内容正文:
第3课时 能源的充分利用
[明确学习目标] 1.正确认识标准燃烧热和热值的概念,学会利用标准燃烧热或热值进行相关的计算。2.知道能源是人类生存和社会发展的重要基础,了解使用化石燃料的利弊和新能源的开发。
1.标准燃烧热和热值
(1)标准燃烧热:在101 kPa下,1 mol物质完全燃烧的反应热。
(2)热值:在101 kPa下,1 g物质完全燃烧所放出的热量。
(3)物质完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为N2(g),氢元素转化为H2O(l),碳元素转化为CO2(g)。
2.能源的充分利用
能源是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。
(1)化石燃料包括煤、石油、天然气,其缺点是蕴藏有限、不可再生、利用率低、污染环境等。
(2)新能源主要包括:太阳能、氢能、地热能、风能、潮汐能和生物质能等。其特点为资源丰富、可再生、无污染或污染很少等。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的标准燃烧热。( )
(2)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1是表示H2标准燃烧热的热化学方程式。( )
(3)氢能是来源丰富的一次能源。( )
(4)太阳能是可再生的新能源。( )
(5)标准燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比。( )
(6)所有物质的标准燃烧热其ΔH均小于0。( )
(7)现在家庭使用的天然气是清洁的新能源。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
(6)√ (7)×
2.关于能源的利用,下列说法中错误的是( )
A.由于我国煤和石油的储量十分丰富,所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B.能源的利用过程,实质上是能量的转化和传递过程
C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D.煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能
答案 A
3.新能源的特点是资源丰富,在使用过程中对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列符合新能源特点的是( )
①天然气 ②煤 ③石油 ④太阳能 ⑤生物质能 ⑥风能 ⑦氢能
A.①②③④ B.③⑤⑥⑦
C.④⑤⑥⑦ D.③④⑤⑥⑦
答案 C
4.下列说法不正确的是( )
A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
D.固体煤变为气体燃料后,燃烧效率将提高
答案 A
知识点一 标准燃烧热
(1)标准燃烧热是反应热的一种,其ΔH的符号为“-”或ΔH<0。
(2)标准燃烧热通常是由实验测得的。可燃物以1 mol纯物质作为标准进行测量。
(3)书写表示标准燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1 mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如:C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518 kJ·mol-1,即C8H18的标准燃烧热ΔH为-5518 kJ·mol-1。
(4)物质完全燃烧放出的热量=可燃物的物质的量×标准燃烧热。
1.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃,101 kPa):
①C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)
ΔH=-2878 kJ·mol-1
②C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g)
ΔH=-2658 kJ·mol-1
③C4H10(g)+O2(g)===4CO(g)+5H2O(l)
ΔH=-1746 kJ·mol-1
④C4H10(g)+O2(g)===4CO(g)+5H2O(g)
ΔH=-1526 kJ·mol-1
由此判断,正丁烷的标准燃烧热是( )
A.-2878 kJ·mol-1 B.-2658 kJ·mol-1
C.-1746 kJ·mol-1 D.-1526 kJ·mol-1
答案 A
方法技巧
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。
2.下列热化学方程式正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)
ΔH=-1366.8 kJ/mol(标准燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)
ΔH=57.3 kJ/mol(中和反应反应热)
C.S(s)+O2(g)===SO2(g)
ΔH=-269.8 kJ/mol(反应热)
D.N2+O2===2NO ΔH=180