高二化學(xué)燃燒熱和能源知識精講 人教實驗版

1、高二化學(xué)燃燒熱和能源知識精講 人教實驗版一. 本周教學(xué)內(nèi)容：燃燒熱和能源二. 重點、難點：1. 理解燃燒熱的概念2. 掌握有關(guān)燃燒熱的計算三. 具體內(nèi)容：（一）燃燒熱1. 概念2. 注意事項3. 表示意義4. 有關(guān)燃燒熱的計算（二）能源1. 能源2. 能源的分類3. 解決能源危機的方法4. 如何提高煤的燃燒效率【典型例題】例1 一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時放出的熱量為Q，它所生成的CO2用過量的飽和石灰水完全吸收可得100gCaCO3沉淀。則完全燃燒1mol無水乙醇時放出的熱量是（ ）A. 0.5Q B. Q C. 2Q D. 5Q答案：C解析：考察對于燃燒熱概念的準確理解。例2 把煤作為燃料

2、可通過下列兩種途徑獲得熱量：途徑1：直接燃燒：C（s）+O2（g） CO2（g）（放熱Q1kJ）途徑2：先制成水煤氣，再燃燒水煤氣：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）（吸熱Q2kJ）；2CO（g）+O2（g） 2CO2（g）；2H2（g）+O2（g） 2H2O（g），后兩個反應(yīng)共放熱Q3kJ。試回答下列問題： （1）判斷途徑1放出的總熱量_（填“大于”、“等于”或“小于”）途徑2放出的總熱量。（2）在制水煤氣的反應(yīng)里，反應(yīng)物所具有的總能量_生成物所具有的總能量（同上），因此在反應(yīng)時，反應(yīng)物就需要_能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，其反應(yīng)的條件為_。（3）簡述煤通過途徑2作為燃料的意義。答案：等

3、于；小于；吸收；高溫；固體煤經(jīng)過處理變成氣體燃料后，不僅在燃燒時減少SO2和煙塵對大氣造成污染，而且燃燒效率高，也便于輸送。解析：了解煤的利用和提高使用效率、減少污染的方法。例3 燃燒6g碳全部生成氣體時放出的熱量，如果全部被水吸收，可使1kg水由20升高到67，水的比熱容為4.2kJ·（kg·）-1，求碳的燃燒熱？ 答案：394.8 kJ·mol-1 解析：掌握有關(guān)燃燒熱的計算。例4 下列說法或表示方法正確的是（ ）A. 等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量多B. 由C（石墨）C（金剛石）；H1.90kJ·mol-1可知，金剛石比石墨穩(wěn)

4、定C. 在101kPa時，2g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） H-285.8kJ·mol-1D. 在稀溶液中，H（aq）+OH-（aq）=H2O（l） H-57.3kJ·mol-1 ，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3kJ答案：D解析：考察燃燒熱和中和熱的知識判斷。 例5 下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量（kJ）：物質(zhì)Cl2Br2I2H2HClHIHBr鍵能（kJ·mol-1）243193151436

5、431298366（1）以上物質(zhì)的單質(zhì)中本身具有的能量最低的是_；（2）以上物質(zhì)的氫化物中最不穩(wěn)定的是_；（3）X2H22HX（X代表Cl、Br、I）的反應(yīng)是_反應(yīng)；（填“吸熱”或“放熱”）（4）相同條件下，X2分別與氫氣反應(yīng)，當消耗等物質(zhì)的量的氫氣時，放出的熱量最多的是_；（5）無上表中的數(shù)據(jù)，你能正確回答出（4）嗎？_，你的依據(jù)是_。答案：H2；HI；放熱；Cl2；能；生成物越穩(wěn)定，放出的熱量越多，在HX中HCl最穩(wěn)定。解析：將反應(yīng)熱的知識和非金屬的知識相聯(lián)系。 例6 依據(jù)實驗數(shù)據(jù)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。（1）18g葡萄糖與適量O2（g）反應(yīng)，生成CO2（g）和H2O（l），放出28

6、0.4kJ熱量：_（2）2.3g某液態(tài)有機物和一定量的氧氣混合點燃，恰好完全燃燒，生成2.7g水和2.24LCO2（標準狀況）并放出68.35kJ熱量：_答案：（1）C6H12O6（s）+6O2（g）=6H 2O（l）+6CO2（g） H-2804kJ·mol-1（2） C2H6O（l）+3O2（g）3H 2O（l）+2CO2（g） H-1367kJ·mol-1解析：考察物質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式的書寫。 例7 甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是 CH3OH（g）H2O（g）CO2（g）3H2（g）；H49.0kJ·mol1 CH3OH（g）

7、1/2O2（g）CO2（g）2H2（g）；H192.9kJ·mol1下列說法正確的是（ ）A. CH3OH的燃燒熱為192.9kJ·mol1B. 反應(yīng)中的能量變化如右圖所示C. CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量D. 根據(jù)推知反應(yīng)CH3OH（l）1/2O2（g）CO2（g）2H2（g）的H192.9kJ·mol1答案：D解析：利用反應(yīng)熱進行比較。例8 葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為：C6H12O6（s）+6O2（g）=6H 2O（l）+6CO2（g） H-2800kJ·mol-1。葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式

8、與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計算： （1）100g葡萄糖在人體完全氧化時所產(chǎn)生的熱量為_。（2）人的體溫一般要保持在36.5，低于此溫度則要“打寒顫”，并靠消耗葡萄糖釋放出的能量來維持體溫，與此同時有一部分能量轉(zhuǎn)化為ATP。若形成1molATP需消耗10.75g葡萄糖，則“打寒顫”時會有_的能量轉(zhuǎn)化為熱量。答案：1557kJ；55 解析：用熱量的知識和人體的實際生理活動相結(jié)合?！灸M試題】1. 下列選項中說明乙醇作為燃料的優(yōu)點的是（ ） 燃燒時發(fā)生氧化反應(yīng)； 充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境； 乙醇是一種再生能源； 燃燒時放出大量熱量A. B. C. D. 2. 下列說法不正確的是（ ）A. 化石燃料

9、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，燃燒效率將更低3. 氫氣是一種很有前途的能源物質(zhì)，以水為原料大量制取氫氣的最理想的途徑是（ ）A. 利用太陽能直接使水分解產(chǎn)生氫氣B. 以焦炭和水制取水煤氣后分離出氫氣C. 用Fe跟HCl反應(yīng)放出氫氣D. 由熱電站提供電力電解水產(chǎn)生氫氣4. 在相同條件下，燃燒時對大氣污染程度最小的燃料是（ ）A. 液化氣 B. 煤油 C. 煤餅 D. 木柴5. 下列敘述正確的是（ ）A. 電能是二級能源 B. 水力是二級能源C. 天然氣是一級能源

10、 D. 水煤氣是一級能源6. 關(guān)于用水制取二級能源H2，以下研究方向中不正確的是（ ） A. 構(gòu)成水的氫和氧是可以燃燒的物質(zhì)，因此，可研究在水不分解的情況下，使氫成為二級能源B. 設(shè)法將太陽能聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生H2C. 尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生H2，同時釋放能量D. 尋找特殊的化學(xué)物質(zhì)，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取H27. 依據(jù)實驗數(shù)據(jù)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。（1）1molC2H4（g）與適量O2（g）反應(yīng)，生成CO2（g）和H2O（l），放出1411kJ熱量：_（2）2molAl（s）與適量O2（g）反應(yīng)，生成Al2O3（s），放出1669.8kJ熱量：_8. 科學(xué)家研

11、究南極冰芯樣本后發(fā)現(xiàn)，工業(yè)革命前的65萬年間，地球大氣層中的溫室氣體穩(wěn)定，CO2含量一直處在180289ppm之間，CH4含量在320720ppb之間。現(xiàn)在大氣中的CO2和CH4含量分別高達380ppm和1700ppb，導(dǎo)致溫室氣體含量變化的主要原因是_。 以煤為能源的機器的廣泛使用； 以石油為能源的機器的廣泛使用； 以原子能為能源的核工業(yè)的發(fā)展； 以風(fēng)能、太陽能為能源的新興工業(yè)的發(fā)展9. 石油是一種重要能源，人類正面臨著石油短缺、油價上漲的困惑。以下解決能源問題的方法不當?shù)氖牵?） A. 用木材作燃料 B. 用液氫替代汽油C. 開發(fā)風(fēng)能 D. 開發(fā)地?zé)崮?0. 1.00L 1.00mol/L

12、 H2SO4溶液與2.00L 1.00 mol/L NaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ的熱量，該反應(yīng)的中和熱數(shù)值為_，表示其中和熱的熱化學(xué)方程式為_。11. 已知：（1）Zn（s）+1/2O2（g）=ZnO（s），H=-348.3kJ/mol         （2） 2Ag（s）+1/2 O2（g）= Ag2O（s），H=-31.0kJ/mol 則Zn（s）+ Ag2O（s）= ZnO（s）+ 2Ag（s）的H等于A. -317.3kJ/mol     

13、60;  B. -379.3kJ/mol        C. -332.8 kJ/mol   D. 317.3 kJ/mol12. 灰錫（以粉末狀存在）和白錫是錫的兩種同素異形體。已知： Sn（s、白）2HCl（aq）SnCl2（aq）H2（g） H1 Sn（s、灰）2HCl（aq）SnCl2（aq）H2（g） H2 Sn（s、灰）Sn（s、白） H32.1kJ/mol下列說法正確的是（ ）A. H1H2B. 錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在C. 灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)D. 錫制器皿長期處于低于

14、13.2的環(huán)境中，會自行毀壞 參考答案1. D 2. AD3. A4. A5. AC6. AC7. （1）C2H4（g）+3O2（g）=2H 2O（l）+2CO2（g） H-1411kJ·mol-1（2） 2Al（s）+3/2O2（g）=Al2O3（s） H-1669.8kJ·mol-18. 9. A10. 57.31kJ·mol-1；1/2H2SO4（aq）+NaOH（aq）=1/2Na2SO4（aq）+H2O（l） H-57.3kJ·mol-111. A12. D1. 燃燒時發(fā)生氧化反應(yīng)本身沒有錯誤，但不是作為燃料的優(yōu)點。2. 燃料的充分燃燒需要足夠多的空氣，接觸面積大，不是任何條件下；將煤液化或氣化，是增大接觸面積，會提高燃燒的效率。3. 考慮實際效益，電解水成本高，F(xiàn)e與HCl產(chǎn)生氫氣少，焦炭與水反應(yīng)不易分離出H2，實際的途徑就是利用太陽能和催化劑的方法制得。4. 煤油燃燒會產(chǎn)生黑色煙塵和有毒的SO2氣體；煤餅燃燒不僅產(chǎn)生煙塵，煤中所含的硫在燃燒時會生成SO2；木柴燃燒會產(chǎn)生大量的煙塵。5. 水力和天然氣可直接提供能源，所以屬于一級能源。6. A中能燃燒的是