2019-2020学年化学必修二浙江专用学案：专题2第二单元第2课时燃料燃烧释放的热量Word版含答案

1、第 2 课时燃料燃烧释放的热量1.认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。2了解提高燃料燃烧效率的方法，合理利用化石燃料，减少对环境的污染，开发高能清洁燃料。知识点1反应热与键能基础知识、当今社会的主要能源煤、石油、天然气等化石燃料，是当今社会的主要能源。相比较来说，天然气是一种 较为洁净的燃料。、燃料燃烧过程放出能量的大小1. 定性判断燃料燃烧过程放出能量的大小，取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。2. 定量计算一定物质的量的燃料燃烧释放出的热量，等于一定物质的量的生成物化学键形成时所释 _放的总能量减去一定物质的量的反应物（可燃物与氧气或其他助燃剂）化学键断裂时所

2、消耗的总能量。反应物化学键断裂时所消耗的总能量越少_生成物化学键形成时所释放的总能量 越多，燃料放出的热量越多。U自我检测1 判断正误（正确的打“V”，错误的打“X”）。（1）02 20 过程需要释放能量。（）（2）所有化学反应中，反应物的总能量一定大于生成物的总能量。（）断裂 1 mol H Cl 键吸收的能量和形成 1 mol H Cl 键释放的能量相同。（）断裂 1 mol H Cl 键和 1 mol H I 键所需能量：前者小于后者。（）（5）1 mol H2和 1 mol Cl2的总能量大于 2 mol HCI 的能量。（）答案：（1）X（2）X（3）VX（5）V2.在 25C、10

3、1 kPa 的条件下，断裂 1 mol H H 键吸收 436 kJ 能量，断裂 1 mol Cl Cl 键吸收 243 kJ 能量，形成 1 mol H Cl 键放出 431 kJ 能量。出+ Cl2=2HCl 的化学反应可 用如图表示：请回答下列有关问题：(1) 反应物断键吸收的总能量为 _。(2) 生成物成键放出的总能量为 _ 。判断 H2+ Cl2=2HCI 是_ (填“吸收”或“放出”)能量的反应。(4)反应物的总能量 _ (填“ ”“=”或“西难解读化学反应中能量变化的计算方法1.根据反应物总能量和生成物总能量计算 E= |反应物总能量生成物总能量|2 根据化学键断裂吸收的能量和化

4、学键形成释放的能量计算(1)根据化学方程式确定断键、成键的物质的量。(2)确定断键吸收的总能量和成键释放的总能量。(3)计算反应的能量变化大小若反应释放能量丘=成键时释放能量之和-断键时吸收能量之和若反应吸收能量丘=断键时吸收能量之和-成键时释放能量之和典題例证例 已知断开 1 mol H H 键吸收的能量为 436 kJ，形成 1 mol H N 键放出的能量高温、高压为 391 kJ，根据化学方程式：N2+ 3H2催化剂2NH3,反应完 1 mol N2放出的能量为 92.4kJ，则断开 1mol N三 N 键需吸收的能量是（）B . 945.6 kJD. 869 kJ解析设断开 1 mo

5、l N = N 键需吸收的能量为 x，根据反应放出的能量=形成新键放出的能量断开旧键吸收的能量，代入数据：92.4 kJ = 6X391 kJ 3X436 kJ x, x= 945.6 kJ。答案B4-反应热与键能1.已知：1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ 的能量，1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收 243 kJ 的能量，由氢原子和氯原子形成1 mol HCI 时释放 431 kJ的能量。下列叙述正确的是（)A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)B.氢气与氯气反应生成2 mol 氯化氢气体， 反应的AH=183

6、kJ mo1C.氢气与氯气反应生成2 mol 氯化氢气体， 反应的AH= 183 kJ mol1D.氢气与氯气反应生成1 mol 氯化氢气体, 反应的AH= 183 kJ mol1解析：选 C。书写热化学方程式时除标明反应物和生成物的状态外，还 必 须 标 明 与 化 学计量数相对应的热量变化值，A 项不正确；由已知条件知生成2 mol HCl 气体时反应物的总键能为 436 kJ + 243 kJ = 679 kJ，而 2 mol HCl 的键能为 2X431 kJ = 862 kJ，所以生成 2 molHCl 反应的AH = 183 kJ mol 1, B 项不正确，C 项正确；D 项中反

7、应的AH = 91.5 kJ mol-1, D项不正确。2 .已知 1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量 121 kJ。且氧气中 1 mol O=O 键完 全断裂时吸收热量 496 kJ,水蒸气中 1 mol H O 键形成时放出热量 463 kJ,氢气中 1 mol H H 断裂时吸收热量为（）A . 920 kJB . 557 kJC. 436 kJD . 188 kJ解析：选 C。1 g 氢气即 0.5 mol，完全燃烧生成水蒸气放出热量为121 kJ， 贝 U 2H2（g）+ O2（g）=2H2O（g）AH= 484 kJ/mol，由键能与AH 的关系，设 1 mol H H 断裂

8、时吸收热量为 Q，有AH = 2Q+ 496 kJ 4X463 kJ= 484 kJ，求得 Q= 436 kJ，所以选项 C 正确。3. （2019 浙江 1 月学考）反应 N2（g） + O2（g）=2NO（g）的能量变化如图所示。已知：断开A. 431 kJC. 649 kJ为 92.4kJ，则断开 1mol N三 N 键需吸收的能量是（）1 mol N2（g）中化学键需吸收 946 kJ 能量，断开 1 mol O2（g）中化学键需吸收 498 kJ 能量。下 列说法正确的是（）A.N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH= -180 kJ mol11 1-.B.NO(g)= 2N2(g

9、)+22(g)AH=90 kJ mol1C. 断开 1 mol NO(g)中化学键需吸收 632 kJ 能量D .形成 1 mol NO(g)中化学键可释放 90 kJ 能量答案：CU 识魚 2 燃料的燃烧菲*常證曲服基.熬身小试|基础知识一、热值1. 热值：在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量。2. 不同的燃料其组成和结构也不同，燃烧后放出的能量也不同。比较几种不同燃料的热值(见下表):物质天然气石油煤炭氢气甲醇热值/kJ g-1约 56约 48约 3314323分析发现氢气是最理想的燃料，理由是H2的燃烧热值高，即高效；来源丰富；反应后产物为 H2O，不会造成环境污染。二、提高燃

10、料的使用效率1.燃料利用还存在亟待解决的问题(1) 煤和石油燃烧时，常发生不完全燃烧，排放出大量烟尘和CO 有毒气体。(2) 有些煤中灰分含量大，水分多，热效率较低。(3) 某些化石燃料燃烧排出的废气中含有SO2和氮氧化物，直接排放到大气中会污染空气并形成酸雨。2.为解决燃料燃烧存在的问题需要研究涉及的课题（1）化石燃料完全燃烧的条件，减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，提高燃料利用率的措施。（2）防止燃料燃烧造成环境污染的方法。（3）通过化学方法把化石燃料转化成洁净燃料。开发氢能、核能、太阳能等洁净、高效的新能源。U自我检测1 将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是（

11、）使煤充分燃烧，提高煤的利用率减少 S02的产生，避免造成“酸雨”减少有毒的 CO 产生，避免污染空气减少 C02的产生，避免“温室效应”A .B .C.D .解析：选 A。将煤块粉碎是为了提高煤的利用率；脱硫是为了减少 S02的产生；通入适当过量空气是为了减少 CO 的产生。2.下列说法正确的是（）A .反应热就是反应中放出的能量B .在一定条件下，1g 碳燃烧所放出的热量为碳的热值C.由 C（石墨）一-C（金刚石）AH= 1.9 kJ mo1可知，金刚石比石墨稳定D .等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多解析：选 D。反应过程中所放出或吸收的热都是反应热，A 错误；在一定条件

12、下，单位质量的物质完全燃烧所放出的热量叫该物质的热值，未指明碳完全燃烧生成二氧化碳，B 错误；比较稳定性应比较其能量的高低，能量越高，物质越不稳定，由C（石墨）-C（金刚石）H = 1.9 kJmo|i 可知，金刚石能量高，不稳定，C 错误；因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，D 正确。重淮解读1. 燃料燃烧是燃料、助燃剂发生剧烈的氧化还原反应，在生成新物质的同时还放热，即由化学能转化为热能释放出来。燃烧放热是参加燃烧反应的各物质的能量总和大于各生成 物能量总和的反应。2. 根据反应热的数值与热化学方程式中化学计量数成正比，再结合热化学反应方程式

13、可进行反应热的计算。典题例返.fflE 25C、101 kPa 下，1 g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是()A . CH3OH(I) + 3/2O2(g)=CO2(g) + 2出0(1) H = 725.8 kJ mo1B.2CH3OH(l) + 3O2(g)=2CO2(g) + 4H2O(l) H = 1 452 kJ mol1C.2CH3OH(l) + 3O2(g)=2CO2(g) + 4H2O(l) H = 725.8 kJ mol1D.2CH3OH(l) + 3O2(g)=2CO2(g) + 4H2O(l) H = 1 452 kJ m

14、ol1解析已知在 25C、101 kPa 下，1 g 甲醇(CH3OH)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 22.68 kJ 热量。又甲醇(CH3OH)的摩尔质量为 32 g mol1,所以，1 mol 甲醇(CH3OH)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出725.8 kJ 热量。答案B变式拓展已知 m g 甲烷完全燃烧生成0.5 mol 二氧化碳和液态水时放出的热量为化学方程式中不正确的是（）A . CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l) H = 890 kJ/mol1 1BQCH4(g) + O2(g)=2CO2(g) + H2O(l) H = 445 kJ/mol1

15、1C.H2O(l) + 2CO2(g)=2CH4(g) + O2(g) H = 445 kJ/molD.CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l) H = 445 kJ/mol解析：选 D。m g 甲烷完全燃烧生成 0.5 mol 二氧化碳和液态水时放出的热量为445 kJ,首先要注意 少 的数值与化学方程式中的计量数对应，其次要注意各物质的状态及厶H 的符号。445 kJ。下列热i 丄燃料及燃料的燃烧1 .下列有关化石燃料的说法正确的是（）A 化石燃料是可再生的，因此地球上的蕴藏量也是无限的B 化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限，但形成化石燃料的速率相当快，所以化石燃料相

16、当于是无限的C. 化石燃料的形成是非常复杂的，所需时间也较长，但化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的D. 化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且又都是经过亿万年才能形成的非再生能源解析：选 D。化石燃料是经过亿万年非常复杂的变化而形成的，且不能再生，虽在地球上的蕴藏量巨大，但它是有限的。2 我国锅炉燃煤采用沸腾炉逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于()A 增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源B .减少炉中杂质气体(如 S02等)的形成C.提高煤炭的热效率，减少 C02的排放D 使得燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率解析：选 D。由于大块的固体燃料与空气的接触面积有限，燃烧往往不够充分，采用沸腾炉就是首先

17、将固体粉碎，以增大燃料与空气的接触面积，既可提高燃烧效率，使燃料燃烧充分，同时又能防止煤炭不充分燃烧产生CO 污染大气。:L丄反应热的计算3.磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1 g 单质磷(P)在 3.2 g 氧气中燃烧，至反应物耗尽，共放出 X kJ 热量。(1)_ 通过计算确定反应物的组成是(用化学式表示)，其相应的质量为(2) 已知 1 mol 单质磷完全燃烧生成 P2O5时放出的热量为 Y kJ mo1 2 3 4，贝V1 mol P 与。2解析：(1)由题意知生成的两种氧化物分别为P2O3和 P2O5,设生成 P2O3和 P2O5所需的占燃占燃P 的物质的量分别为 x、y

18、。根据反应方程式 4P+ 3O2=2P2O3和 4P+ 5O2=2P2O5，得3.1x+ y= 31 mol反应生成固态 P2O3的反应热AH =_ 。(3) 写出 1 mol P 与 02反应生成固态 P2O3的热化学方程式：g。(2) 已知 1 mol 磷单质完全燃烧生成P2O5时放出的热量为 Y kJ,则 0.05 mol 磷单质完全燃烧放出的热量为 0.05 Y kJ，则生成 P2O3时放出的热量为(X 0.05Y) J,从而推得 1 mol1磷单质燃烧生成 P2O3时放出的热量为 005(X 0.05Y) kJ，即(20X Y) kJ。(3) 由可以写出 1 mol P 与 O2反应生成 P2O3的热化学方程式。答案：(1