专题1第一单元第4课时.docx

1、第4课时能源的充分利用学习目标定位知识内容必考要求加试要求1.标准燃烧热的概念。2.热值的概念。aa课时要求1.正确认识标准燃烧热、热值的概念，学会用标准燃烧热进行相关的计算。2.知道能源是人类生存和社会发展的重要基础，使用化石燃料的利弊和新能源的开发。一标准燃烧热1.1.00 L 1.00 molL1 H2SO4溶液与2.00 L 1.00 molL1 NaOH溶液完全反应，放出114.6 kJ热量，该反应的中和热为57.3 kJmol1，表示其中和热的化学方程式是H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1。2.已知2H2(g)O2(g)=2

2、H2O(l)H571.6 kJmol1，该反应中H表示的意义是燃烧2 mol H2生成液态H2O，放出571.6 kJ的热量。若燃烧1 mol H2生成液态水时的反应热为H1, 生成气态水时的反应热为H2，则H1和H2的大小关系是H1H2；H1285.8 kJmol1；H1表示的意义是1 mol H2完全燃烧生成稳定的液态水，放出285.8 kJ的热量。3.标准燃烧热的概念及其计算(1)标准燃烧热的概念：在101 kPa的压强下，1 mol物质完全燃烧的反应热。标准燃烧热的单位是kJmol1。(2)标准燃烧热的意义：甲烷的标准燃烧热为890.31 kJmol1，或H890.31 kJmol1，

3、它表示101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出890.31 kJ的热量。(3)标准燃烧热的计算：由燃烧热定义可知，101 kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量可燃物的物质的量其标准燃烧热，即Q放n(可燃物)|H|或变式一下求物质的标准燃烧热：H。此公式中的H是指物质的标准燃烧热，而不是指一般反应的反应热。(4)热值：1 g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。标准燃烧热和中和热的比较标准燃烧热中和热相同点能量变化放热反应H及其单位H0，单位均为kJmol1不同点反应物的量1 mol不一定为1 mol生成物的量不确定生成水的量为1 mol表示方法燃烧热为a

4、kJmol1或Ha kJmol1中和热为57.3 kJmol1或H57.3 kJmol11.下列说法正确的是()A.硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的标准燃烧热B.在101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热C.在101 kPa时，由2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1可知，CO的标准燃烧热为283 kJmol1D.乙炔的标准燃烧热为1 299.6 kJmol1，则2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(g)反应的H2 599.2 kJmol1答案C解析选项A没有指明硫的物质的量为1 mol；选项B中没有指明1 mol碳完全燃烧

5、生成CO2；选项D中热化学方程式的生成物水应为液态，反应热H与其不对应。理解感悟(1)(2)标准燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示标准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，故在其热化学方程式中常出现分数。2.在101 kPa时，H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol H2O(l)放出571.6 kJ的热量。(1)H2的标准燃烧热为 ，表示H2标准燃烧热的热化学方程式为 。(2)若1 g水蒸气转化为液态水放热 2.444 kJ，则4 g氢气完全燃烧生成气态水时，放出的热量为 。答案(1)285.8 k

6、Jmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1(2)483.6 kJ解析(1)H2的标准燃烧热应以燃烧1 mol H2为标准，当H2完全燃烧生成2.00 mol H2O时，需燃烧2.00 mol H2，故H2的标准燃烧热为285.8 kJmol1。(2)H2燃烧生成1 mol气态水时，放出的热量为285.8 kJmol118 gmol1241.8 kJmol1，4 g氢气燃烧放出的热量为241.8 kJmol1483.6 kJ。二能源1.能源有不同的分类，具体如下：分类依据种类举例转换过程一次能源太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等二次能源电能、氢能、石油加工产品、

7、煤的加工产品等使用历史常规能源化石燃料新能源太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等性质可再生能源太阳能、风能、氢能、生物质能等不可再生能源化石燃料、核能2.我国能源现状：我国目前使用最多的能源是化石燃料，包括煤、石油、天然气等，属不可再生能源，并且能源利用率极低，能源危机趋严重。3.解决能源危机的方法：(1)加强科技投入，提高管理水平，改善开采、运输、加工等各个环节。(2)科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高燃料的利用率。(3)寻找新的能源，现正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。这些新能源的特点是资源丰富，有些为可再生能源，并且在使用时对环境几乎没有污染。 1.使

8、燃料充分燃烧的方法 (1)有更大的接触面积。(2)与更多的空气反应。2.燃料选择的原则(1)资源丰富。(2)燃烧后不污染环境。(3)热值高。3.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人类面临的严峻课题。回答下列问题：(1)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家，下列关于煤作燃料的论点正确的是 (填字母)。A.煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单燃烧掉太可惜，应该综合利用B.煤是发热很高的固体燃料，我国煤炭资源相对集中，开采成本低，用煤作燃料实惠C.煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘，对环境污染严重D.通过洁净煤技术，如煤的气化和液化以及烟气脱硫，不仅减轻

9、了燃煤污染，还能提高煤燃烧的热利用率(2)乌克兰科学家将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 。(3)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，表示乙醇标准燃烧热的热化学方程式为 。答案(1)ACD(2)使煤油雾化，增大煤油与助燃剂的接触面积，提高燃烧效率(3)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 366.89 kJmol1解析(1)煤是一种化石燃料，也是重要的化工原料，属于不可再生能源，把煤作燃料简单燃烧掉是一种浪费，并且煤中所含的硫在燃烧时生成SO2会对环境造

10、成污染，通过洁净煤技术，如煤的气化和液化以及烟气脱硫，不仅减轻了燃煤污染，还能提高煤燃烧的热利用率。(2)煤油雾化后可使煤油与助燃剂充分接触，提高燃烧效率。(3)1 mol 乙醇燃烧时放出的热量为59.43 kJ1 366.89 kJ。4.形成节约能源和保护生态环境的产业结构是人类与自然和谐发展的重要保证，你认为下列行为中有悖于这一保证的是()A. 开发太阳能、水能、风能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料B. 研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展C. 在农村推广使用沼气D. 减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生答案B解析煤的燃烧是环境污染的主要原因之一，提高煤、

11、石油的产量不能形成节约能源和保护环境的产业结构，也不能保证人类与自然和谐发展，只有B符合题意。1.(2019武义中学月考)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()答案C解析C项，火力发电是利用煤作燃料，不属于新能源的开发利用。2.下列说法正确的是()A.在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫该物质的标准燃烧热B.弱酸和碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和热C.标准燃烧热和中和热是反应热的两种D.101 kPa时，纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫该物质的标准燃烧热答案C解析本题应注意标准燃烧热和中和热的区别。A项中

12、没有确定“物质完全燃烧生成稳定的氧化物”这一条件，所以A项错误；B项中应为稀酸与稀碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量称为中和热，B项错误；D项中未限定可燃物的物质的量是1 mol，所以D项错误。3.油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)80O2(g)=57CO2(g)52H2O(l)已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8104 kJ。油酸甘油酯的标准燃烧热H为()A.3.8104 kJmol1 B.3.8104 kJmol1C.3.4104 kJmol1 D.3.4104 kJmol1答案D解析燃烧热指的是燃烧1 mol可燃物生成

13、稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8104 kJ，则燃烧1 mol油酸甘油酯释放出热量为3.4104 kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热H3.4104 kJmol1。4.能源是人类生存和发展的重要支撑因素。化石能源(煤、石油、天然气)日益减少，促使人们去研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能等)的开发。(1)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 。(2)为减少污染，提高燃料利用率，下列措施可以达到目的的是 (填字母)。A.将城市居民燃煤改为使用气体燃料B.若将原来烧天然气的灶具改烧液化石油气，应增大空气进入量或减少液化石油气的进入量C.研制燃料电池D

14、.在农村大力发展沼气(3)某些科学家对以下三个化学反应很感兴趣：3FeCl24H2OFe3O46HClH22Fe3O43Cl212HCl6FeCl36H2OO26FeCl36FeCl23Cl2科学家想利用上述反应来制取的一种很有意义的物质是 ，该物质作为燃料的优点有 、 、 。答案(1)煤人均能源占有量少，能源利用率低，单位产值能耗高(2)ACD(3)H2放热多来源丰富燃烧产物对环境无污染解析(3)2可得：2H2O2H2O2，相当于用H2O制H2。40分钟课时作业基础过关题组1能源问题1.下列说法不正确的是()A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、S

15、O2等有害气体C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好D.固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高答案A解析化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃烧充分，A项不正确；化石燃料不经过处理直接燃烧可产生污染环境的CO、SO2等有害气体，B项正确；煤经深加工后变为气体燃料，不仅减少SO2对大气的污染，而且能提高燃烧效率，C、D项均正确。2.近年来，北京市公共汽车大部分采用天然气作为燃料，其主要目的是()A.防止石油短缺 B.降低成本C.减少对大气的污染 D.加大发动机的动力答案C题组2标准燃烧热的概念及计算3.下列说法中正确的是()A.物质燃烧放出的热量是标准燃烧热B.1 mol C

16、燃烧生成CO时放出的热量就是C的标准燃烧热C.1 mol H2燃烧生成水时放出的热量是H2的标准燃烧热D.相同条件下，1 mol H2O(l)完全分解吸收的热量与H2、O2化合生成1 mol H2O(l)放出的热量值相等答案D解析标准燃烧热是指在25 、101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，A项错误；B项中碳燃烧生成的稳定化合物应为CO2，错误；C项中H2燃烧时的条件及生成水的状态不确定，故1 mol H2燃烧生成水放出的热量不一定是H2的标准燃烧热，错误；根据能量守恒定律可知，D项正确。4.(2019宁海中学月考)下列关于2C4H10(g)13O2(g)=8

17、CO2(g)10H2O(l)H5 800 kJmol1的叙述中错误的是()A.该反应的反应热为H5 800 kJmol1，是放热反应B.该反应的H与各物质的状态有关，与化学计量数也有关C.该式的含义为25 、101 kPa下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5 800 kJD.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式，由此可知丁烷的标准燃烧热为5 800 kJmol1答案D解析根据标准燃烧热的定义，丁烷的物质的量应为1 mol，故题中方程式不是丁烷的标准燃烧热的热化学方程式，由题中方程式可知丁烷标准燃烧热为2 900 kJmol1，再根据热化学方程式的书写注意事项及意义可知

18、，A、B、C正确，D错误。5.下列热化学方程式中，H能正确表示物质的标准燃烧热的是()A.CO(g)O2(g)=CO2(g) H283.0 kJmol1B.C(s)O2(g)=CO(g) H110.5 kJmol1C.H2(g)O2(g)=H2O(g) H241.8 kJmol1D.2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l) H11 036 kJmol1答案A解析本题旨在考查标准燃烧热的定义。B项不是物质完全燃烧生成稳定的氧化物；C项生成物H2O(g)不是稳定的氧化物，其稳定的氧化物为H2O(l)；D项不是1 mol的物质完全燃烧，不符合标准燃烧热的概念。6.已知丙烷的

19、标准燃烧热H2 215 kJmol1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为()A.55 kJ B.220 kJC.550 kJ D.1 108 kJ答案A解析丙烷分子式是C3H8,1 mol丙烷燃烧会产生4 mol水，则丙烷完全燃烧产生1.8 g水，消耗丙烷的物质的量是n(C3H8)0.025 mol，所以反应放出的热量是2 215 kJmol10.025 mol55 kJ。7.氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为H2(g)O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g) H282

20、.9 kJmol1C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H5 518 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是()A.H2(g) B.CO(g)C.C8H18(l) D.CH4(g)答案B解析比较：、的大小，可知，相同质量时，CO(g)放出的热量最少。8.已知：25 、101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g) H221 kJmol1稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1又已知稀醋酸电离吸热。下列结论正确的是()

21、A.C的燃烧热大于110.5 kJmol1B.的反应热为221 kJmol1C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量答案A解析101 kPa 1 mol C(s)完全燃烧生成CO2放出的热量为C(s)的燃烧热，故C(s)的燃烧热大于110.5 kJmol1，A项正确；的反应热为221 kJmol1，B项不正确；稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1，C项不正确；CH3COOH电离时吸热，稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出热量小于57.3 kJ。9.(2019镇海中学月考

22、) 已知下列两个热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l) H285.0 kJmol1C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l) H2 220.0 kJmol1(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧生成液态水时放热6 262.5 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为 。(2)已知：H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式： 答案(1)11(2)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 044 kJmol1解析(1)设H2、C3H8的物质的量分别为n(H2)、n(C3H8)

23、，则解得：n(H2)2.5 moln(C3H8)2.5 mol在相同p、T时，11。(2)由H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1则4 mol H2O(l)变为H2O(g)吸热为176 kJ，故C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 044 kJmol1。能力提升10.在101 kPa时，4.0 g硫粉在氧气中完全燃烧生成二氧化硫，放出27 kJ的热量，硫的标准燃烧热为 ，硫燃烧的热化学方程式为 。答案216 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H216 kJmol1解析4.0 g硫粉的物质的量为 mol，在O2中完全燃烧时放出27 kJ的热量，1 m

24、ol硫在O2中完全燃烧时放出的热量为27 kJmol18 mol216 kJ，故硫的标准燃烧热为216 kJmol1，硫燃烧的热化学方程式为S(s)O2(g)=SO2(g)H216 kJmol1。11.已知一些烷烃的标准燃烧热如下表：化合物标准燃烧热(H)/kJmol1化合物标准燃烧热(H)/kJmol1甲烷891.0正丁烷2 878.0乙烷1 560.8异丁烷2 869.6丙烷2 221.5异戊烷3 531.3(1)热稳定性：正丁烷 (填“”或“”)异丁烷。(2)写出表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式 (3)相同物质的量的烷烃，碳原子数越多，燃烧放出的热量越 (填“多”或“少”)。(4)有同学

25、估计“正戊烷的标准燃烧热大约在3 540 kJmol1左右”，你认为正确吗？ 。理由是 。答案(1)(2)C2H6(g)O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 560.8 kJmol1(3)多(4)正确正丁烷的燃烧热比异丁烷的略大，所以正戊烷的燃烧热亦应略大于异戊烷解析(1)正丁烷的燃烧热比异丁烷的燃烧热大，说明正丁烷具有的能量高于异丁烷，所以热稳定性：正丁烷异丁烷。(2)C2H6(g)O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 560.8 kJmol1。(3)由表中数据分析，碳原子数越多，标准燃烧热越大，所以相同物质的量的烷烃燃烧时放出的热量随碳原子数的增多而增多。(4)由表中数据分

26、析，正丁烷的燃烧热比异丁烷略大，所以正戊烷的标准燃烧热也应略大于异戊烷，此同学的估计合理。12.现城市使用的燃料大多为煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式： (2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷标准燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJmol1，已知CO气体标准燃烧热的热化学方程式为CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJmol1，则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为 。(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1，则相同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量的比值约为 。(4)氢气是未来的能源，除产生的热量多之外，还具有的优点是 。答案(1)CH2O(g)COH2(2)7.91(3)2.81(4)H2来源丰富；产物不污染环境，可以反复使用；不产生CO2，不会引起温室效应解析相同物质的量的C3H8、CO燃烧产生的热量之比为2 220.0 kJmol1282.57 kJmol17.91；相同质量的氢气、丙烷燃烧产生的热量之比为2.81。