汽油质量的一个重要指标是辛烷值。直馏汽油的辛烷值约为5572之间，在汽油中加入少量四乙基铅可以将辛烷值提高到7988，为了防止铅在汽缸中沉积，加入少量二溴乙烷，使生成挥发性的溴化铅，与尾气一同排入大气。思考思考：汽车尾气污染物是什么？如何解决？答：主要污染物：答：主要污染物：NO、CO、HC和含铅化物等。和含铅化物等。解决方法：采用无铅汽油，对汽车尾气进行催化净化。解决方法：采用

61、无铅汽油，对汽车尾气进行催化净化。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页782.天然气天然气天然气是低级烷烃的混合物，主要成分是甲烷，常与石油伴生。其热值约为55.6MJ kg-1。天然气的优点：天然气的优点：可直接应用 易于管道输送 污染少思考思考：西气东送具有哪些重要意义？首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页793.沼气和生物质能沼气和生物质能植物残体在隔绝空气的情况下发生自然分解时产生的气体称为沼气。沼气约含60%的甲烷，其余为二氧化碳和少量的CO、H2、H2S等。思考思考：可用哪些原料制备沼气？如果你来自农村，你家使用过沼气吗？答：农村一般用人畜粪便、杂草等制取沼气。答：农村一般

62、用人畜粪便、杂草等制取沼气。生物质能的现代利用是将植物枝杆等在汽化炉中加压汽化制成可燃气体。答：都是。沼气也属于生物质能。柴火是生物质能的直答：都是。沼气也属于生物质能。柴火是生物质能的直接利用。接利用。思考思考：沼气和柴火是生物质能吗？首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页804.可燃冰可燃冰未来的新能源未来的新能源天然气被包进水分子中，在深海的低温高压下形成的透明天然气被包进水分子中，在深海的低温高压下形成的透明结晶，外形似冰，用火柴一点就着，故称结晶，外形似冰，用火柴一点就着，故称“可燃冰可燃冰”。CH4xH2O(s)。形成条件：低温高压如形成条件：低温高压如0，76 MPa。储量：尚

63、难正确估计，各文发表的数据相差较大。储量：尚难正确估计，各文发表的数据相差较大。预测总量相当于预测总量相当于161万亿吨煤，可用万亿吨煤，可用100万年；是万年；是地球上煤、石油和天然气能量总和的地球上煤、石油和天然气能量总和的23倍。倍。分布：深水大陆架和陆地永久冻土带。我国东海、分布：深水大陆架和陆地永久冻土带。我国东海、南海有大量可燃冰，约相当于全国石油储量的一南海有大量可燃冰，约相当于全国石油储量的一半。半。开采难，储量丰富。开采难，储量丰富。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页811.3.4 煤气和液化气煤气和液化气煤气煤气煤的合成气及炼焦气都是城市煤气。煤的合成气及炼焦气都是城

64、市煤气。来源于石油，主要成分为丙烷、丁烷等，炼油厂来源于石油，主要成分为丙烷、丁烷等，炼油厂的副产品。的副产品。液化气液化气煤气的组成煤气的组成H2：50%；CO：15%；CH4：15%，热值约16MJ M-3思考思考：与煤气相比，液化气有哪些优点？答：无毒、低污染、热值高于煤气。答：无毒、低污染、热值高于煤气。液化气作动力液化气作动力 绿色汽车绿色汽车 燃料电池（各国竞争发展）。燃料电池（各国竞争发展）。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页821.4 清洁能源与可持续发展清洁能源与可持续发展思考思考1：目前使用的能源中，哪些是有限的，哪些是无限的(不考虑太阳的寿命)？思考思考2：你认为伊

65、拉克战争的深层次原因是什么？1：矿物能源（煤炭和石油）是有限的，来自宇宙的能：矿物能源（煤炭和石油）是有限的，来自宇宙的能源（如太阳能）和核能是无限的。源（如太阳能）和核能是无限的。2：开放性的结论开放性的结论1992年，联合国环境于发展大会上提出了社会、经济、人口、资源和环境协调发展的口号。能源作为最紧缺的资源对人类社会的可持续发展起着关键的作用。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页831.4.1 能源开发与可持续发展能源开发与可持续发展我国能源结构不合理，优质能源比重太小。必须合理开发我国能源结构不合理，优质能源比重太小。必须合理开发及进一步开发新能源，才能实现可持续发展及进一步开发新

66、能源，才能实现可持续发展。图1.9 治理前的热电厂最有希望的清洁能源是氢能、太阳能以及核能和生物质能等。最有希望的清洁能源是氢能、太阳能以及核能和生物质能等。可持续发展三原则：公平性、共同性和持续性。可持续发展三原则：公平性、共同性和持续性。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页841.4.2 氢能氢能氢能是一种理想的二次清洁能源。氢能是一种理想的二次清洁能源。氢能的优点氢能的优点 热值高，其数值为热值高，其数值为142.9MJ kg-1。燃烧反应速率快，功率高燃烧反应速率快，功率高 原料是水，取之不尽原料是水，取之不尽 产物是水，不污染环境产物是水，不污染环境思考思考：用氢作能源目前还存在一些问题，你认为是哪些方面的问题？经济的制备方法，安全高效的储运方法和有效地利用。经济的制备方法，安全高效的储运方法和有效地利用。首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页851.氢气的制取氢气的制取 太阳能光解太阳能光解 电解电解作为氯碱工业的副产品，是目前工业氢气的制备方法。2NaCl+2H2O Cl2+H2+2NaOH电解思考思考：用电解的方法大规模制取用作能源的氢气可行吗？从经济上考虑是不可