第二节 燃烧热 能源[目标要求] 1.理解燃烧热的概念。
2.了解化学在解决能源危机中的重要作用,知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。
一、燃烧热1.概念 101_kPa 时,1_mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位kJ·mol -1。
2.燃烧热与中和热的重要区别(1)反应环境的区别:燃烧热必须是燃烧反应而且是完全燃烧,有O 2参加;而中和热是稀溶液中的酸碱中和反应。
(2)反应实质不同:燃烧反应是氧化还原反应;中和反应是复分解反应。
(3)规定物质不同:燃烧热是1 mol 纯物质被燃烧;中和热是生成1_mol_H 2O 。
二、能源1.能源是能提供能量的资源,它包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。
2.解决能源危机的方法 (1)科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的使用效率。
(2)寻找新的能源,现正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等,它们资源丰富,可以再生,没有污染或很少有污染。
知识点一 燃烧热1.下列关于燃烧热的说法中正确的是( )A .1 mol 物质燃烧所放出的热量B .常温下,可燃物燃烧放出的热量C .在25℃、1.01×105 Pa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量D .燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变2.以下几个热化学方程式,能表示有关物质燃烧时的燃烧热的热化学方程式是( )A .C(s)+12O 2(g)===CO(g) ΔH =+110.5 kJ·mol -1 B .C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-393.5 kJ·mol -1 C .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol -1D .H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =-241.8 kJ·mol -1 知识点二 能源3.关于能源,以下说法中不正确的是( )A.煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能B .柴草燃烧时释放的能量是生物能C .核能和地热能来自地球自身D .潮汐能来源于月球引力做功4.下列叙述正确的是( )A .水能是二次能源B .电能是二次能源C .天然气是可再生能源D .水煤气是可再生能源练基础落实1.下列热化学方程式中ΔH 的数值表示可燃物燃烧热的是( )A .CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-283 kJ·mol -1 B .CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH =-802.3 kJ·mol -1 C .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol -1 D .H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH =-184.6 kJ·mol -1 2.已知H 2的燃烧热为-285.8 kJ·mol -1,CO 的燃烧热为-282.8 kJ·mol -1;现有H 2和CO 组成的混合气体5.6 L(标准状况),经充分燃烧后,放出总热量为71.15 kJ ,并生成液态水。
下列说法正确的是( )A .CO 燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH =-282.8 kJ·mol -1 B .H 2燃烧的热化学方程式为2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH =-571.6 kJ·mol -1 C .燃烧前混合气体中CO 的体积分数为60%D .燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生0.125 mol O 23.根据以下3个热化学方程式2H 2S(g)+3O 2(g)===2SO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-Q 1 kJ·mol -1 2H 2S(g)+O 2(g)===2S(s)+2H 2O(l) ΔH =-Q2 kJ·mol -1 2H 2S(g)+O 2(g)===2S(s)+2H 2O(g) ΔH =-Q 3kJ·mol -1 判断Q 1、Q 2、Q 3三者关系正确的是( )A.Q1>Q2>Q3B.Q1>Q3>Q2C.Q3>Q2>Q1 D.Q2>Q1>Q3 4.已知化学反应:C(s)+1/2O2(g)===CO(g)ΔH1<0CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g)ΔH2<0C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH3<0;下列说法正确的是(相同条件下)()A.56 g CO和32 g O2所具有的总能量小于88 g CO2所具有的总能量B.碳的燃烧热是ΔH3 C.ΔH1<ΔH3D.28 g CO的总能量比44 g CO2的总能量高5.下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)()A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1(燃烧热)B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1(中和热)C.S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH=-296.8 kJ·mol-1(反应热)D.2NO2===O2+2NOΔH=+116.2 kJ·mol-1(反应热)6.一些烷烃的燃烧热如下表:化合物ΔH/(kJ·mol-1) 化合物ΔH/(kJ·mol-1)甲烷-891.0 正丁烷-2 878.0乙烷-1 560.8 异丁烷-2 869.6丙烷-2 221.5 2-甲基丁烷-3 531.3 下列说法正确的是()A.正戊烷的燃烧热大约是-3 540 kJ·mol-1B.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)ΔH=-1 560.8 kJ·mol-1D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多练方法技巧燃烧热的热化学方程式的书写方法7.(1)在101 kPa时,H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水,放出571.6 kJ的热量,H2的燃烧热为________,表示H2燃烧热的热化学方程式为__________________________。
(2)1.00 L 1.00 mol·L-1硫酸与2.00L 1.00 mol·L-1 NaOH溶液完全反应,放出114.6 kJ的热量,该反应的中和热为____________,表示其中和热的热化学方程式为__________________。
8.0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649. 5 kJ热量,其热化学方程式为_____________________________________________;又已知H2O(l)===H2O(g)ΔH=+44 kJ·mol-1,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是________kJ 。
练综合拓展9.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C 3H 8(g)+5O 2(g)===3CO 2(g)+4H 2O(l) ΔH =-2 220.0 kJ·mol -1,已知CO 气体燃烧的热化学方程式为CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-282.57 kJ·mol -1,则相同物质的量的C 3H 8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2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol -1,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________________________________________________________________________。
10.目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气,浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料,管道煤气的主要成分是CO 、H 2和少量烃类,天然气的主要成分是CH 4,它们的燃烧反应如下:2CO +O 2=====点燃2CO 2 2H 2+O 2=====点燃2H 2O CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O根据以上化学方程式判断:燃烧相同体积的管道煤气和天然气,消耗空气体积较大的是__________,因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气,灶具的改进方法是________________________________________________________________________ (填“增大”或“减小”)进风口,如不作改进可能产生的不良结果是_______________。
管道煤气中含有的烃类,除甲烷外,还有少量乙烷、丙烷、丁烷等,它们的某些性质见下表:乙烷 丙烷 丁烷 熔点(℃)-183.3 -189.7 -138.4 沸点(℃) -88.6 -42.1 -0.5 试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小,并且呈断续状态的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。