人教版選修4 第1章第2節(jié) 燃燒熱 能源 學案 (2).doc

第2節(jié)燃燒熱能源學習目標定位1.正確認識燃燒熱的概念，學會利用燃燒熱進行相關的計算。2.知道能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎，知道使用化石燃料的利弊和新能源的開發(fā)。一燃燒熱1.反應熱是化學反應過程中吸收或放出的熱量，常用符號h表示。燃燒反應都是放熱反應，其反應熱為負值。已知4 g硫粉完全燃燒放出37 kj熱量，則該反應的熱化學方程式是s(s)o2(g)=so2(g)h296 kjmol1。2.1.00 l 1.00 moll1 h2so4溶液與2.00 l 1.00 moll1 naoh溶液完全反應，放出114.6 kj熱量，該反應的中和熱為57.3 kjmol1，表示其中和熱的化學方程式是h2so4(aq)naoh(aq)=na2so4(aq)h2o(l)h57.3 kjmol1。3.已知2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kjmol1，該反應中h表示的意義是燃燒2 mol h2生成液態(tài)h2o，放出571.6 kj的熱量。若燃燒1 mol氫氣生成液態(tài)水時的反應熱為h1, 生成氣態(tài)水時的反應熱為h2，則h1和h2的大小關系是h1h2；h1285.8 kjmol1，表示的意義是1 mol h2完全燃燒生成穩(wěn)定的液態(tài)水，放出285.8 kj的熱量。4.燃燒熱的概念及其計算(1)燃燒熱的概念是25 、101 kpa時，1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。燃燒熱的單位是kjmol1。(2)燃燒熱的意義：甲烷的燃燒熱為890.31 kjmol1，或h890.31 kjmol1，它表示25 、101 kpa時，1 mol ch4完全燃燒生成co2和液態(tài)h2o時放出890.31 kj的熱量。(3)燃燒熱的計算：由燃燒熱定義可知：101 kpa時，可燃物完全燃燒產生的熱量可燃物的物質的量其燃燒熱，即q放n(可燃物)|h|；或變換一下求物質的燃燒熱：h。此公式中的h是指物質的燃燒熱，而不是指一般反應的反應熱。歸納總結1.燃燒熱及表示燃燒熱的熱化學方程式(2)燃燒熱是以1 mol物質完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫表示燃燒熱的熱化學方程式時，應以燃燒1 mol物質為標準來配平其余物質的化學計量數(shù)，故在其熱化學方程式中常出現(xiàn)分數(shù)。2.燃燒熱和中和熱的比較燃燒熱中和熱相同點能量變化放熱反應h及其單位h0，單位均為kjmol1不同點反應物的量1 mol不一定為1 mol生成物的量不確定生成水的量為1 mol表示方法燃燒熱為a kjmol1或ha kjmol1中和熱為57.3 kjmol1或h57.3 kjmol11.下列關于熱化學反應的描述中正確的是()a.hcl和naoh反應的中和熱h57.3 kjmol1，則h2so4和ca(oh)2反應的中和熱h2(57.3)kjmol1b.co(g)的燃燒熱是283.0 kjmol1，則2co2(g)=2co(g)o2(g)反應的h2(283.0 kjmol1)c.需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應d.1 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b2.在25 、101 kpa時，h2在1.00 mol o2中完全燃燒生成2.00 mol h2o(l)放出571.6 kj的熱量。(1)h2的燃燒熱為 ，表示h2燃燒熱的熱化學方程式為 。(2)若1 g水蒸氣轉化為液態(tài)水放熱2.444 kj，則4 g氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水時，放出的熱量為 。答案(1)285.8 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol1(2)483.6 kj解析h2的燃燒熱應以燃燒1 mol h2為標準，當h2完全燃燒生成2.00 mol h2o時，需燃燒2.00 mol h2，故h2的燃燒熱為285.8 kjmol1。h2燃燒生成1 mol氣態(tài)水時放出的熱量為285.8 kjmol118 gmol1241.8 kjmol1，4 g氫氣燃燒放出的熱量為241.8 kjmol1483.6 kj。二能源1.能源有不同的分類，具體如下：分類依據(jù)種類舉例轉換過程一次能源太陽能、風能、化石燃料、地熱能、潮汐能等二次能源電能、氫能、石油加工產品、煤的加工產品等使用歷史常規(guī)能源化石燃料新能源太陽能、風能、核能、氫能、生物質能等性質可再生能源太陽能、風能、氫能、生物質能等不可再生能源化石燃料、核能2.我國能源現(xiàn)狀：我國目前使用最多的能源是化石燃料，包括煤、石油、天然氣等，屬不可再生能源，并且能源利用率極低，能源危機趨嚴重。3.解決能源危機的方法(1)加強科技投入，提高管理水平，改善開采、運輸、加工等各個環(huán)節(jié)。(2)科學地控制燃燒反應，使燃料充分燃燒，提高燃料的利用率。(3)尋找新的能源，現(xiàn)正探索的新能源有太陽能、氫能、風能、地熱能、海洋能和生物質能等。這些新能源的特點是資源豐富，有些為可再生能源，并且在使用時對環(huán)境幾乎沒有污染。3.下列分別是利用不同能源發(fā)電的實例圖形，其中不屬于新能源開發(fā)利用的是()答案c解析c項，火力發(fā)電是利用煤作燃料，不屬于新能源的開發(fā)利用。4.能源是人類生存和發(fā)展的重要支撐因素。常規(guī)能源(煤、石油、天然氣等)日益減少，促使人們去研究能源的利用率和新能源(如太陽能、氫能、核能等)的開發(fā)。(1)我國目前最主要的能源品種是 ，能源利用中存在的主要問題有 。(2)某些科學家對以下3個化學反應很感興趣：3fecl24h2o(g)fe3o46hclh2；2fe3o43cl212hcl=6fecl36h2oo2；6fecl36fecl23cl2?？茖W家想利用上述反應來制取的一種很有意義的物質是 ，該物質作為燃料的優(yōu)點有 、 、 。答案(1)煤人均能源占有量小，能源利用率低，單位產值能耗高(答案合理即可)(2)h2燃燒熱值高無污染資源豐富1.下列說法正確的是()a.在101 kpa時，1 mol物質完全燃燒時所放出的熱量，叫該物質的燃燒熱b.弱酸和堿發(fā)生中和反應生成1 mol水，這時的反應熱叫中和熱c.燃燒熱和中和熱是反應熱的兩種d.101 kpa時，純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫該物質的燃燒熱答案c解析本題應注意燃燒熱和中和熱的區(qū)別。a項中沒有確定“物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物”這一條件，所以a項錯誤；b項中應為酸與堿發(fā)生中和反應生成1 mol h2o時所釋放的熱量稱為中和熱，b項錯誤；d項中未限定可燃物的物質的量是1 mol，所以d項錯誤。2.下列關于熱化學反應的描述中正確的是()a.已知h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1，則h2so4和ba(oh)2反應的反應熱h2(57.3) kjmol1b.燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的熱化學方程式是ch3oh(g)o2(g)=co2(g)2h2(g)h192.9 kjmol1，則ch3oh(g)的燃燒熱為192.9 kjmol1c.h2(g)的燃燒熱是285.8 kjmol1，則2h2o(g)=2h2(g)o2(g)h571.6 kjmol1d.葡萄糖的燃燒熱是2 800 kjmol1，則c6h12o6(s)3o2(g)=3co2(g)3h2o(l)h1 400 kjmol1答案d解析h2so4和ba(oh)2反應時還生成baso4沉淀，故其反應熱還應包括baso4沉淀的生成熱，a錯誤；甲醇蒸氣的燃燒熱是1 mol ch3oh(g)完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量，b錯誤；燃燒熱的定義是1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。3.已知3.0 g乙烷在常溫下完全燃燒放出的熱量為155.98 kj，則表示乙烷燃燒熱的熱化學方程式是()a.2c2h6(g)7o2(g)=4co2(g)6h2o(g)h3 119.6 kjmol1b.c2h6(g)o2(g)=2co(g)3h2o(g)h1 559.8 kjmol1c.c2h6(g)o2(g)=2co2(g)3h2o(g)h1 559.8 kjmol1d.c2h6(g)o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h1 559.8 kjmol1答案d解析由于燃燒熱的熱化學方程式應以1 mol燃料為標準書寫且生成的水為液態(tài)，故a項不符合題意；b中的燃燒產物co不是c2h6完全燃燒后的穩(wěn)定氧化物，h2o的狀態(tài)不應為氣態(tài)而應為液態(tài)；常溫下水為液態(tài)，則c錯誤。4.已知：ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h1q1h2(g)o2(g)=h2o(g)h2q2h2(g)o2(g)=h2o(l)h3q3常溫下取體積比為41的甲烷和氫氣的混合氣體11.2 l(已折合成標準狀況)經(jīng)完全燃燒恢復到常溫，放出的熱量為()a.0.4q10.05q2 b.0.4q10.1q2c.0.4q10.05q3 d.0.4q10.1q3答案d解析標準狀況下，11.2 l混合氣體中，n(ch4)0.5 mol0.4 mol，則n(h2)0.1 mol，由于完全燃燒恢復到常溫時，水為液體，因此h2燃燒放出的熱量應按進行計算，結果為0.4q10.1q3。5.下列兩個熱化學方程式：2h2(g)o2(g)=2h2o(l)