2022年新教材高中化学 专题1 化学反应与能量变化 1.3 燃烧热 能源的充分利用学案 苏教版选择性必修1.docx

1、第3课时燃烧热能源的充分利用课程目标1理解燃烧热的概念，掌握有关燃烧热的计算。2了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。 3了解使用化石燃料的利弊和新能源的开发。4了解化学在解决能源危机中的重要作用。图说考点基 础 知 识新知预习一、燃烧热1定义101 kPa时，_纯物质完全燃烧生成_的氧化物时所放出的热量。2表达形式(1)符号：H为“_”或H_0。(2)单位：_。3意义例如：CH4的燃烧热为890.31 kJmol1，表示在25、101 kPa时，_ CH4(g)完全燃烧生成_和_时放出890.31 kJ的热量。反应的热化学方程式为_。二、能源1定义能提供_的资源，它包括化石燃料、阳光、风力

2、、流水、潮汐以及柴草等。2化石燃料包括_、_、_，其缺点是蕴藏量_；不能_；利用率_；污染环境。3新能源新能源主要包括：太阳能、_、_、风能、_和_等。4能源的分类分类再生能源非再生能源常规能源新能源常规能源新能源一次能源(直接获得)水能等太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等煤、石油、天然气等核能等二次能源(间接获得)煤制品、石油制品、电能、氢能、火药等即时性自测1燃烧热与反应热的关系是()A燃烧热是反应热的一种类型B当一个反应是燃烧反应时，该燃烧反应的反应热就是燃烧热C燃烧热不属于反应热，反应热是在25 、101 kPa下测定的，而燃烧反应的温度要高D反应热有正负之分，燃烧反应的焓变全部

3、是正值2下列分别是利用不同能源发电的实例图形，其中不属于新能源开发利用的是()32020年，中国长征火箭家族迎来了一位新成员长征八号运载火箭。该型火箭的研制将进一步完善我国运载火箭型谱，满足未来中高轨商业发射市场的需求。偏二甲基肼()是长征系列火箭的燃料，已知：1.5 g偏二甲基肼完全燃烧放出50 kJ热量，则偏二甲基肼的燃烧热为()A1 000 kJmol1 B1 500 kJmol1C2 000 kJmol1 D3 000 kJmol14甲烷是一种高效清洁的新能源，101 kPa下4 g甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5 kJ热量，则下列热化学方程式中表示甲烷燃烧热的热化学方程式是()

4、A12CH4(g)O2(g)= 12CO2(g)H2O(l) H445 kJmol1BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJmol1D2CH4(g)4O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1 780 kJmol1525 、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJmol1，285.8 kJmol1，890.3 kJmol1和2 800 kJmol1。下列热化学方程式正确的是()AC(s)12O2(g)=CO(g)H393.5 kJmol1B2H2(g)O

5、2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol1D12C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l) H1 400 kJmol16根据下列两个热化学方程式，回答相关问题。2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220 kJmol1(1)H2的燃烧热为_，C3H8的燃烧热为_。(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为_。(3)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧

6、时放热3 847 kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是_。技 能 素 养合作探究分享提升点一燃烧热的理解例1下列有关燃烧热的说法中正确的是()A1 mol可燃物燃烧放出的热量是燃烧热BH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184 kJmol1，则H2的燃烧热H184 kJmol1C在25 、101 kPa时，1 mol S(s)转化成SO3(g)的反应热即为S(s)的燃烧热D2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H11 036 kJmol1，则C8H18(l)的燃烧热H5 518 kJmol1状元随笔燃烧热定义中的稳定氧化物具体指：CCO2(g)SSO2(

7、g)HH2O(l)提升1下列热化学方程式正确的是(H的绝对值均正确)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJ/mol(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g)H269.8 kJ/mol(反应热)D2NO2=O22NOH116.2 kJ/mol(反应热)状元随笔 注意区别燃烧热和燃烧的热化学方程式是不一样的关键能力反应热、燃烧热和中和热的比较反应热燃烧热中和热概念化学反应过程中放出或吸收的热量101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时

8、所放出的热量在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量能量的变化放热或吸热放热放热H的大小放热时，H0；吸热时，H0H0H0反应条件一定压强下101 kPa稀溶液反应物的量不限1 mol纯物质不一定是1 mol生成物的量不限不限1 mol液态水状元随笔 “燃烧热”和“中和热”都是反应热，只是对反应物和产物有特定的要求。提升点二能源的类型例2目前，我国的能源结构主要是煤、石油、天然气等，这些能源都是不可再生且对环境有一定影响的能源，研究和开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的首要任务。科学家预测氢能将是未来最理想的新能源。(1)试分析为什么氢能将是未来最理想的新能源。(2)

9、目前世界上的氢气绝大部分是由石油、煤和天然气制取的。如：用水蒸气与炽热的碳反应的化学方程式为CH2O(g)COH2，请写出由天然气与水蒸气高温制取氢气和CO的反应方程式，并分析此类方法制氢气是否是理想的长久方法。(3)利用硫碘热循环法制取氢气也是化学家常用的一种方法，总反应方程式为2H2O2H2O2，其循环过程分三步进行：SO2I2H2OAB；A？I2；B？。a完成以上三步反应，并确定哪步反应最难进行；b请对硫碘热循环法制取氢气的优劣和前景作出分析。(4)目前，有人提出一种最经济、最理想的获得氢能源的循环体系，如图所示，这种最理想的氢能源循环体系类似于_(填一个生物学中常用的名词)；太阳能和水

10、用之不竭，而且价格低廉，但急需化学家研究的是_。状元随笔氢能的缺点是储存、运输困难提升2近20年来，科学工作者对氢能源的研究取得了迅速的发展。(1)为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列制氢气的方法中既经济又符合资源可持续利用的是_(填标号)。A电解水B锌和稀硫酸反应C光解海水 D分解天然气(2)氢气燃烧时耗氧量小，放热量多。已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/molH2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol等质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比约是_。关键能力氢能的开发与利用氢能是一种理想的、极有前途的二次能源，被人们称为理想的“绿

11、色能源”。氢能具有燃烧热值高、资源丰富、无毒、无污染等优点，但储存、运输困难。氢能的主要利用途径：(1)氢气燃烧放热，如液态氢作为火箭燃料；(2)用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池，能将化学能转化为电能；(3)利用氢的热核反应释放核能，如氢弹。氢气的主要产生方式：(1)以天然气、石油和煤为原料，在高温下与水蒸气反应制氢气；(2)电解水制氢气；(3)利用太阳能分解水制氢气；(4)利用热化学制氢气；(5)利用蓝藻等微生物释放氢气等。如何生产出廉价的氢气及找到安全方便的储存和运输方式是氢能开发利用中亟待解决的重要问题。而利用太阳能来分解水是制氢气的最理想途径，所以我们的研究方向是寻找光解水的高效催化剂

12、。目前以水为原料获得廉价、丰富的氢能的技术还有待突破。状元随笔 太阳能、风能、氢能是最有希望的新能源，这些能源资源丰富，可以再生，几乎没有污染形成性自评1下列有关燃烧热的说法正确的是()A1 mol纯物质完全燃烧时所放出的热量叫做该物质的燃烧热B放热反应的热化学方程式中，H就是该可燃物的燃烧热C物质的燃烧热不能由实验测得D1 mol硫与2 mol硫完全燃烧时，燃烧热相同2能源问题是人类生存和社会发展的重要问题，下列关于能源问题的说法正确的是()A氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料B石油作为重要的可再生能源，应该被大量地利用C煤燃烧是化学能只转化为热能的过程D风能是太阳能的一种转化形式，所以风

13、能属于二次能源3分析表中的四个热化学方程式，判断氢气和丙烷的标准燃烧热分别是()“嫦娥四号”发射火箭燃料液氢(H2)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol12H2(l)O2(l)=2H2O(g)H482.6 kJmol1北京奥运会“祥云”火炬燃料丙烷(C3H8)C3H8(l)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 013.8 kJmol1C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 221.5 kJmol1A.571.6 kJmol1，2 221.5 kJmol1B285.5 kJmol1，2 013.8 kJmol1C285.8 kJmol1，

14、2 221.5 kJmol1D241.3 kJmol1，2 013.8 kJmol14当前世界范围内都在积极发展新能源和可再生能源，走可持续发展之路。下列有关做法与此无关的是()A将氢气、酒精设计成燃料电池，是因为燃料电池具有较高的能量利用率，同时氢气、洒精等燃料可再生B大力开发丰富的煤炭资源，并将煤进行气化处理，提高煤的综合利用率，可减少对石油的依赖C开发和利用太阳能、生物质能、风能等，如在我国西部和沿海地区兴建太阳能、风力发电站等D合理开发利用海底可燃冰有助于缓解化石能源紧缺危机5下列热化学方程式正确的是()A乙醇燃烧热的热化学方程式：C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O

15、(g)H1 367 kJmol1B氢氧化钠溶液与稀盐酸中和热的热化学方程式：NaOHHCl=NaClH2OH57.3 kJmol1C金刚石转化成石墨的热化学方程式：C(s，金刚石)=C(s，石墨)H1.9 kJmol1D硫燃烧的热化学方程式：S(g)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol16最近有科学家发现正丁烷(C4H10)脱氢或不完全氧化也可制得1，3丁二烯(C4H6)，已知热化学方程式如下：C4H10(g)=C4H6(g)2H2(g)H1123 kJmol1C4H10(g)O2(g)=C4H6(g)2H2O(g)H2119 kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H35

16、7.3 kJmol1下列说法正确的是()A由可知，正丁烷(C4H10)的燃烧热为119 kJmol1B由和可推知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H4242 kJmol1CHCl(aq)NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1D由和可知，同质量的正丁烷(C4H10)转变为1，3丁二烯(C4H6)所需要的能量相同7下列热化学方程式中的H表示可燃物的燃烧热的是()A2H2(g)2Cl2(g)=4HCl(g)H369.2 kJmol1BCH4(g)2O2(g)=2H2O(g)CO2(g)H802.3 kJmol1C2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H56

17、6 kJmol1DH2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.3 kJmol18下列图示关系不正确的是()9能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题。回答下列问题：(1)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。2.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43 kJ的热量，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。(2)在C3H8(g)=C3H6(g)H2(g)Hb kJmol1(b0)的反应中，反应物具有的总能量_(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量，那么在发生该反应时，反应物就需要_(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物。(

18、3)关于用水制取二次能源氢气，以下研究方向不正确的是_(填序号)。A组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二次能源B设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气C寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量D寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气10(1)已知：H2(g)12O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1，若1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应H2(g)12O2(g)=H2O(l)的H_kJmol1。氢气的燃烧热为_kJmol1。(2)正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。正戊烷和异戊烷的部分性质如表：

19、名称结构简式熔点/沸点/燃烧热/ kJmol1正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3130363 506.1异戊烷(CH3)2CHCH2CH3159.427.83 504.1回答下列问题：稳定性：正戊烷_异戊烷(填“”“”或“”)。25 ，101 kPa时，正戊烷异构化成异戊烷的热化学反应方程式为_。(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知：2Cu(s)12O2(g)=Cu2O(s)H169 kJmol1，C(s)12O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1，2Cu(s)O2(g)=2CuO(s)H314 kJmol1则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和C

20、O的热化学方程式_。若反应过程中转移0.4 mol e，则该反应放出(或吸收)的热量为_kJ。第3课时燃烧热能源的充分利用基础知识新知预习一、11 mol稳定2(1)(2)kJmol131 molCO2(g)H2O(l)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.31 kJmol1二、1能量2煤石油天然气有限再生低3氢能地热能海洋能生物质能即时性自测1答案：A2答案：C3答案：C4解析：表示燃烧热的热化学方程式中甲烷的化学计量数应为1，且甲烷燃烧为放热反应，H为“”，则A、B、D错误；4 g(即0.25 mol)甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5 kJ热量，1 mol甲烷

21、完全燃烧生成液态水时放出890 kJ热量，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g) 2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H 890 kJmol1，C正确。答案：C5解析：C完全燃烧应生成CO2，故A项错误；H2完全燃烧放出热量，H0，该反应是吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量，在发生该反应时，反应物需要吸收能量才能转变为生成物。(3)氧气是助燃气体，且水不分解时不能产生氢气，A错误；水分解是吸热反应，反应过程中吸收热量，C错误。答案：(1)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 366.89 kJmol1(2)小于吸收(3)AC10解析：(1)

22、本题考查了热化学方程式的书写及燃烧热的定义。H2和O2反应生成1 mol H2O(g)放出241.8 kJ的热量，而1 mol H2O(g)变为液态水需继续放出2.444 kJ1844 kJ的热量，则反应H2(g)12O2(g)=H2O(l)的H(241.844) kJ/mol285.8 kJ/mol，即氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol。(2)根据表中数据，正戊烷完全燃烧释放的热量大于异戊烷释放的热量，则异戊烷具有的能量低于相同量的正戊烷，故异戊烷的稳定性大于正戊烷；根据表中数据，CH3CH2CH2CH2CH3(l)8O2(g)=5CO2(g)6H2O(l)H3 506.1 kJ/mol

23、，(CH3)2CHCH2CH3(l)8O2(g)=5CO2(g)6H2O(l)H3 504.1 kJ/mol，根据盖斯定律，可得，CH3CH2CH2CH2CH3(l)=(CH3)2CHCH2CH3(l)H2.0 kJ/mol；(3)给题中方程式编号为，可得：C(s)2CuO(s)=Cu2O(s)CO(g)H34.5 kJmol1; C由0价升高到2价转移2个电子，若反应过程中转移0.4 mol e，则有0.2 mol C参与反应，故吸收热量为0.2 mol34.5 kJ/mol6.9 kJ。答案：(1)285.8285.8(2)CH3CH2CH2CH2CH3(l)=(CH3)2CHCH2CH3(l)H2.0 kJ/mol(3)C(s)2CuO(s)=Cu2O(s)CO(g)H34.5 kJmol16.9