1第三课时第三课时 能源的充分利用能源的充分利用课标要求1理解标准燃烧热的概念，掌握有关燃烧热的计算。2了解化学在解决能源危机中的重要作用。3学会反应热大小比较的方法。1能源(1)概念：可以提供能量的自然资源。包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐等。(2)一般分类：常规能源：即化石燃料，包括石油、煤炭、天然气。新能源：包括太阳能、风力、潮汐。2能源的多种分类3新能源的特点新能源优点缺点太阳能能量巨大、清洁、充足，不需要开采能量密度低、开发成本高、稳定性差氢能燃烧热值高、资源丰富、无毒、无污染储存、运输困难地热能蕴藏量丰富正在开发之中风能能量巨大不稳定，受地区、季节、气候影响甚大1.在在 101 kPa,1 mol 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。21 g 物质完全燃烧所放出的热量，叫做该物质的热值。物质完全燃烧所放出的热量，叫做该物质的热值。能源的概述能源的概述21.“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是( )A煤炭、汽油、潮汐能B水能、生物质能、天然气C太阳能、风能、沼气D地热能、海洋能、核能解析：选 C 煤炭、天然气属于化石燃料，属于不可再生能源，也不是新能源，A、B 错误；地热能、核能来自地球本身，潮汐能来自月球的吸引，绝大多数海洋能来自太阳能，D 错误。2能源可划分为一次能源和二次能源。(1)下列叙述中，正确的是_。A电能是二次能源B水力是二次能源C天然气是一次能源D水煤气是一次能源(2)关于用水制取二次能源氢气，以下研究方向正确的是_。A构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下使氢成为二次能源B设法将太阳光聚集产生高温，使水分解产生氢气C寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量D寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气解析：(1)根据能源的划分原则，电能和水煤气属于二次能源，水力和天然气是一次能源，A、C 两项正确。(2)氢气可以燃烧，但水中的氢元素和氧元素是不能燃烧的，因此必须使水分解才能制取二次能源氢气，A 项错误；由于 H2和 O2的化合为放热反应，故由 H2O来制取 H2必须由外界提供能量，可以利用太阳能或其他特殊的物质来提供能量使其分解，因为此分解反应是吸热反应。答案：(1)AC (2)BD1意义标准燃烧热或热值可以衡量燃料燃烧放出热量的大小。2标准燃烧热(1)概念：在 101_kPa 的压强下，1_mol 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。(2)单位：标准燃烧热是反应热的一种，单位为 kJmol1。(3)完全燃烧的标准标准燃烧热和热值标准燃烧热和热值3CCO2(g)，HH2O(l)，NN2(g)，SSO2(g)。(4)实例：如 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.31 kJmol1。表示在 101 kPa 条件下，1_mol CH4完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l) 时放出的热量是890.31_kJ。3热值1_g 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。1下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ，101 kPa)(1)C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)13 2H2 878 kJmol1(2)C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)13 2H2 658 kJmol1(3)C4H10(g) O2(g)=4CO(g)5H2O(l)9 2H1 746 kJmol1(4)C4H10(g) O2(g)=4CO(g)5H2O(g)9 2H1 526 kJmol1由此判断，正丁烷的标准燃烧热 H为( )A2 878 kJmol1 B2 658 kJmol1C1 746 kJmol1 D1 526 kJmol1解析：选 A 由热化学方程式判断标准燃烧热时，C4H10的计量数为 1，产物为 CO2(g)和 H2O(l)，H|H1|)，又知 A 和 B 的混合气体 1 mol 与 O2充分反应生成稳定的氧化物，其反应热为 H3，则可以用十字交叉法确定混合气体的组成。确定组成：故nA nB|H2|H3| |H3|H1|1直接比较法依照规律、经验和常识直接判断不同反应的 H的大小。(1)吸热反应的 H肯定比放热反应的 H大(前者 H大于 0，后者 H小于 0)。(2)物质燃烧时，可燃物的量越大，燃烧放出的热量越多，H反而越小。(3)等量的可燃物完全燃烧放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多，但 H小。(4)同一反应，产物相同时，气态物质燃烧所放出的热量比固态物质燃烧所放出的热量多。(5)同一反应，反应物相同时，生成液态物质放出的热量比生成气态物质所放出的热量多。(6)中和反应生成等量的水时，强酸与强碱的稀溶液反应比弱酸与强碱(或强碱与弱酸、弱碱与弱酸)的稀溶液反应放出的热量多，但 H小。(7)对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。例如：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H197 kJmol1，则向密闭容器中通入 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)，反应达到平衡后，放出的热量要小于 197 kJ。2利用盖斯定律比较法利用盖斯定律，设计不同反应途径，由能量守恒定律列式比较。如：(1)同一反应，生成物状态不同时：A(g)B(g)=C(g) H10 A(g)B(g)=C(l) H20 因为反应为 C(g)=C(l) H3H2H1，而 H30，所以 H2H1。反应热大小的比较反应热大小的比较5(2)同一反应，反应物状态不同时：A(g)B(g)=C(g) H10 A(s)B(g)=C(g) H20 因为 H2H3H1，且 H30，所以 H2H1。特别提醒 在进行 H的大小比较时，需要注意 H的“” 、 “” 、数值和单位属于一个整体，不能随意分割。(1)在比较两个热化学方程式中 H的大小时，比的是其代数值，要带“” 、 “”进行比较。(2)在比较两个反应放出或吸收的热量多少时，比的是其绝对值，应去掉“” 、 “”进行比较。1已知：CO2(g)C(s)=2CO(g) H1C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H2CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H3CuO(s)CO(g)=Cu(s)CO2(g) H42CuO(s)C(s)=2Cu(s)CO2(g) H5下列关于上述反应焓变的判断不正确的是( )AH10 BH20，故 H2H3，错误；D 项，2得反应，故 H52H4H1，正确。2下列各组热化学方程式中，H1H2的是( )C(s) O2(g)=CO(g) H11 2C(s)O2(g)=CO2(g) H2S(s)O2(g)=SO2(g) H1S(g)O2(g)=SO2(g) H2H2(g) O2(g)=H2O(l) H11 22H2(g)O2(g)=2H2O(l) H2CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H1CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s) H2A B6C D解析：选 C 碳完全燃烧放热多，放热越多，H越小，则 H1H2；固态 S 的能量低于气态 S 的能量，因此气态硫燃烧放热多，则 H1H2；参加反应的氢气越多，放热越多，则 H1H2；碳酸钙分解吸热，氧化钙溶于水生成氢氧化钙放热，则H1H2。三级训练节节过关 121 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氢能答案：A2植物及其废弃物可制成乙醇燃料，下列关于乙醇燃料的说法错误的是( )A它是一种再生能源B乙醇易燃烧，污染小C乙醇只能在实验室内作燃料D粮食作物是制乙醇的重要原料解析：选 C 乙醇不仅在实验室内可作燃料，而且还可作内燃机等的燃料。乙醇的制备可以使用粮食作物的果实或秸秆，乙醇属于可再生能源，燃烧产物对环境污染小。3为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是( )AH2O 的分解反应是放热反应B氢能源已被普遍使用C2 mol H2O 具有的总能量低于 2 mol H2和 1 mol O2的能量D氢气不易贮存和运输，无开发利用价值解析：选 C 水的分解是吸热反应，A 错误；氢能源由于受贮存和运输等因素的限制，还未普遍使用，但有巨大的开发利用的价值，B、D 错误。4根据下列热化学方程式可判断 H1、H2、H3三者的大小关系是( )2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H12H2(g)O2(g)=2H2O(g) H2H2(g) O2(g)=H2O(g) H31 2AH3H2H1 BH1H2H37CH1H2H3 DH2H2H1，A 正确。5化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如标准燃烧热、中和反应反应热等。(1)下列 H表示物质标准燃烧热的是_；表示物质中和反应反应热的是_(填“H1” “H2”或“H3”等)。A2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H1BC(s) O2(g)=CO(g) H21 2CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H3DC(s)O2(g)=CO2(g) H4EC6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l) H5FNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H6G2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l) H7HCH3COOH(aq)NaOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l) H8(2)2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和 CO2气体，放出 99.6 kJ 的热量，写出该反应的热化学方程式：_。解析：(1)根据标准燃烧热的含义可知 H4、H5为燃烧热，根据中和反应反应热的含义可知，H6为中和反应反应热。(2)2.00 g C2H2完全燃烧放出热量为 99.6 kJ 可得，1 mol C2H2气体完全燃烧放出热量为 99.6 kJ(2.00 g/26 g)1 294.8 kJ，故 C2H2气体燃烧的热化学方程式为 C2H2(g) O