浙江大学普通化学(第六版)第一章ppt课件-热化学与能源

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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教材：普通化学 (第六版)浙江大学普通化学教研组编徐端钧 方文军 聂晶晶 沈宏修订高等教育出版社，北京出版年：2011年6月1教材：普通化学 (第六版)1首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页绪论化学是一门既古老又年轻的科学。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学，主要是研究物质的分子转变规律的科学。化学与物理一起属于自然科学的基础学科。化学的分支比较多。研究现状研究现状(2000年)化合物2000万种时间分辨率：1 fs(飞秒（femtosecond）1

2、 飞秒 为千万亿分之一秒)空间分辨率：0.1nm分析所需最小量：10-13 g。2绪论化学是一门既古老又年轻的科学。化学是研究和创造物质的科学首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1 1 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（农作物丰产，杂交水稻）v 化学继续推动材料科学发展（高分子复合材料的研发）v 化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障（提倡绿色化学，有机食品等）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31 化学的地位和作用 化学仍是解决食物短缺问题的主要学科之一首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页

3、2 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,以以实现对学生的高素质化学通才教育。实现对学生的高素质化学通才教育。学习内容学习内容 理论化学：两条理论化学：两条“主线主线”【宏观（【宏观（1-4）和微观结构及物质）和微观结构及物质性性 质（质（5-8）】）】应用化学：应用化学：化合物知识；化学在相关学科中的应用化合物知识；化学在相关学科中的应用 实验化学实验化学学习要求学习要求 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4

4、2 学习的目的、内容和要求学习目的了解当代化学学科的概貌学习首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1.1.课课前前预预习习，浏浏览览一一遍遍今今天天老老师师要要讲讲什什么么，在在心心理上有个准备；理上有个准备；2.2.课课堂堂上上，准准备备一一笔笔记记本本，注注意意听听记记，这这是是提提高高听听课课效效率率确确保保不不走走神神，能能跟跟上上讲讲课课思思路路的的最最佳佳方方法法；其其二二，笔笔记记内内容容为为课课后后复复习习以以及及期期末末的的复习重要依据；复习重要依据；3.3.下下课课时时，请请静静坐坐1 1分分钟钟时时间间，回回顾顾一一下下本本节节课课讲了什么；讲了什么；4.4.课课后后复

5、复习习总总结结，包包括括做做习习题题作作业业、看看参参考考书书等等，希希望望对对每每一一章章以以自自己己的的方方法法、思思路路能能总总结结一一下下，期末时只要看自己的总结就能复习全书。期末时只要看自己的总结就能复习全书。课程要求课程要求51.课前预习，浏览一遍今天老师要讲什么，在心理上有个准备；课首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页具体课程要求安排：具体课程要求安排：40+8 40+8 理论学习：认真听课、做好笔记；及时消化、完理论学习：认真听课、做好笔记；及时消化、完成作业成作业 实践学习：实验前写好预习报告，实验后及时完实践学习：实验前写好预习报告，实验后及时完成实验报告。成实验报告。

6、课程考核：理论考试占课程考核：理论考试占80%左右左右 实验占实验占15%左右左右 平时占平时占5%左右左右6具体课程要求安排：40+8 理论学习：认真听课、做好首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页热化学与能源第1章7热化学与能源第1章7首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页目录目录1.1 热热化学化学1.2 反应热与反应热与焓焓1.3 能源的合理利用能源的合理利用选读材料 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8目录1.1 热化学8首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1.1 热化学热化学系统：作为研究对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

7、和空间。环境：系统之外，与系统密切联系的其它物质和环境：系统之外，与系统密切联系的其它物质和 空间。空间。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图1.1 系统的分类隔离系统隔离系统无物质和能量交换无物质和能量交换91.1 热化学系统：作为研究对象的那一部分物质和空间。开放首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页2 相相系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分称系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分称为相。根据相的概念，系统可分为：为相。根据相的概念，系统可分为：单相（均匀）系

8、统单相（均匀）系统多相（不均匀）系统多相（不均匀）系统 相与相之间有明确的界面相与相之间有明确的界面。思考思考：1)101.325kPa，273.15K(0C)下，H2O(l),H2O(g)和H2O(s)同时共存时系统中的相数为多少。2)CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)并达到平衡的系统中的相数。102 相系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分称为相。根首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页3 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，如气体的称状态函数，如气体的压力压力p、体积、体积V、温度、温度T 等。

9、等。状态就是系统一切性质的总和。有平衡和非平衡状态就是系统一切性质的总和。有平衡和非平衡态之分。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全部状态变化时，系统的宏观性质也必然发生部分或全部变化。变化。113 状态与状态函数状态函数用于表示系统性质的物理量X 称状态首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页状态函数的性质状态函数的性质 状态函数是状态的单值函数。状态函数是状态的单值函数。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始、末态有关，而与变

10、化的实际途径无关。（特点）的始、末态有关，而与变化的实际途径无关。（特点）图1.2 状态函数的性质以下例子说明：当系统由始态变到终态时，系统的状态函数压力压力p和体积体积V的变化量与途径无关。系统压力从3p变为p12状态函数的性质 状态函数是状态的单值函数。图1.2 状态函数首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页广度性质和强度性质广度性质和强度性质状态函数可分为两类：状态函数可分为两类：广度性质：广度性质：其量值具有加和性，加和性，如体积、质量等。强度性质：强度性质：其量值不具有加和性，不具有加和性，如温度、压力等。特点特点：状态一定,状态函数一定。状态变化,状态函数也随之而变,且 状态函数

11、的变化值只与始态、终态 有关,而与变化途径无关。注意注意：摩尔体积(体积除以物质的量)是什么性质的物理量？13广度性质和强度性质状态函数可分为两类：广度性质：其量值具有加首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页4 过程与途径过程与途径 系统状态发生任何的变化称为过程；系统状态发生任何的变化称为过程；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，如之后，如果通过逆过程能使体系和环境都完全复原，这样果通过逆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。衡条件下进行的过

12、程。实现一个过程的具体步骤称途径实现一个过程的具体步骤称途径。思考思考：过程与途径的区别。设想如果你要把设想如果你要把20 C的水烧开，要完成的水烧开，要完成“水烧开水烧开”这个这个过程，你可以有多种具体的过程，你可以有多种具体的“途径途径”：如可以在水壶中常：如可以在水壶中常压烧；也可以在高压锅中加压烧。压烧；也可以在高压锅中加压烧。144 过程与途径 系统状态发生任何的变化称为过程；可逆过程体系首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页5 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：B 称为B 的化学

13、计量数。符号规定符号规定：反应物：B为负；产物：B为正。没有量纲的纯数附例附例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+2NH3155 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关首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页6 反应进度反应进度反应进度反应进度 的定义：的定义：反应进度的单位是摩尔反应进度的单位是摩尔（mol），它与化学计量数的选配有关。nB 为物质B的物质的量，d nB表示微小的变化量。或定义思考思考：反应进度与化学反应方程式的书写有关吗？有关。如对于反应：0=N2 3H2

14、+2NH3，当有1mol NH3生成时，反应进度为0.5mol。若将反应写成则反应进度为1 mol。166 反应进度反应进度 的定义：反应进度的单位是摩尔（mol首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1.1.2 热效应及其测量热效应及其测量反应热指化学反应过程中系统放出或吸收的热量。反应热指化学反应过程中系统放出或吸收的热量。热化学规定：系统放热为负，系统吸热为正。热化学规定：系统放热为负，系统吸热为正。摩尔反应热指当反应进度为摩尔反应热指当反应进度为1 mol时系统放出或吸时系统放出或吸收的热量。收的热量。思考思考：反应热有定容反应热和定压反应热之分。前者的反应条件是恒容，后者的反应条件是

15、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？答：定容反应热答：定容反应热（等容）反应热可在弹式量热计中精确地测量。（等容）反应热可在弹式量热计中精确地测量。测量反应热是热化学的重要研究内容。171.1.2 热效应及其测量反应热指化学反应过程中系统放出或吸首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1 反应热的实验测量方法反应热的实验测量方法设有n mol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T1上升到T2，弹式量热计与恒温水浴的热容热容为Cs(JK-1)，比热比热容容为cs(JK-1kg-1)，则：由于完全反应，=n因此摩尔反应热：图1.3 弹式量热计181 反应热

16、的实验测量方法设有n mol物质完全反应，所放出的首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页示例示例 例例1.1 联氨燃烧反应：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)已知：解解：燃烧：燃烧0.5g联氨放热为联氨放热为19示例 例1.1 联氨燃烧反应：N2H4(l)+O2(g)=N首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页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

17、逗号隔开。例如：。例如：标明反应温度、压力及反应物、生成物的标明反应温度、压力及反应物、生成物的 量和状态；量和状态；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)；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；若不注明若不注明T,p,皆指在皆指在T=298.15 K，p=100kPa下。下。202 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首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页 反应热与反应式的化学计量数有关；反应热与反应式的化学计量数有关；一般标注的是等压热效应一般标注的是等压热效应qp。思考思考：qp与qv相同吗？。

18、不相同不相同2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)；qp,m=-285 kJmol-121 反应热与反应式的化学计量数有关；一般标注的是等压热效应q首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1.2 反应热与焓反应热与焓 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)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。因此，只能用理论方法来计算反应热。221.2 反应热与焓 并不是所有的反应热都可以实验测定。例如反首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1.2.1

19、热力学第一定律热力学第一定律封闭系统，不做非体积功时，若系统从环境吸封闭系统，不做非体积功时，若系统从环境吸收热收热q，从环境得功从环境得功w，则系统内能的增加，则系统内能的增加U(U2 U1)为：为：U=q+w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。其中，内能现称为热力学能。231.2.1 热力学第一定律封闭系统，不做非体积功时，若系统从首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1 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平系统内部运动能量的总和。内部运动包括分子的平动、转动、振动以及电子运动和核运动。动、转动、振动以及电子运动和核运动。思考思考：同样的物质，在

20、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？相同。相同。内能的特征：内能的特征：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。241 热力学能系统内部运动能量的总和。内部运动包括分子的平动、首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页2 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。热的符号规定：热的符号规定：系统吸热为正，系统放热为负。系统吸热为正，系统放热为负。

21、热量热量q不是状态函数不是状态函数252 热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首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页3 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

22、w。功功w也不是状态函数也不是状态函数思考思考：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？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 263 功与体积功在物理或化学变化的过程中，系统与环境除热以外的首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页一封闭系统，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+w27一封闭系统，热力学能U1，从环境吸收热q，得功w，变到状态首页首页上一页上一页下一页下一页末页

23、末页4 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284 体积功w体的计算等外压过程中，体积功pp外=F/首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页5 理想气体的体积功理想气体的体积功根据理想气体的状态方程根据理想气体的状态方程：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：

24、负值表示系统对外做功。负值表示系统对外做功。295 理想气体的体积功根据理想气体的状态方程：附例1.2 1 首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1.2.2 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，系统吸收或通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。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(V

25、2V1)这就说明了这就说明了qp与与qv的不同，二者间差一相体积功。的不同，二者间差一相体积功。301.2.2 化学反应的反应热与焓通常把反应物和生成物具有首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1 焓焓 qP=U+p(V2 V1)=(U2-U1)+p(V2 V1)=(U2+p 2V2)(U1+p 1V1)公式公式qp=H 的意义：的意义：等压热效应即为焓的增量，所以可以通过等压热效应即为焓的增量，所以可以通过H的计算求出的计算求出qP 的的值。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

26、它的绝对数值？是状态函数，但不能知道它的绝对数值。是状态函数，但不能知道它的绝对数值。311 焓 qP=U+p(V2 V1)公式qp首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页2 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=U；定压反应热：qp=Up+p(V2 V1)等温过程，Up UV，则：qp qV=n2(g)RT n1(g)RT=n(g)RT对于理想气体反应，有：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，因此在上式中，只需考虑气体的物质的量。H U=qp qV=p(V2 V1)思考思考：若反应 C(石墨)+O2(g)CO2(g)的

27、qp,m为393.5kJmol 1，则该反应的qV,m 为多少？该反应的该反应的n(g)=0，qV=qp 所以所以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 qp322 定容反应热与定压反应热的关系已知 定容反应热：qV=首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页3 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始态或终化学反应的恒压或恒容反应热只与物质的始态或终态有关而与变化的途径无关。态有关而与变化的途径无关。始态始态C(石墨石墨)+O2(g)终态终

28、态CO2(g)中间态中间态CO(g)+O2(g)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。333 盖斯定律 化学反应的恒压或恒容反应热只与物质的始态或终态首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页盖斯定律示例盖斯定律示例由盖斯定律知：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。附例附例1.3 已知反应和的反应焓，计算的反应焓，解：解：34盖斯定律示例由盖斯定律知：若化学反应可以加和，则其反应热也可首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1.2.3 反应标准摩尔焓变反应标准摩尔焓变1 热力学标准态热力学

29、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b (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。351.2.3 反应标准摩尔焓变1 热力学标准态：气体物质的标准首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页2 标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓指定单质通常通常指标准压力和该温度下最稳定的单质。如C：石墨(s)；Hg：Hg(l)等。但但P为白磷(s)，即P（s，白）。298.15K时的数据可以从手册上查到。（附录3 p3

30、57）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)?(1)(2)(3)规定：标准态指定单质的标准生成焓为规定：标准态指定单质的标准生成焓为0 0。生成焓的负值越大，表明该物质键能越大，对热越稳定。生成焓的负值越大，表明该物质键能越大，对热越稳定。标准状态时由指定单质生成单位物质的量的纯物质标准状态时由指定单质生成单位物质的量的纯物质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 。362 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首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页3 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

31、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的焓变称为反应的标的焓变称为反应的标准摩尔焓变准摩尔焓变:记作记作373 标准摩尔焓变及测定测定原理：标准状态下,反应进度=首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页4 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 H

32、m f Hm(p)f Hm(r)由盖斯定律，得：由盖斯定律，得：=产 反 即即：384 反应的标准摩尔焓变的计算稳定单质可从手册数据计算298.首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页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。例例1.4 试计算铝热剂点火反应的反应计量式为：39标准摩尔反应焓变计算示例解：从手册查得298.15K时Fe2首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页注意事项注意事项 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

33、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；温度的影响温度的影响40注意事项 物质的聚集状态，查表时仔细应用物质的标准摩尔生成焓首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页附例附例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。解：从手册查得298.15K时，各物质的标准摩尔生成焓如下。226.73 0 -393.509 -285.8341附例1.4 设反应物和生成物均处于标准状态，计算1mol乙首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1.3 能源的合理利用能源的合理利

34、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。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。421.3 能源的合理利用 能源是自然界中为人类提供能量的物质资首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1.3.1 煤炭与洁煤技术煤炭与洁煤技术注意注意：我国能源结构的特点：我国的能源结构中，煤炭占据重要地位：占总能量的我国的能源结构中，煤炭占据重要地位：占总能量的70%以上。此外，我国也是世界上煤炭储量最大的国以上。此外，我国也是世界上煤炭储量

35、最大的国家，因此，如何高效、科学、清洁地利用煤炭资源是家，因此，如何高效、科学、清洁地利用煤炭资源是我国能源科学和研究中的重要课题。我国能源科学和研究中的重要课题。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。大气中的二氧化硫是造成酸雨的主要原因。431.3.1 煤炭与洁煤技术注意：我国能源结构的特点：我国的能首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页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，现已成为解决环境和能源问题的主导技术之一。煤煤甲醇合成汽油液体燃料(新型液态燃料)44洁净煤技术洁净煤技术于1986年由美国率先提出，现已成为解决首页首页上一页上一页

36、下一页下一页末页末页1.3.2 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。问题问题：世界原油储量最大的地区在哪儿？我国的原油产地在哪儿？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）。451.3.2 石油和天然气 石油石油是多种烃类的混合物，其中含首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页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。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46天然气是低级烷烃的混合物

37、，主要成分是甲烷，常与石油伴生。天然首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页1.3.3 氢能和太阳能氢能和太阳能氢能氢能热值高；点火容易；水原料充分；洁净能源热值高；点火容易；水原料充分；洁净能源太阳能光解水；太阳能光解水；LaNi5氢气的制取和储存氢气的制取和储存太阳能：天然的核聚变能。太阳能：天然的核聚变能。471.3.3 氢能和太阳能氢能热值高；点火容易；水原料充分；洁首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页本章小结本章小结了解若干热力学基本概念（如状态函数、热力学标了解若干热力学基本概念（如状态函数、热力学标准态、反应进度、焓等）和定容热效应准态、反应进度、焓等）和定容热效应q的测定的

38、测定;理解热化学定律及其应用；掌握反应的标准摩尔焓理解热化学定律及其应用；掌握反应的标准摩尔焓变的近似计算；变的近似计算；了解能源的概况和我国能源的特征，及可持续发展了解能源的概况和我国能源的特征，及可持续发展战略。战略。48本章小结了解若干热力学基本概念（如状态函数、热力学标准态、反首页首页上一页上一页下一页下一页末页末页学习要求学习要求：了解定容热效应(qv)的测量原理。熟悉qv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律。理解等压热效应与反应焓变的关系、等容热效应与热力学能变的关系。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。49学习要求：49