人教版選修4 第1章第2節(jié) 燃燒熱 能源 學(xué)案 (3).doc

第二節(jié)燃燒熱能源目標(biāo)要求1.理解燃燒熱的概念。2.了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用，知道節(jié)約能源、提高能量利用率的實(shí)際意義。一、燃燒熱1概念101_kpa時(shí)，1_mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱，單位kjmol1。2燃燒熱與中和熱的重要區(qū)別(1)反應(yīng)環(huán)境的區(qū)別：燃燒熱必須是燃燒反應(yīng)而且是完全燃燒，有o2參加；而中和熱是稀溶液中的酸堿中和反應(yīng)。(2)反應(yīng)實(shí)質(zhì)不同：燃燒反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)；中和反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)。(3)規(guī)定物質(zhì)不同：燃燒熱是1 mol純物質(zhì)被燃燒；中和熱是生成1_mol_h2o。二、能源1能源是能提供能量的資源，它包括化石燃料(煤、石油、天然氣)、陽(yáng)光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。2解決能源危機(jī)的方法(1)科學(xué)地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能源的使用效率。(2)尋找新的能源，現(xiàn)正探索的新能源有太陽(yáng)能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和生物質(zhì)能等，它們資源豐富，可以再生，沒有污染或很少有污染。知識(shí)點(diǎn)一燃燒熱1下列關(guān)于燃燒熱的說法中正確的是()a1 mol物質(zhì)燃燒所放出的熱量b常溫下，可燃物燃燒放出的熱量c在25、1.01105 pa時(shí)，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量d燃燒熱隨化學(xué)方程式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)的改變而改變答案c2以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式，能表示有關(guān)物質(zhì)燃燒時(shí)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式是()ac(s)o2(g)=co(g)h110.5 kjmol1bc(s)o2(g)=co2(g)h393.5 kjmol1c2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kjmol1dh2(g)o2(g)=h2o(g)h241.8 kjmol1答案b解析要考慮兩個(gè)要素：1 mol物質(zhì)燃燒和生成穩(wěn)定氧化物。知識(shí)點(diǎn)二能源3關(guān)于能源，以下說法中不正確的是() a.煤、石油、天然氣等燃料的最初來源都可追溯到太陽(yáng)能b柴草燃燒時(shí)釋放的能量是生物能c核能和地?zé)崮軄碜缘厍蜃陨韉潮汐能來源于月球引力做功答案b解析b選項(xiàng)中，柴草燃燒是劇烈的氧化反應(yīng)，燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽癫菥哂械幕瘜W(xué)能的最初來源也可追溯到太陽(yáng)能，因?yàn)榫G色植物的生長(zhǎng)過程必須依靠陽(yáng)光，通過光合作用，葉綠體將h2o和co2轉(zhuǎn)化成淀粉，在此過程中，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能貯存在植物中，通過燃燒，又釋放出來。故b選項(xiàng)錯(cuò)誤。4下列敘述正確的是()a水能是二次能源 b電能是二次能源c天然氣是可再生能源 d水煤氣是可再生能源答案b練基礎(chǔ)落實(shí)1下列熱化學(xué)方程式中h的數(shù)值表示可燃物燃燒熱的是()aco(g)o2(g)=co2(g) h283 kjmol1bch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g) h802.3 kjmol1c2h2(g)o2(g)=2h2o(l) h571.6 kjmol1dh2(g)cl2(g)=2hcl(g) h184.6 kjmol1答案a解析根據(jù)燃燒熱的概念知應(yīng)是1 mol燃料，生成常溫常壓下穩(wěn)定的氧化物，h2o在上述情況下液態(tài)穩(wěn)定。2已知h2的燃燒熱為285.8 kjmol1，co的燃燒熱為282.8 kjmol1；現(xiàn)有h2和co組成的混合氣體5.6 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)充分燃燒后，放出總熱量為71.15 kj，并生成液態(tài)水。下列說法正確的是()aco燃燒的熱化學(xué)方程式為2co(g)o2(g)=2co2(g)h282.8 kjmol1bh2燃燒的熱化學(xué)方程式為2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h571.6 kjmol1c燃燒前混合氣體中co的體積分?jǐn)?shù)為60%d燃燒后的產(chǎn)物全部與足量的過氧化鈉作用可產(chǎn)生0.125 mol o2答案d解析根據(jù)h2、co的燃燒熱數(shù)據(jù)判斷a項(xiàng)：h應(yīng)為565.6 kjmol1，a項(xiàng)錯(cuò)；b項(xiàng)：應(yīng)為液態(tài)水，b項(xiàng)錯(cuò)；c項(xiàng)：co的體積應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。設(shè)h2、co物質(zhì)的量分別為x、y則xy0.25 molh2燃燒放熱為285.8x kj，co燃燒放熱為282.8y kj則：285.8 x282.8y71.15 kj解聯(lián)立方程得x0.15 mol，y0.1 mol故co的體積分?jǐn)?shù)為40%，c選項(xiàng)錯(cuò)。根據(jù)元素守恒h2、co燃燒后生成h2o、co2，與燃燒前h2、co總物質(zhì)的量相等，與na2o2反應(yīng)生成的o2是h2o和co2總物質(zhì)的量的一半。3根據(jù)以下3個(gè)熱化學(xué)方程式2h2s(g)3o2(g)=2so2(g)2h2o(l) hq1 kjmol12h2s(g)o2(g)=2s(s)2h2o(l) hq2 kjmol12h2s(g)o2(g)=2s(s)2h2o(g) hq3kjmol1判斷q1、q2、q3三者關(guān)系正確的是()aq1q2q3 bq1q3q2 cq3q2q1 dq2q1q3答案a4已知化學(xué)反應(yīng)：c(s)1/2o2(g)=co(g)h10co(g)1/2o2(g)=co2(g)h20c(s)o2(g)=co2(g)h30；下列說法正確的是(相同條件下)()a56 g co和32 g o2所具有的總能量小于88 g co2所具有的總能量b碳的燃燒熱是h3ch1異丁烷c乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為2c2h6(g)7o2(g)=4co2(g)6h2o(g)h1 560.8 kjmol1d相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越多答案a解析由正丁烷和異丁烷的燃燒熱數(shù)據(jù)可推出正戊烷比2甲基丁烷的燃燒熱略大些，a正確；正丁烷和異丁烷燃燒生成等量的相同的物質(zhì)，即生成新化學(xué)鍵時(shí)所放出的熱量相等，1 mol正丁烷完全燃燒放出的熱量比1 mol異丁烷完全燃燒放出的熱量多，即1 mol正丁烷與o2反應(yīng)時(shí)斷鍵所吸收的能量比1 mol異丁烷與o2反應(yīng)時(shí)斷鍵所吸收的能量少，從而說明正丁烷的熱穩(wěn)定性小于異丁烷；c項(xiàng)中的h3 121.6 kjmol1 且h2o應(yīng)為液態(tài)；d項(xiàng)1 g ch4燃燒放出55.69 kj的熱量，1 g c2h6燃燒放出52.03 kj的熱量，d項(xiàng)錯(cuò)誤。練方法技巧燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫方法7(1)在101 kpa時(shí)，h2在1 mol o2中完全燃燒生成2 mol液態(tài)水，放出571.6 kj的熱量，h2的燃燒熱為_，表示h2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_。(2)1.00 l 1.00 moll1硫酸與2.00l 1.00 moll1 naoh溶液完全反應(yīng)，放出114.6 kj的熱量，該反應(yīng)的中和熱為_，表示其中和熱的熱化學(xué)方程式為_。答案(1)285.8 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol1(2)57.3 kjmol1h2so4(aq)naoh(aq)=na2so4(aq)h2o(l)h57.3 kjmol1點(diǎn)撥抓概念要點(diǎn)：燃燒熱含義，中和熱含義，1 mol，穩(wěn)定氧化物等關(guān)鍵詞。80.3 mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷(b2h6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649. 5 kj熱量，其熱化學(xué)方程式為_；又已知h2o(l)=h2o(g)h44 kjmol1，則11.2l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量是_kj。答案b2h6(g)3o2(g)=b2o3(s)3h2o(l)h2 165 kjmol11 016.5點(diǎn)撥(1)將0.3 mol乙硼烷燃燒放出的熱量折算成1 mol乙硼烷燃燒放出的熱量。(2)注意區(qū)別燃燒熱和熱量的單位。練綜合拓展9城市使用的燃料，現(xiàn)大多用煤氣、液化石油氣。煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣體，它由煤炭與水(蒸氣)反應(yīng)制得，故又稱水煤氣。(1)試寫出制取水煤氣的主要化學(xué)方程式：_。(2)液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為c3h8(g)5o2(g)=3co2(g)4h2o(l)h2 220.0 kjmol1，已知co氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為co(g)o2(g)=co2(g)h282.57 kjmol1，則相同物質(zhì)的量的c3h8和co燃燒產(chǎn)生的熱量比值約為_。(3)已知?dú)錃馊紵臒峄瘜W(xué)方程式為2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kjmol1，則相同質(zhì)量的氫氣和丙烷燃燒，產(chǎn)生的熱量的比值約為_。(4)氫氣是未來的能源，除產(chǎn)生的熱量大之外，還具有的優(yōu)點(diǎn)是_。答案(1)ch2o(g)coh2(2)7.91(3)2.81(4)不產(chǎn)生co2，從而不引起溫室效應(yīng)；h2來源豐富；產(chǎn)物不污染環(huán)境10目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤氣，浦東新區(qū)居民開始使用東海天然氣作為民用燃料，管道煤氣的主要成分是co、h2和少量烴類，天然氣的主要成分是ch4，它們的燃燒反應(yīng)如下：2coo22co22h2o22h2och42o2co22h2o根據(jù)以上化學(xué)方程式判斷：燃燒相同體積的管道煤氣和天然氣，消耗空氣體積較大的是_，因此燃燒管道煤氣的灶具如需改燒天然氣，灶具的改進(jìn)方法是_(填“增大”或“減小”)進(jìn)風(fēng)口，如不作改進(jìn)可能產(chǎn)生的不良結(jié)果是_。管道煤氣中含有的烴類，除甲烷外，還有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它們的某些性質(zhì)見下表：乙烷丙烷丁烷熔點(diǎn)()183.3189.7138.4沸點(diǎn)()88.642.10.5試根據(jù)以上某個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)解釋冬天嚴(yán)寒的季節(jié)有時(shí)管道煤氣火焰很小，并且呈斷續(xù)狀態(tài)的原因是_。答案天然氣增大天然氣不能充分燃燒，生成有毒的co丁烷遇冷凝結(jié)為液體，使管道內(nèi)氣流不暢解析根據(jù)已知方程式判斷：管