专题6 第二单元 第2课时 燃料燃烧释放的能量 氢燃料的应用前景-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中化学必修第二册（苏教版2019)

第2课时燃料燃烧释放的能量氢燃料的应用前景 提优点：L.热值；2.化石燃料的利用；3.提高燃料的使用效率；4.氢燃料的应用前景 第1关练速度 为准，你的时间： 化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图 1.(2023·江苏南京高一检测)近20年来，对以 所示。下列说法正确的是 () 大阳光 大阳光 氢气为未来的动力燃料氢能源的研究获得了 。兼源子 ·筑原子 迅速发展，为了有效发展民用氢能源，首先必 须制得氢气，下列可供开发又较经济且资源 A.状态I一→状态Ⅱ过程释放能量 可持续利用的制氢气的方法是 B.状态Ⅱ的总能量小于状态Ⅲ的总能量 A.电解水 C.状态Ⅲ→状态W属于氧化还原反应 B.锌与稀硫酸反应 D.变化过程只涉及非极性键的断裂和生成 C.光解海水 5.(双选)(2022·河北唐山高一期中)25℃、 D.以石油、天然气为原料 101kPa下，煤炭、氢气、天然气和甲醇 2.(2023·江苏常州高一检测)我国锅炉燃煤采 (CH,OH)等几种燃料的热值（指一定条件下 用沸腾炉逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于 单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依 次是33kJ·g、143kJ·g、56kJ·g、 A.增大煤炭燃烧时的热值并形成清洁能源 23kJ·g,则下列热化学方程式书写正确 B.减少炉中杂质气体（如S0,等）的形成 的是 ( ) C.提高煤炭的热效率，减少CO2的排放 D.使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率 A.H,(g)+20,(g)=H,0(1) 3.(2022·江苏淮安高一月考)氢能是最具前景 △H=-286kJ·mol 的清洁能源之一，目前水分解制氢技术及贮 氢材料的开发应用都取得了很大进展。已 B.C(s)+)02(g)C0(g) 知：2H2(g）+02(g)—2H20(1)4H= △H=-396kJ·mol- -571.6kJ·mol'。下列说法错误的是( C.CH,0H(1)+20,(g)C0,(g)+2H,0(D A.1molH20(1)分解制得1molH,需要吸收 571.6k的能量 △H=-736kJ·mol- B.氢气作为新能源具有热值高、无污染、资源 D.CH.(g)+202(g)C02(g)+2H,0(g) 丰富、可再生等优点 △H=-896kJ·mol1 C.贮氢材料具有能大量、快速和高效率地吸 6.根据如下能量关系示意图分析，下列说法正 收和释放氢气的特点 确的是 ( D.利用太阳能光催化分解水制氢是一种理想 1 mol C(s)+1 mol 02(g) 的制氢手段 1 mol CO(g)+0.5 mol 0.(g) 393.5k』·1nl- ↑转化Ⅱ 第2关练准确率 准确率> 。你做对画 转化T 282.9k·mol ⊥11molC0.g 4.(2023·福建宁德高一期末)利用太阳光在催 反应过程 必修第二册·SJ学霸012 A.1molC(g)与1mol02(g)的能量之和为 (3)“开源节流”是应对能源危机的重要举 393.5kJ 措，下列做法有助于能源“开源节流”的是 B.反应2C0(g)+02(g)=2C02(g)中，反 (填字母)。 应物的总键能大于生成物的总键能 A.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为 C.C0(g)和O,(g)反应生成CO2(g)是放热 清洁高效的能源 反应 B.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日 D.热值是指一定条件下单位质量的物质完全 益增长的能源需求 燃烧所放出的热量，则表示C0热值的热 C.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源， 化学方程式的△H=+101kJ·g 减少使用煤、石油等化石燃料 7.(2023·江苏泰州高一检测)小明的爸爸认 D.减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源 为：现在城市污染不是很严重，新能源汽车价 的循环再生 格高，续航能力差，不经济，汽油作燃料性价 第3关练思维宽度 雅度级别：☆☆女产 比高，适合长时间运行。 8.(2023·山东烟台高一期末)城市使用的燃 为了说服爸爸，小明又给爸爸展示了三张 料，现大多为煤气、液化石油气。煤气的主要 图片。 成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤 炭和水蒸气反应制得，故又称水煤气」 天然气 石油 (1)试写出制取水煤气的主要反应的化学方 20406080100120 程式 图1 中国已探明燃料储量及使用年限 (2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧 燃料 液化石油气 天然气 乙醇汽油 的热化学方程式为： 价格（元/升》 4.8 2.3 6.9 C,H(g)+502(g)=3C02(g)+4H,0(1) 热值(kJ/kg) 4.5×10 4.0×10 4.6×10 △H=-2220.0kJ·mol 图2 常用车用燃料热值及价格 已知C0气体燃烧的热化学方程式为： ↑100% C0(g)+20,(g)C0,(8) 同 薪柒 石润 天露气 新能源 铵能 △H=-282.57kJ·mol 所 试比较同物质的量的C,H。和C0燃烧，产生 比 热量的比值约为 185019到00 195020002050 (3)已知氢气燃烧的热化学方程式为： 图3不同能源在各年代所占比例 2H2(g)+02(g)—2H20(1) 最后小明的爸爸赞同了小明的观点，决定将 △H=-571.6kJ·mol 汽油改为天然气。 试比较相同质量的氢气和丙烷燃烧，产生热 (1)小明鼓励爸爸，将汽油改为天然气的日的 量的比值约为 是 (4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之 (2)结合图3，对于能源的选择，请你再提一 外，还具有的优点是 条符合小明目的的建议： 专题6学霸013硝酸的反应是热反应还是吸热反应：装置Ⅱ可通过烧杯中是香 -736kJ·mo1,C正确：甲烷的热值为56kJ·g1,因此1mal甲烷 产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热：装置Ⅲ只是一个 完全燃烧放出的热量是16g×56J·名1=896k,因此热化学方程 铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反 式为CH,(g)+202(g)一C02(g)+2H20(1)4H= 应是放热反应还是吸热反应。(2)氢氧化钡与硫酸反应属于中和 -896kJ·mol,D错误。 反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致 6.C解析：由图知1molC(s)与1mol02(g)的能量之和比1mol U形管左端液柱降低，右端液柱升高。(3)①若M为钠，钠与水 C02(g)的能量多393.5k,无法得出1mmlC(g)与1ml02(g)的 反应生成氢氧化钠和氢气，反应完毕后冷却至室温，烧杯里的导 能量之和，A错误：根据图示可写出热化学方程式：C0(g)+ 管内形成一段液柱：②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水 1 可能放出热量，有热量放出不一定为化学变化，所以不一定属于 0,(g)C0,(g)4H=-282.9·mm1,该反应为放热反 放热反应，也可能是反应产生气体。(4)至少有两种实验方法能 应，断裂反应物中的化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键 证明超氧化钾与水的反应(4K02+2H20一4K0H+302↑)是放 释放的能量，则反应物的总键能小于生成物的总键能，B错误，C 热反应还是吸热反应。方法①：选择上述装置1（或Ⅱ）进行实 正确：根据热化学方程式：C0(g)+ 20,(g)=C0(g)4H= 验，I装置右边U形管中左端液柱降低，右端液柱升高（或烧杯 中导管中有气泡放出)，证明该反应为放热反应：方法②：取适量 -2829U·mr,1gC0完全槛烧放出282,9日=10.11热量， 28 超氧化仰粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几 则表示C0热值的热化学方程式的△H=-101k灯·g,D错误。 滴燕馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应放出大量 7.(1)节约石油资源，减少对空气的污染，天然气作燃料性价比相对 热，使棉花燃烧，证明该反应是放热反应。 较高(2)为城少化石能源对环境的影响，可以大力开发利用新能 第2课时燃料燃烧释放的能量氢燃料科的应用前景 源，如太阳能、风能、海洋能、氢能等(3)ACD 第1关（练速度）》 第3关（练思雄宽度） 1.C解析：制H2的要求为可供开发又较经济，且资源可持续利用。 8.(（1)C+H,0(g)商温c0+H,(2)7.86(3)2.83(4)来源丰富。 A、B项不经济，D项需要消耗石油、天然气，不可持续利用」 无污染（合理即可） 2.D解析：由于大块的周体燃料与空气的接触面积有限，燃烧往往 不够充分，采用沸腾炉就是首先将固体粉碎，以增大燃料与空气的 解析：(1)制取水煤气的化学方程式为C+H,0(g)商疆c0+H,。 接触面积，既可提高燃烧效率，使燃料燃烧充分，同时又能防止煤 (2)同物质的量的CH,和C0燃烧，产生热量之比为2220.0W 炭不充分燃烧产生C0污染大气。 282.57kJ 3.A解析：由热化学方程式计算可知，1m©lH20(1)分解制得 786。(3)相同质量的氢气和丙烷，它们的物质的量之比为22：1. 1m…lH2需要吸收285.8kJ的能量，A错误：氢气作为新能源具有热 571.61·mmr'×2×2 值高、无污染、资源丰富、可再生等优点，B正确：贮氢材料具有能大 产生热量之比为220.0W·mo广1 =2.83。(4)氢气是未来 量、快速和高效率地吸收和释放氢气的特点，C正确：利用太阳能光 最理想的能源，具有热值高、来源丰富、无污染等优点。 催化分解水制氢是一种理想的制氢手段，能够节省能源，D正确。 第2关（然准骗率）】 第一、二单元综合练习 4.C解析：状态【+状态Ⅱ过程为化学键断裂的过程，为吸收能量 1.B解析：古代治铁使用鼓风机，可增大氧气的浓度，加快燃烧的速 过程，A错误：状态Ⅱ到状态Ⅲ为形成化学健的过程，为放热过程， 率，A不符合题意：用冰箱冷藏食物，可降低温度，域慢食物变质的 则状态Ⅱ的总能量大于状态Ⅲ的总能量，B错误：状态Ⅲ→状态V 速率，B符合题意：S02转化为S03使用钒触蝶为催化剂，加快反 过程中过氧化氢分解生成氢气和氧气，元素化合价发生改变，属于 应速*，C不符合题意：化学实验时，先将块状固体试剂研细混匀 氧化还原反应，C正确：变化过程也涉及氢氧极性键的断裂，D 再反应，可增大接触面积，加快反应速率，D不符合题意。 错误。 2.B解析：反应速率单位相同时，用各物质表示的反应速率除以对 5.AC解析：氢气的热值为143kJ·g1,因此1mol氢气完全燃烧放 应各物质的化学计量数，数值大的反应速率快，Imol·L·g'= 出的热量是2g×143·g'=286kJ,因此热化学方程式为 1md·L4·min'x60,据此分析解答。①e(A)=0.01ml·L·g= H(g+ 20,(g)H,0()△H=-286日·mP,A正确；碳 201alLl·sx60s·minl=0.6al·,min,g6 的热值为33·g,因此1ml碳完全燃烧放出的热量是12g× 0.6: 33k灯·g=39%,因此热化学方程式为C(s)+02(g)一C0(g) ②(B)=0.06.mol·L,-·g1=0.06mol·L-181×608·min-1■ △=-39%kJ·mo,B错误：甲醇的热值为23kJ·g,因此1mol甲 醇完全燃烧放出的热量是32g×23kJ·g'=736kJ,因此热化学方 36ml1.min1,3 31.2 程式为cH,0H0)+20,(g一0，(g)+2H,0()4H= ③(c=24al.1·min1,7-1.2月 必修第二册·SJ学霸06