河北省承德市高中化学专题1化学反应与能量变化1.1.3能源的充分利用导学案苏教版.docx

1.1.3能源的充分利用学习目标1， 认识节约能源、充分利用能源的重要意义。2，了解化学在解决能源危机中的重要作用及常见的节能方法。重点难点认识标准燃烧热的概念，学会利用标准燃烧热进行相关的计算。方 法合作交流、展示评价和讲解相结合 内容部分随堂笔记【自主探知】标准燃烧热一、自学探究1复习：什么叫燃烧？燃烧过程是吸热反应还是放热反应？2在 时， 物质 燃烧生成 的氧化物时的反应热，叫做该物 质的燃烧热。1定义：在101kPa时，l mol物质完全燃烧生成 稳定的氧化物时的反应热.热值定义：在101kPa时，l g物质完全燃烧的反应热.2注意： 燃烧的条件是在101kPa； 可燃物以1mol作为标准，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示； 物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧时的H均为负值；燃烧要完全，如H2S的标准燃烧热是指生成SO2，而不是生成S的不完全燃烧；生成的产物是稳定的氧化物，C的标准燃烧热是指生成CO2，而不是CO；H2的标准燃烧热是指生成H2O (l)，而不是H2O (g)。如：H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O (l); H =285.8 kJ/mol3【思考】燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同？答：燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而标准燃烧热规定是1 mol的可燃物； 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究标准燃烧热必须是生成稳定的氧化物。所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但标准燃烧热是一定的。4概念辨析：下列各组物质的标准燃烧热相等的是：（ ）A碳和一氧化碳 B1mol碳和2mol碳C1mol乙炔和2mol碳 D淀粉和纤维素已知热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； H = -241.8 kJ/mol2 H2 (g)+ O2 (g)=2 H2O (g)； H = -483.6 kJ/molH2 (g)+1/2 O2 (g)= H2O (l)； H = -285.8 kJ/mol2 H2 (g)+ O2 (g)=2 H2O (l)； H = -571.6 kJ/mol则氢气的标准燃烧热为：285.8 kJ/mol5有关标准燃烧热的计算例：10g硫磺在氧气中完全燃烧生成气态SO2，放出的热量能使500gH2O温度由18升至62.4，则硫磺的标准燃烧热为 ，热化学方程式 为 。（已知每克水温度每升高1 所需热量为4.18J）297 kJmol-1 S (s)O2(g)SO2 (g) ；H297kJmol-14研究物质标准燃烧热的意义了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。6小结：标准燃烧热和中和热的区别与联系标准燃烧热中和热相同点能量变化H不同点标准含义（二）、使用化石燃料的利弊及新能源的开发思考下列问题：1世界上最重要的化石燃料有哪些？有何优点？2广义讲，哪些物质可称为燃料？3从资源蕴藏、开采、运输、资源综合利用以及环境保护等方面探讨煤作燃料的利弊。4我国能源利用现状？如何调整和优化能源结构的方向？5新能源的特点？哪些是认为最有希望的新能源？二、总结1世界上最重要的化石燃料： 煤（主要成分C）、石油（主要为烃的混合物，其中重要产物汽油的主要成分为辛烷C8H18）、天然气（主要成分甲烷）。 优点：燃烧热都很高。2广义讲，能够发生燃烧，反应放出热量的物质都可称为燃料。3煤作燃料的利弊从化学的角度，煤的燃烧热虽高，但燃烧反应速率慢，热量利用率低；且煤是重要的化工原料，把煤作燃料烧掉不仅会产生SO2等有害气体和烟尘，而且浪费资源。从资源、环境的角度，煤是我国储量最多的能源资源，应充分利用。但煤的形成需经数亿年的时间，属于不可再生能源，且大量开采虽成本较低，但存在造成地面塌陷及瓦斯爆炸等隐患。煤的直接燃烧是一种低效的利用，且对环境会造成污染。从综合经济效益角度，通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，及实行烟气净化脱硫等，减少燃烧煤的对环境的污染，提高煤燃烧的热利用率。4我国是少数以煤为主要能源的国家，且煤燃烧的热利用率较低。我国调整和优化能源结构的方向：一方面，要提高煤燃烧的热利用率；另一方面，降低煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加快开发水电、核电和新能源，实现可持续发展。5新能源的特点：资源丰富，可再生，对环境无污染或很少污染。最有希望的新能源：太阳能、燃料电池、风能和氢能等。【巩固练习】1关于能源，以下说法不正确的是()A煤、石油、天然气等燃料属不可再生能源B煤、石油、水煤气可从自然界直接获取，属一级能源C太阳能是一级能源，新能源，可再生能源D潮汐能来源于月球引力做功2以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是()A发展氢能和太阳能B限制塑料制品的使用C提高原子利用率，发展绿色化学D尽量用纯液态有机物代替水作溶剂321世纪人类正由“化石能源时代”逐步向“多能源时代”过渡，下列不属于新能源的是()A电力 B核能C太阳能 D氢能4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B1 mol C燃烧生成CO时放出的热量就是C的标准燃烧热C1 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5下列关于反应热的描述中正确的是()AHCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3)kJmol1BCO(g)的标准燃烧热是283.0 kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H2283.0 kJmol1C反应热有正负之分，标准燃烧热H全部是正值D1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的标准燃烧热6下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ，101 kPa)：C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 878 kJmol1C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)H2 658 kJmol1C4H10(g)O2(g)=4CO(g)5H2O(l)H1 746 kJmol1C4H10(g)O2(g)=4CO(g)5H2O(g)H1 526 kJmol1由此判断，正丁烷的标准燃烧热H为()A2 878 kJmol1 B2 658 kJmol1 C1 746 kJmol1 D1 526 kJmol17已知101 kPa下，碳、氢气、乙烯和葡萄糖的标准燃烧热依次是393.5 kJmol1、285.8 kJmol1、1 411.0 kJmol1、2 800 kJmol1，则热化学方程式正确的是()AC(s)O2(g)=CO(g)H393.5 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJmol1CC2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(g)H1 411.0 kJmol1D.C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol18已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g)H266 kJmol1根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是()ACO的标准燃烧热为283 kJB下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C2Na2O2(s)2CO2(s)=2Na2CO3(s)O2(g)H532 kJmol1DCO(g)与Na2O2(s)反应放出549 kJ热量时，电子转移数为6.0210239已知在一定条件下，CO的标准燃烧热为283 kJmol1，CH4的标准燃烧热为890 kJmol1，由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为()A2 912 kJ B2 953 kJ C3 236 kJ D3 867 kJ现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应热为3 695 kJ。则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A11 B13 C14 D2311航天飞船可用肼(N2H4)和过氧化氢(H2O2)为动力源。已知1 g液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出20.05 kJ的热量。下列说法中错误的是()A该反应中肼作还原剂B液态肼的标准燃烧热为20.05 kJmol1C该动力源的突出优点之一是生成物对环境无污染D肼和过氧化氢反应的热化学方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.6 kJmol112一些烷烃的标准燃烧热如下表：化合物标准燃烧热(kJmol1)化合物标准燃烧热(kJmol1)甲烷891.0正丁烷2 878.0乙烷1 560.8异丁烷2 869.6丙烷2 221.52甲基丁烷3 531.3下列说法正确的是()A正戊烷的标准燃烧热大约是3 540 kJmol1B热稳定性：正丁烷异丁烷C乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(g)H1 560.8 kJmol1D相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多13已知25 、101 kPa时，乙烯和乙炔(C2H2)燃烧的热化学方程式分别为C2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1 411 kJmol12C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2 600 kJmol1，又知燃烧时火焰的温度乙炔高于乙烯。据此，下列说法不正确的是()A物质的标准燃烧热热值越大，火焰温度越高B相同条件下等体积乙烯和乙炔完全燃烧时，乙炔放热较少C25 、101 kPa时，1 mol乙烯完全燃烧生成气态产物时，放出的热量小于1 411 kJD乙烷(C2H6)的标准燃烧热H1 411 kJmol1145.7 g汽油完全燃烧生成液态水和CO2放出275.9 kJ的热量，汽油的标准燃烧热H_。由于石油资源有限，且汽油燃烧会产生严重的污染，未来用氢气作为燃料来取代汽油，生产21世纪环保汽车。已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1。(1)写出氢气和氧气反应生成液态水的热化学方程式_。(2)若要得到857.4 kJ的热量，需氢气的质量为_，这些氢气在标准状况下的体积为_。15城市使用的燃料，现大多用煤气、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，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJmol1，已知CO气体燃烧的热化学方程式为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，除产生的热量大之外，还具有的优点是_。32 H2(g)+ O2 (g)=2 H2O (l)；H = -571.6 kJ/mol 若在标准状况下，将H2和O2组成的混 合气体点燃爆炸后再恢复到标况，气体体积减少了33.6L，则反应放出的热量是 _kJ。4已知热化学方程式 C(s)+1/2 O2 (g)=CO(g)； H =110.5kJ/mol C(s)+ O2