人教版選修4第一章 第二節(jié) 燃燒熱 能源學(xué)案.DOCVIP

第二節(jié)燃燒熱能源重難點(diǎn)一 關(guān)于燃燒熱的理解1對“穩(wěn)定的化合物”的理解常溫、常壓下，1 mol純可燃物燃燒時生成不穩(wěn)定的化合物時，放出的熱量不是燃燒熱?！胺€(wěn)定的化合物”是指在常溫、常壓能穩(wěn)定存在且不能再燃燒的物質(zhì)。如，c燃燒的穩(wěn)定產(chǎn)物是co2而不是co；h2燃燒的穩(wěn)定產(chǎn)物是液態(tài)水，而不是氣態(tài)水。2燃燒熱的表述方法燃燒熱是反應(yīng)熱的一種。由于燃燒是放熱反應(yīng)，故用文字表述時用“正值”，但用h表示時必須注明符號。如：ch4的燃燒熱為890.31 kj/mol或h890.31 kj/mol。特別提醒中和熱的表述方法和燃燒熱相似。一般反應(yīng)的反應(yīng)熱表述時，無論用文字還是h，都必須注明“”“”。3燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫：書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時，應(yīng)以燃燒1 mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如：c8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(l)h5 518 kj/mol，即c8h18的燃燒熱為5 518 kj/mol。4燃料燃燒放出熱量的計(jì)算q可燃物物質(zhì)的量燃燒熱。重難點(diǎn)二 燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱反應(yīng)h及其單位h0，kj/mol不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1 mol不一定為1 mol生成物的量不一定為1 mol1 mol反應(yīng)熱的含義25、101 kpa時，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量在稀溶液里，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol 水時所釋放的熱量注意中和熱是以生成1 mol水所放出的能量來測定的，因此書寫它們的熱化學(xué)方程式時，應(yīng)以生成1 mol h2o為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)；而燃燒熱是以1 mol 可燃物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)，故書寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式時，應(yīng)以此為標(biāo)準(zhǔn)配平，其他反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)既可用整數(shù)表示，也可用分?jǐn)?shù)來表示。重難點(diǎn)三 能源1能源的類型凡是能提供某種形式能量的物質(zhì)，或是物質(zhì)的運(yùn)動，統(tǒng)稱為能源。它是人類取得能量的來源，包括已開采出來的可供使用的自然資源與經(jīng)過加工或轉(zhuǎn)移的能量的來源。能源的分類方法有多種：(1)一次能源和二次能源從自然界直接取得的天然能源叫一次能源，如原煤、原油、流過水壩的水等；一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換后獲得的能源稱為二次能源，如各種石油制品、煤氣、蒸汽、電力、氫能、沼氣等。(2)常規(guī)能源與新能源在一定歷史時期和科學(xué)技術(shù)水平下，已被人們廣泛利用的能源稱為常規(guī)能源，如煤、石油、天然氣、水能、生物質(zhì)能等；隨著科技的不斷發(fā)展，才開始被人類采用先進(jìn)的方法加以利用的古老能源以及新發(fā)展的利用先進(jìn)技術(shù)所獲得的能源都是新能源，如核聚變能，用以發(fā)電的風(fēng)能、太陽能、海洋能等。(3)可再生能源和非再生能源可連續(xù)再生、永久利用的一次能源稱為可再生能源，如水能、風(fēng)能等；經(jīng)過億萬年形成的、短期內(nèi)無法恢復(fù)的能源，稱之為非再生能源，如石油、煤、天然氣等。2新能源的特點(diǎn)及開發(fā)應(yīng)用為應(yīng)對能源危機(jī)，滿足不斷增大的能源需求，現(xiàn)在正探索的新能源有：太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和生物質(zhì)能等。新能源優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)太陽能能量巨大、清潔、充足，不需要開采、運(yùn)輸能量密度低開發(fā)成本高穩(wěn)定性差氫能燃燒熱值高資源豐富無毒、無污染儲存、運(yùn)輸困難地?zé)崮芴N(yùn)藏量豐富正開發(fā)之中風(fēng)能能量巨大不穩(wěn)定，受地區(qū)、季節(jié)、氣候影響甚大例1下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()ahcl和naoh反應(yīng)的中和熱h57.3 kj/mol，則h2so4和ca(oh)2反應(yīng)的中和熱h2(57.3) kj/molbco(g)的燃燒熱是283.0 kj/mol，則2co2(g)=2co(g)o2(g)反應(yīng)的h2283.0 kj/molc需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)d1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱答案b解析中和熱是以生成1 mol h2o作為標(biāo)準(zhǔn)的，因此a不正確；燃燒熱是指1 mol燃料完全燃燒生成穩(wěn)定化合物所放出的熱量，因此b正確，d不正確；有些反應(yīng)需加熱才能發(fā)生，但卻是放熱反應(yīng)，例如燃料的燃燒需點(diǎn)燃引發(fā)才能發(fā)生，但卻是放熱反應(yīng)。例225、1.01105 pa，下列哪個反應(yīng)放出的熱量表示乙炔的燃燒熱(單位：kj/mol)()a2c2h2(g)5o2(g)=4co2(g)2h2o(g)ha kjmol1bc2h2(g)o2(g)=2co2(g)h2o(l)hb kjmol1cc2h2(g)o2(g)=2co(g)h2o(g)hc kjmol1dc2h2(g)o2(g)=2co(g)h2o(l)hd kjmol1答案b解析只有1 mol乙炔完全燃燒生成co2和液態(tài)水時放出的熱量才能表示乙炔的燃燒熱。燃燒熱和中和熱是特定的反應(yīng)熱，前者是以1 mol可燃物為基礎(chǔ)，后者是以生成物h2o為1 mol作為基準(zhǔn)；反應(yīng)熱以熱化學(xué)方程式為基準(zhǔn)，對反應(yīng)物和生成物沒有固定的要求。 例3信息背景：我國面臨著常規(guī)能源資源約束、過分依賴煤炭污染嚴(yán)重、能源利用效率低等問題，我國每噸標(biāo)準(zhǔn)煤的產(chǎn)出效率僅相當(dāng)于歐盟的16.8%。據(jù)報道，國家重點(diǎn)工程“安慶油改煤”的煤氣化裝置于11月18日一次投料點(diǎn)火成功。閱讀以上信息，解答下列問題：(1)2006年6月5日是第35個世界環(huán)境日。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(unep)確定2006年世界環(huán)境日的主題為：“沙漠和荒漠化”。中國國家環(huán)?？偩纸諏ν獍l(fā)布了2006年世界環(huán)境日中國主題“生態(tài)安全與環(huán)境友好型社會”，下列措施不符合這一主題的是()a氫氣是清潔的能源，可以利用豐富的煤發(fā)電，然后電解水得到氫氣作為能源b改革傳統(tǒng)采煤時將煤層氣(瓦斯，主要成分是甲烷)直接排入空氣的做法，采用先開采和綜合利用煤層氣，然后再采煤的方法c推廣使用液化石油氣(lpg)替代汽油和柴油作公交車和出租車的燃料d逐漸在全國各省推廣使用乙醇汽油(2)“油改煤”的關(guān)鍵技術(shù)是煤的氣化，而目前煤的氣化主要是煤中的碳和水蒸氣的反應(yīng)：ch2o=coh2，該反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)，反應(yīng)所需的能量一般是由間歇進(jìn)行的碳的燃燒(氧氣用空氣代替)來提供的：co2=co2。關(guān)于該過程的說法不正確的是()a第一個反應(yīng)需要吸熱，所以煤的氣化從能量角度來看，得不償失b煤的氣化可以減少煤直接燃燒對環(huán)境造成的粉塵污染c煤氣化后作為燃料，燃燒充分，熱利用率高d上述兩個反應(yīng)后的混合氣體中除去co、co2就是合成氨的兩種原料氣答案(1)a(2)a解析(1)不符合“生態(tài)安全與環(huán)境友好”主題的選項(xiàng)是a，因?yàn)槿藗儗δ茉吹睦寐什皇?00%，所以用煤燃燒發(fā)電，再用電來電解水經(jīng)過兩步，熱必造成大量能源的浪費(fèi)和因?yàn)槿紵憾斐傻沫h(huán)境污染。(2)雖然在煤的氣化過程中，會有一部分煤的潛在能量受到損失，但由于加工后得到的氣態(tài)燃料的熱利用率高，而且比較清潔，因此從總體來看，將煤氣化或液化后再使用，還是比較合理的，故a錯誤，b、c正確；由于反應(yīng)co2=co2中的氧氣是用空氣代替的，所以反應(yīng)后的混合氣體中有n2、co2、co和h2等，其中含有合成氨的原料氣n2和h2，故d正確。121世紀(jì)人類正由“化石能源時代”逐步向“多能源時代”過渡，下列不屬于新能源的是()a電力 b核能 c太陽能 d氫能答案a2已知熱化學(xué)方程式h2(g)o2(g)=h2o(g)h241.8 kj/mol2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h483.6 kj/molh2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kj/mol2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kj/mol則h2的燃燒熱為()a241.8 kj/mol b483.6 kj/mol c285.8 kj/mol d571.6 kj/mol答案c3下列說法中不正確的是()a化石燃料在任何條件下都能充分燃燒b化石燃料在燃燒過程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的co、so2等有害氣體c直接燃燒煤不如將煤進(jìn)行深加工后再燃燒的效果好d固體煤變?yōu)闅怏w燃料后，燃燒效率將提高答案a解析充分燃燒必須有一定的條件，如：足夠且適量的空氣，固體粉碎等?；剂先紵怀浞謺a(chǎn)生co，且含有s元素，不經(jīng)處理燃燒產(chǎn)物中含有的so2等而污染空氣。將煤綜合利用，可通過煤的氣化和液化，即可防止污染，又提高燃燒效率。4我國首條纖維乙醇生產(chǎn)線河南天冠集團(tuán)3 000噸級纖維乙醇項(xiàng)目，在鎮(zhèn)平開發(fā)區(qū)開工奠基。這一項(xiàng)目打破了過去單純以糧食類原料生產(chǎn)乙醇的歷史，使利用秸稈類纖維質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇成為現(xiàn)實(shí)。下列有關(guān)說法中不正確的是()a用這種纖維乙醇部分替代成品油，有助于緩解日益增長的成品油需求b這一項(xiàng)目不僅使秸稈類廢物得到科學(xué)利用，而且能為國家節(jié)約大量糧食c乙醇能部分替代汽油作車用燃料是因?yàn)橐掖寂c汽油組成元素相同，化學(xué)成分相似d摻入10%燃料乙醇的乙醇汽油可以使汽車尾氣中一氧化碳排放量下降答案c解析乙醇是烴的含氧衍生物，組成元素有c、h、o，而石油主要是烴類物質(zhì)，組成元素只有c、h，故c項(xiàng)錯誤。5已知3.0 g乙烷在常溫下完全燃燒放出的熱量為155.98 kj，則下列乙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式書寫正確的是()a2c2h6(g)7o2(g)=4co2(g)6h2o(l)h2 119.6 kj/molbc2h6(g)o2(g)=2co(g)3h2o(l)h1 559.8 kj/molcc2h6(g)o2(g)=2co2(g)3h2o(g)h1 559.8 kj/moldc2h6(g)o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h1 559.8 kj/mol答案d解析1 mol乙烷完全燃燒放出的熱量為1 55.98 kj1 559.8 kj，則其燃燒熱為1 559.8 kj/mol，a項(xiàng)c2h6是2 mol，b項(xiàng)中c2h6未完全燃燒，c項(xiàng)中水是氣態(tài)，故a、b、c項(xiàng)均不正確。6化學(xué)反應(yīng)過程中發(fā)生物質(zhì)變化的同時，常常伴有能量的變化。這種能量的變化常以熱量的形式表現(xiàn)出來，叫做反應(yīng)熱。由于反應(yīng)的情況不同，反應(yīng)熱可以分為許多種，如燃燒熱和中和熱等。(1)下列h表示物質(zhì)燃燒熱的是_；表示物質(zhì)中和熱的是e。(填“h1”、“h2”或“h3”等)a2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h1bc(s)o2(g)=co(g)h2cch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g)h3dc(s)o2(g)=co2(g)h4ec6h12o6(s)6o2(g)=6co2(g)6h2o(l)h5fnaoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l)h6g2naoh(aq)h2so4(aq)=na2so4(aq)2h2o(l)h7hch3cooh(aq)nao