内容正文:
考点03 能源的充分利用
【核心考点梳理】
一、能源的充分利用
1.概念
能源是可以提供能量的自然资源,它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐等。
2.分类
(1)根据能源性质可分为不可再生能源(如化石燃料等)和可再生能源(太阳能、风能、氢能、生物质能等)。
(2)我国目前使用的主要能源是化石燃料。
(3)新能源的特点:资源丰富、可再生、无污染或少污染。
3.能源危机的解决方法
降低能耗,开发新能源,节约现有能源,提高能源的利用率。
4.燃料的选择
(1)生活中选择何种物质作为燃料,考虑热值大小;
(2)考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。
【典型例题】
例1.(2023·河南安阳·高二阶段练习)如图为“能源分类相关图”,四组能源选项中全部符合图中阴影部分的是( )
A.煤炭、石油、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
例2.(2023·吉林·长春市第二实验中学高二期中)下列图示关系错误的是( )
二、标准燃烧热和热值
1.标准燃烧热
(1)概念。在101_kPa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)完全燃烧的标准。N→N2(g)、H→H2O(l)、C→CO2(g)。
(3)单位。
标准燃烧热是反应热的一种,单位为kJ·mol-1或kJ/mol。
注意:标准燃烧热是反应热的一种类型,标准燃烧热规定可燃物必须是1 mol,生成物必须是稳定产物。
2. 标准燃烧热的热化学方程式以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数,故在其热化学方程式中常出现分数系数。
“表示标准燃烧热的热化学方程式”与“可燃物燃烧的热化学方程式”的书写不同。前者可燃物的化学计量数必须为1,后者不强调可燃物的物质的量,可为任意值。
2.热值
1_g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。
3.标准燃烧热和热值的意义
标准燃烧热或热值可以衡量燃料燃烧放出热量的大小。
利用标准燃烧热可计算一定量燃料燃烧能放出多少热量:由标准燃烧热定义可知,25 ℃、101 kPa时,可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×|其标准燃烧热|,即Q放=n(可燃物)×|ΔH|;或变换一下求物质的标准燃烧热:ΔH=-。此公式中的ΔH是指物质的标准燃烧热,而不是指一般反应的反应热。
2.标准燃烧热和中和热的比较
标准燃烧热
中和热
相同点
能量变化ΔH及其单位
放热反应
ΔH<0,单位均为kJ·mol-1
不同点
反应物的量
1 mol
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成水的量为1 mol
表示方法
标准燃烧热为a kJ·mol-1或ΔH=-a kJ·mol-1
中和热为57.3 kJ·mol-1或ΔH=-57.3 kJ·mol-1
【典型例题】
例1.(2023·河南安阳·高二)下列说法正确的是( )
A.1 mol硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
B.25 ℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的标准燃烧热相等
C.CO是不稳定的氧化物,它能继续和氧气反应生成稳定的CO2,所以CO的燃烧反应一定是吸热反应
D.101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热
例2.(2023春·江苏镇江·高二江苏省丹阳高级中学校考开学考试)天然气的主要成分是甲烷,已知甲烷的标准燃烧热为-890.3 kJ•mol-1,下列能正确表示甲烷标准燃烧热的热化学方程式是( )
A.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ•mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ•mol-1
C.2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-890.3 kJ•mol-1
D.2CH4(g)+3O2(g)===2CO(g)+4H2O(l) ΔH=-607.3 kJ•mol-1
【必备知识基础练】
1.(2023秋·云南昆明·高二云南师大附中校考开学考试)下列关于燃料充分燃烧的说法中,不正确的是
A.热能要充分利用 B.固体燃料要粉碎
C.空气的量越多越好 D.液体燃料喷成雾状
2.(2023秋·高二课时练习)下列说法正确的是
A.乙烯完全燃烧时,放出的热量就是乙烯的燃烧热
B.在25 ℃、101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C.由2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1可知,CO的燃烧热为283 kJ·mol-1
D.乙炔的燃烧热为1 299.6 kJ·mol-