考点06 热化学方程式与能源-2023-2024学年高一化学核心考点归纳与分层测试（苏教版2019必修第二册）

考点06 热化学方程式与能源 【核心考点梳理】 一、热化学方程式 (1)概念：表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式。 (2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 (3)实例： 8 g CH4气体完全燃烧生成CO2和液态水，放出445 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1。 (4)热化学方程式的书写步骤及要求 在热化学方程式中，要标明所有物质在反应条件下的状态(气态、液态、固态分别用g、l、s表示)。反应放出或吸收的热用ΔH表示，负值表示在该条件下反应放热，正值表示在该条件下反应吸热。ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和 (5)“五看”法判断热化学方程式的正误 一看方程式是否配平； 二看各物质的聚集状态是否正确；三看ΔH的“＋”“－”符号是否正确；四看反应热的单位是否为“kJ·mol－1”；五看反应热的数值与化学计量数是否对应。 二、燃料燃烧释放的能量 1．燃料的热值：在一定条件下单位质量的可燃物完全燃烧所放出的热，单位是kJ·g－1。 2．燃料使用的现状与问题 (1)当前我国使用最多的能源：化石燃料，即煤、石油、天然气。 (2)化石燃料需亟待解决的问题： (3)解决燃料燃烧存在问题的研究方向 ①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，研究提高燃料利用率的措施； ②防止燃料燃烧造成的环境污染；③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为清洁燃料； ④开发氢能、核能、太阳能等清洁、高效的新能源。 3．氢燃料的应用前景 (1)氢能的优点 (2)氢能利用存在的问题：廉价的制氢技术——首要难点 ①原因：制氢需要消耗大量的能量且效率低。 ②解决途径：将太阳能转化为电能，再将水催化电解获得氢气，其中最关键的高效、廉价、绿色的催化技术已有突破性进展。 (3)安全可靠的贮氢和输氢方法——关键 ①原因：H2密度小、熔点低、难液化，贮存液氢的容器要求高。 ②解决途径：研究具备良好吸收和释放氢气性能的合金(如镧镍合金等)。 【典型例题】 例1．（2023春·河北沧州·高一校考阶段练习）沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是 A．2CH4（g）＋4O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（l）ΔH＝＋890kJ·mol-1 B．CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝＋890kJ·mol-1 C．CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝-890kJ·mol-1 D．CH4（g）＋O2（g）＝CO2（g）＋H2O（l）ΔH＝-890kJ·mol-1 例2．（2022·全国·高一假期作业）一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是 A．氢能属于二次能源 B．图中能量转化的方式至少有6种 C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 D．太阳能、风能、氢能都属于新能源 【达标检测】 1．我国锅炉燃煤采用沸腾炉(你了解沸腾炉吗？)逐渐增多，其好处在于 A．增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源 B．减少炉中杂质气体(如SO2)的形成 C．提高煤炭的热效率并减少CO的排放 D．使燃料充分燃烧，从而提高燃料的利用率 2．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且可以再生。下列最有希望成为未来新能源的是 ①风能 ②石油 ③可燃冰 ④氢能 ⑤太阳能 A．①③⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．④⑤ 3．一定条件下，工业合成氨反应：    。下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．根据能量守恒定律，反应物的焓=生成物的焓 C．若生成，则 D．该条件下，由0到2mol，最终放出92kJ热量 4．20世纪初，德国化学家哈伯在实验室首次利用氮气和氢气合成了氨：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1，从此人类进入了新的农业时代，化肥的使用大大提高了粮食产量。下列有关合成氨反应说法不正确的是 A．NH3既是氧化产物，又是还原产物 B．升温和加压均可加快合成氨的反应速率 C．用E总表示物质能量之和，E总(反应物)<E总(生成物) D．每生成2molNH3(g)，反应过程中放出92.4kJ的热量 5．在一定条件下，将64 g二氧化硫气体氧化成三氧化硫气体时，实验测得放出的热量为78.64 kJ，已知二氧化硫在此条件下的转化率为80%。下列热化学方程式书写正确的是 A．SO2(g)+O2(g)⇌SO3(g)  ΔH=-98.3 kJ·mol-1 B．2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(l)  ΔH=-196.6 kJ·mol-