专题一第三课时能量的充分利用 课件-2021-2022学年苏教版（2019）化学选择性必修一

专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应的热效应（第3课时） 能量的充分利用 1 一、标准燃烧热和热值 1. 标准燃烧热：在101 kPa下， 1mol 纯物质 完全燃烧 的反应热 单位: 常用kJ/mol或kJ·mol-1 完全燃烧： C→CO2（g） N→N2（g） H→H2O（l） S→SO2 （g） 解析　表示标准燃烧热的热化学方程式中，C(s)应转化为CO2(g)，H2(g)应转化为H2O(l)，且可燃物的化学计量数为1。 　表示标准燃烧热的热化学方程式正误判断 “一看”可燃物的化学计量数是否为1。 “二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物，如氮元素转化为N2(g)，氢元素转化为H2O(l)等。 “三看”ΔH是否为“－”及单位是否正确。 反应热和标准燃烧热的比较 反应热 标准燃烧热 概念 在化学反应过程中放出或吸收的热量 在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧的反应热 能量的变化 放热或吸热 放热 ΔH的大小 放热时，ΔH<0；吸热时，ΔH>0 ΔH<0 反应条件 一定压强下 101 kPa 反应物的量 不限 1 mol纯物质 生成物 不限 指定产物 一、标准燃烧热和热值 2. 热值：在101 kPa下， 1 g 物质 完全燃烧 的所放出的热量 单位: 常用 kJ/g 或 kJ·g1 3.意义：衡量 燃料 燃烧放出热量的大小 二.能源 凡是能够提供能量的资源，统称为能源。 我国目前使用的主要能源是化石能源，但是化石燃料的蕴藏量有限，而且不可再生，最终将会枯竭。 石油40年 天然气5 0 年 煤 240年 1.能源的分类 分类依据 种类 举例 转换 过程 一次能源 太阳能、化石燃料、地热能、潮汐能等 二次能源 电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等 使用 历史 常规能源 化石燃料 新能源 太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等 性质 可再生能源 太阳能、风能、氢能、生物质能等 不可再生能源 化石燃料、核能 化石燃料的利弊 (1)煤是重要的化工原料，把煤作为燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。 (2)煤直接燃烧时产生的CO、SO2等有毒气体及烟尘会对环境造成严重污染。 (3)煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用率低且运输不方便。 (4)可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及烟气净化脱硫等，大大减轻燃煤对环境的污染，提高煤的利用率。 3．新能源的特点 (1)太阳能能量巨大，取之不尽，用之不竭，清洁无污染，不需要开采和运输。缺点是能量密度小，受地域和季节的影响大。 (2)氢能有三大优点：①热值高；②资源丰富；③无毒、无污染。缺点是储存、运输困难。 (3)风能是太阳能的一种转换形式，风能能量巨大。缺点是不稳定，受地区、季节、气候影响较大。 3．“能源分类相关图”如图所示，四组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　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，地热能来自地球本身，绝大多数海洋能来自太阳能，核能来自原子核的变化，D错误。 将煤转化为水煤气在燃烧放出的热量与直接燃烧放出的热量相等，且将煤转化为水煤气会增加能耗，但是将煤转化为水煤气有两个优点： 1.固体煤转化为气体，极大的提高燃烧效率。 2.通过转化除去了S，避免了SO2气体的产生。 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131.3 kJ·mol－1 (2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律作出下列循环图： 并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。 请分析：甲、乙两同学观点正确的是____(填“甲”或“乙”)；判断的理由是_________________________________________________________ ______________。 乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3且ΔH2>0) (3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：__________________________________________。 (4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料。CO和H2在一定条件下可以合成①甲醇，②甲醛，③甲酸，④乙酸。试分析当CO和H2按1∶1的体积比混合反应，合成上述________(填序号)物质时，