2012新课标同步导学化学人教版课件智能提高测验选修4 1章2燃烧热能源2份第二节

第二节 燃烧热 能源目前，世界上所需的能源大多数来自石油、天然气和煤，它们是由远古生物掩埋在地下深处历经几百万年演变而成的，但很可能在几百年内就被人类耗尽。从长远观点看，开发新能源已成为迫在眉捷的任务，其中太阳能、生物能及氢能的资源最为丰富。那么，你还知道哪些新能源？我们在选择新能源时需要注意哪些问题呢？理解并掌握燃烧热的概念；理解燃料充分燃烧的条件。了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解使用化石燃料的利弊和新能源的开发。了解化学在解决能源危机中的重要作用。1．概念25

℃、101

kPa

时， 1mol

纯物质完全

燃烧生成

稳定的氧化物

时所放出的热量，单位：

kJ·mol－1

。2．意义例如：C2H2的燃烧热为1

299.6

kJ·mol－1，表示在25

℃、101kPa

时，

1mol

C2H2完全燃烧生成

CO2

和H2O(l)

时放出1

299.6

kJ的热量。3

．燃料充分燃烧的条件是：(1)

要有适当过量的

空气(或氧气)

；(2)燃料和空气(或氧气)要有足够大的

接触面积。不充分燃烧的危害有：(1)

产热少

；(2)产生

污染

，危害

健康

。4．物质的燃烧热越大，ΔH越

小

。对燃烧热概念的理解及其与中和热的比较(1)对燃烧热的理解①燃烧热是反应热的一种，其ΔH<0。②25

℃、101

kPa时，纯可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，如C完全燃烧应生成CO2(g)，而生成CO(g)属于不完全燃烧。生

成不稳定的氧化物所放出的热量不是燃烧热，如22C(s)＋

1

O

(g)===CO(g)

ΔH＝－110.5kJ/mol，因CO可继续燃烧生成CO2，并放出能量。又如H2燃烧应生成液态H2O，而不是水蒸气。③燃烧热通常是由实验测得的。可燃物以1

mol

纯物质作为标准进行测量。④书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1

mol

物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C

H

(l)＋25

(g)===8CO

(g)8

18

2O2

2

2＋9H

O(l)ΔH＝－5

518

kJ/mol，即C8H18

的燃烧热为ΔH＝－5518kJ/mol。⑤热量＝可燃物物质的量×燃烧热。⑥文字叙述燃烧热时，用“正值”或“ΔH”表示。例如，CH4的燃烧热为890.31

kJ/mol或ΔH＝－890.31kJ/mol。燃烧热中和热相同点能量变化放热反应放热反应ΔH及其单位ΔH<0，kJ·mol－1ΔH<0，kJ·mol－1不同点反应物的量1mol不一定为1

mol生成物的量不一定为1

mol1mol25

℃、101kPa时，1在稀溶液里，酸与反应热mol纯物质完全燃烧碱发生中和反应生的含义生成稳定的化合物时成1

mol水时所释所放出的热量放的热量(2)燃烧热与中和热的比较)1．下列热化学方程式中的ΔH能表示物质燃烧热的是(A．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566

kJ/molB

．

CH4(g)

＋

2O2(g)===CO2(g)

＋

2H2O(l) ΔH

＝

－

890kJ/molC．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6

kJ/molD．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183

kJ/mol答案：

B概念能源就是提供能量的自然资源，它包括化石燃料(

煤

、

石油

、

天然气

)、阳光

、

风力

、流水

、

潮汐以及柴草等。地位能源是国民经济和社会发展的重要

基础，它的开发和利用情况可以衡量一个国家和地区的

物质

和经济发展

。科学技术水平3．我国目前的能源利用状况我国目前使用的主要是

化石燃料

，它们的蕴藏量有限，而且不能

再，生最终将造成枯竭。基于我国目前的技术水平和管理水平，能源的开采、运输、加工的终端利用效率很低，浪费很大，据统计总效率仅为

9%。4．能源危机的解决方法解决能源危机的办法是

开源节流

，即开发新的能源和节约现有能源，提高能源的

利用率

。现在探索的新能源主要有

太阳能、

氢能

、

风能

、地热能

、海洋能和生物质能

等，它们的特点是

资源丰富

、

可以再生

、

没有污染或很少污染

。能源的分类及应用(1)能源的分类标准分类举例按转换过程分一次能源煤、原油、天然气等化石能源、水能、风能、生物质能、太阳能等二次能源各种石油制品、煤气、蒸气、电力、氢能、沼气等标准分类举例按性质分可再生能源风能、水能、生物质能、太阳能、潮汐能等非再生能源石油、煤、天然气等化石能源、核能按利常规能源煤、石油、天然气、水能、生物能等用历史分新能源地热能、氢能、核能、风能、太阳能、海洋能等燃料充分燃烧的条件①要有足够的空气；②燃料与空气要有足够大的接触面积。提高燃料燃烧效率的措施①通入空气足量，使燃料充分燃烧。空气足量但要适当，否则，过量的空气会带走部分热量。②增大燃料与空气的接触面积。通常将大块固体燃料粉碎，液体燃料雾化。③将煤气化或液化。煤的气化或液化更易增大燃料与空气的接触面积，使燃烧更充分，同时又防止煤炭直接燃烧。2．氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐，我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括()①原料来源广②易燃烧、热值高③储存方便④制备工艺廉价易行A．①②C．③④B．①③D．②④解析：地球上有大量水，可用水为原料制H2；H2易燃烧无污染，热值高，是一种高效干净的新能源；但在利用氢燃料时，其储存和制备成本较高，到现在还不能大量使用。答案：

A(2009·四川高考)25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，辛烷的燃烧热为5

518

kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是()A．2H＋(aq)＋SO

2－(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－4(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)

ΔH＝－57.3

kJ/mol2

22

4

2

4

2B．KOH(aq)＋

1

H

SO

(aq)===

1

K

SO

(aq)＋H

O(l)ΔH＝－57.3

kJ/mol28

18

22

2C．C

H

(l)＋

25

O

(g)===8CO

(g)＋9H

O(g)

ΔH＝－5

518

kJ/molD．2C8H18(g)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)

ΔH＝－5

518

kJ/mol思路指引：

解答本题要注意以下三点：燃烧热、中和热的含义。燃烧热、中和热热化学方程式的书写。

(3)热量与燃烧热之间的关系。本题考查了燃烧热、中和热的含义及热化学方程式的书写。

A项中中和热应为生成1molH2O(l)时所放出的热量，并且反应生成难溶物BaSO4，对体系热量有影响，故A错；燃烧热是指1

mol纯净物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，C项中

H2O(g)应为H2O(l)，D项中C8H18应为1

mol，故C、D错。答案：

B中和热是以生成1mol水为标准的，因此书写它们的热化学方程式时，应以生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数；而燃烧热是以1mol可燃物质为标准的，故书写燃烧热的热化学方程式时，应以此为标准配平，其他反应物、生成物的化学计量数既可用整数表示，也可用分数表示。1．25

℃、101

kPa

下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是

393.5kJ/mol、285.8

kJ/mol、890.3kJ/mol、2

800

kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是(

)22A．C(s)＋1O

(g)===CO(g) ΔH＝－393.5

kJ/molB．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋571.6

kJ/molC．

CH4(g)

＋

2O2(g)===CO2(g)

＋

2H2O(g)

ΔH

＝－

890.3kJ/mol1D.

2

C6H12O6(s)

＋

3O2(g)===3CO2(g)

＋

3H2O(l)

ΔH

＝－

1400

kJ/mol解析：燃烧热是指在25

℃、101

kPa下，1

mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，需要注意的是该条件下水为液态。在热化学方程式中ΔH<0表示放热，ΔH>0表示吸热，故在题给选项中A、B、C错误，故正确答案为D。答案：

D能源是人类生存和发展的重要支撑因素。常规能源(煤、石油、天然气等)日益减少，促进人们研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、核能等)的开发。我国目前最主要的能源品种是

，能源利用中存在的主要问题有

。为减少污染，提高燃料利用率，下列措施可以达到目的的是

(填序号)。①将城市居民燃煤改为使用气体燃料②若将原来烧天然气的灶具改烧液化石油气，应增大空气进入量和减少液化气的进入量③在农村大力发展沼气乌克兰科学家用铜和铁混合熔化制成多孔金属，用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器，该雾化器的作用是

。乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料，它可以由绿色植物的秸秆制取。制取乙醇的两步化学方程式是

，

。1.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出1.367kJ热量，表示乙醇燃烧热的热化学方程式为

。(1)我国是一个人口众多的发展中国家，煤、石油等天然资源较为丰富，但人均资源占有量少，能源利用率低。(2)使燃料充分燃烧是消除污染、提高燃料利用率的重要途径，①、②是保证燃料充分燃烧的有效措施；而发展沼气是解决农村燃烧秸秆污染空气的有效措施。(4)绿色植物秸秆的主要成分为纤维素，由纤维素→葡萄糖→乙醇不难写出由秸秆制取乙醇的化学方程式。答案：(1)煤人均能源占有量小，能源利用率低，单位产值能耗高(2)①②③(3)使煤油油滴变为油雾，增大与氧化剂的接触面积，使煤油充分燃烧6 5

n(纤维素)(4)(C

H10O

)

＋nH2O

――→6催化剂nC

H12O6(葡萄糖)6

6(葡萄糖)2

5

2C

H

12O

催化剂2C

H

OH＋2CO

↑――→2

5C

H

OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－63

kJ·mol－11．煤作燃料的利弊问题煤是最重要的化工原料，把煤作为燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。煤直接燃烧时产生的CO、SO2等有毒气体及烟尘，对环境造成严重污染。煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低且运输不方便。可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧热的利用率。2．氢能的优点是燃烧热值高，资源丰富(它的主要来源是水，地球上水量丰富，并且氢燃烧后又生成水，可以反复使用)，无毒、无污染。缺点是储存、运输困难。目前以水为原料获得廉价、丰富的氢能的技术还有待突破。氢已用作火箭和燃料电池的燃料。2．2005年联合国环境署确定的世界环境日主题为：营造绿色城市，呵护地球家园。下列污染源属于必须治理的是()①使用化肥造成粮食、蔬菜污染；②排放含有机物和含磷洗衣粉的污水造成“水质污染”；③从冰箱、空调中泄漏的氟利昂破坏臭氧层；④废弃塑料制品造成“白色污染”；⑤机动车辆排出的尾气引起“光化学烟雾”；⑥燃烧煤、石油等化石燃料产生的二氧化硫和粉尘，造成空气污染和“酸雨”；⑦燃烧柴草等燃料产生大量二氧化碳，造成地球温室效应。A．①②③④⑤⑦

B．②③④⑤⑥C．①②③④⑥

D．①②③⑤⑥⑦解析：

对于使用化肥造成粮食、蔬菜的污染对人体不是很严重，而且粮食、蔬菜的生长离不开化肥，所以不属于必须治理的；燃烧柴草等燃料虽然产生大量二氧化碳，但与燃煤、石油相比其量不大，对人类的影响不大，不属于必须治理的；而排放含有机物和含磷洗衣粉的污水可造成“水质污染”；从冰箱、空调中泄漏的氟利昂会破坏臭氧层；废弃塑料制品会造成“白色污染”；机动车辆排出的尾气会引起“光化学烟雾”；燃烧煤、石油等化石燃料产生的二氧化硫和粉尘，会造成空气污染和“酸雨”，这些污染对人类的影响是非常大的，所以必须治理。故正确答案为B。答案：

B1．(2011·扬州高二期末)下列能源组合中，均属于新能源的一组是(

)①天然气

②煤

③核能

④石油

⑤太阳能

⑥生物质能

⑦风能

⑧氢能A．①②③④

B．①⑤⑥⑦⑧C．③④⑤⑥⑦⑧

D．③⑤⑥⑦⑧解析：

核能、太阳能、生物质能、风能、氢能均属于新能源，具有资源丰富、可再生、没有污染或很少污染的特点。答案：

D2．(2010·青岛高三质检)下列说法正确的是(

)在101

kPa时，1

mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热酸和碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和热燃烧热或中和热是反应热的种类之一在25

℃、101

kPa时，纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热解析：本题旨在考查对燃烧热、中和热定义的理解，特别是两概念中应注意的问题，A中没有指明温度，以及“物质完全燃烧生成稳定的化合物”这些条件，所以A错。B中缺乏“在稀溶液中”这一前提，所以B错。D中未限定物质的量是1mol，所以D也错了。答案：

C3．下列热化学方程式正确的是(ΔH的绝对值均正确)(

)ΔH

＝－

1ΔH

＝＋A．

C2H5OH(l)

＋

3O2(g)===2CO2(g)

＋

3H2O(g)367.0

kJ/mol(燃烧热)B

．

NaOH(aq)

＋

HCl(aq)===NaCl(aq)

＋

H2O(l)57.3

kJ/mol(中和热)C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－269.8

kJ/mol(反应热)D．2NO2===O2＋2NO

ΔH＝＋116.2kJ/mol(反应热)解析：A项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1

mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态必须为液态，A项错误；中和反应是放热反应，ΔH应小于0，B项错误；热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态，D项错误；C正确。答案：

C4．(2010·南京师大附中模拟)“嫦娥一号”登月成功，实现了中国人“奔月”的梦想。(1)发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧，这种推进剂的优点是

.(请写两条)(2)下列是298

K时，氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式：H

(g)＋1

(g)===H

O(l)

ΔH＝－285.8

kJ·mol2

2O2

2—1C(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5

kJ·mol－1C

H

(l)＋25

(g)===8CO

(g)8

18

2

O2

2

2＋9H

O(l) ΔH＝－5

518ΔH＝－890.3kJ·mol－1CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)kJ·mol－1相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最多的是

，通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是

(保留1位小数)。(3)已知：H2(g)===H2(l) ΔH＝－0.92

kJ·mol－1O2(g)===O2(l) ΔH＝－6.84

kJ·mol－1H2O(l)===H2O(g) ΔH＝44.0

kJ·mol－1请写出液