第03讲 燃料的合理利用（暑假预习讲义）新高二化学沪科版

第03讲 燃料的合理利用 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点一 燃烧热 1．燃烧热的概念及意义 概念 在指定温度和100 kPa时，1 mol物质 燃烧生成稳定 时所放出的热量，叫做该物质的燃烧焓，习惯上又称为该物质的燃烧热。 单位 燃烧热属于反应热的一种，单位为 意义 298K和100kPa时，甲烷的燃烧热为891 kJ•mol－1，或ΔH＝－891 kJ•mol－1，它表示25 ℃、101 kPa时，1 mol甲烷完全燃烧生成 和 H2O时放出891 kJ的热量 【易错提醒】 ①对物质的量的限制：燃烧的物质一定为1mol ②1mol物质：是指1mol纯净物（单质或化合物） ③“完全燃烧”：指可燃物在O2中充分燃烧 ④生成物必须为“稳定产物”：碳的稳定产物是CO2而不是CO；氢的稳定产物是液态水而不是气态水；硫的稳定产物是SO2而不是SO3；N的稳定产物为N2(g)。 ⑤物质的燃烧都是放热反应，所以表示物质的燃烧热的ΔH均为负值，即ΔH<0 2．表示燃烧热的热化学方程式 燃烧热是以 物质 燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1mol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 【例如】C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5518kJ•mol－1，即C8H18的燃烧热为5518kJ•mol－1 3．燃烧热的计算 由燃烧热定义可知：指定温度和100kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝ × 。 即：Q放＝ × ；或变换一下求物质的燃烧热：ΔH＝－。此公式中的ΔH是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。 4．反应热、燃烧热和中和热的比较 反应热 燃烧热 中和热 概念 化学反应过程中放出或吸收的热量 298K和100 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量 能量的变化 放热或吸热 放热 放热 ΔH的大小 放热时，ΔH＜0； 吸热时，ΔH＞0 ΔH＜0 ΔH＜0 反应条件 一定压强下 298K、100 kPa 稀溶液 反应物的量 不限 1 mol纯物质 不一定是1 mol 生成物的量 不限 不限 1 mol液态水 表示方法 ΔH＝－a kJ•mol－1或ΔH＝+a kJ·mol－1 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 【易错提醒】 ①用“焓变(ΔH)”表示反应热时，ΔH>0表示吸热，ΔH<0表示放热，因而，ΔH后所跟数值需要带“＋”、“－”符号 ②描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值需要带“＋”、“－”符号 ③用文字描述中和热和燃烧热时，不带“－”号，但用ΔH表示时必须带“－”符号 如：CH4的燃烧热为891KJ/mol、甲烷的燃烧热ΔH＝－891KJ/mol 5．热值 100 kPa时，单位 或单位 的燃料完全燃烧所放出的热量叫做该燃料的热值。热值是燃料质量优劣的重要参数 知识点二 燃料的充分燃烧和利用 1．实现可持续发展的基本途径 节约能源、提高能源利用率、开发 的可再生资源 2．能源研究的热点 （1）寻求新的替代能源。 新能源包括太阳能、 能、地热能、 能、 能、海洋能等。特点：资源丰富，可再生，无污染或污染少。 （2）提高能源的综合利用效率。 3．提高燃料的利用率的方法 （1）增加燃料跟空气的接触面积，使燃料尽可能充分燃烧。 ①把 燃料粉碎； ②把 燃料喷成雾状。 （2）通入足量的空气燃料充分燃烧。空气也不是越多越好，因为通入过多的空气会带走一部分热能，造成能量损失。 4．热交换器 热交换器是提高 效率的一种设备，其内部装有许多 平行或蛇形管道，以扩大传热面积。当一种流体在管道内流动， 另一种流体在管道外 流动时，它们通过管壁进行热交换， 使热的流体得到 ，冷的流体得到预热。 教材习题01（P20） 1. 下列关于燃烧热的说法中，正确的是（　　）。 （A） 燃烧反应放出的热量 （B） 1 mol可燃物发生氧化反应所放出的热量 （C） 1 mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量 （D） 在298 K和100 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量 解题方法 燃烧热的要点： （1）是指定温度和100 kPa时； （2）燃料必须是1 mol； （3）物质完全燃烧； （4）生成稳定产物时所放出的热量 【答案】 教材习题02（P20） 2. 在298 K和100 kPa时，下列反应的ΔH可表示物质燃烧热的是（　　）。 （A）H2 (g) + Cl2 (g)=2HCl (g) ΔH = —185 kJ · mol—1 （B）C4 H10 (g) +O2 (g) =4CO (g) + 5H2 O (l) ΔH = —1 746 kJ · mol—1 （C） H2 (g) +O2 (g) =H2 O (l) ΔH = —286 kJ · mol—1 （D）2CO (g) + O2 (g)= 2CO2 (g) ΔH = —566 kJ · mol—1 解题方法 燃烧热的热化学方程式的判断： （1）可燃物的物质的量必须为 1 mol； （2）生成物应当是稳定产物，如液态水，气态二氧化碳； （3）必须有氧气参加。 【答案】 考点一 燃烧热 1．燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是 A．CH4(g)+3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g)　 ΔH1 B．S(s)+3/2O2(g)=SO3(s)　 ΔH2 C．C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) 　ΔH3 D．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 　ΔH4 2．下列说法正确的是 A．1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫H2的燃烧热 B．25℃、101kPa时，1 mol S和2 mol S的燃烧热相等 C．已知S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) ∆H= -269.8 kJ·mol-1，则硫生成SO3的反应热为269.8 kJ·mol-1 D．25℃、101kPa时，碳的燃烧热为-393.5 kJ·mol-1 3．已知充分燃烧a g乙烯气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙烯燃烧的热化学方程式正确的是 A．C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-2b kJ·mol-1 B．C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝2b kJ·mol-1 C．2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝-2b kJ·mol-1 D．2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝b kJ·mol-1 4．下列有关中和热和燃烧热的说法中，正确的是 A．反应热就是热量 B．在稀溶液中，和完全中和时放出的热量小于 C．溶液与稀溶液恰好完全反应时，放出的热量 D．已知所以，C的燃烧热是220.7 考点二 燃料的充分燃烧和利用 1．下列关于燃料充分燃烧的说法，不正确的是 A．空气量越多越好 B．固体燃料燃烧前最好粉碎 C．应通入适量的空气 D．液体燃料燃烧时可以雾状喷出 2．在硫酸工业生产中，为了有利于 SO2 的转化，且能 充分利用热能，采用了中间有热交换器的转化器。下列说法中，正确的是 A．a、b 两处的混合气体成分含量相同，温度相同 B．a、b 两处的混合气体成分含量不同，温度不同 C．c、d 两处的混合气体成分含量相同，温度相同 D．c、d 两处的混合气体成分含量不同，温度不同 3．为响应国家双碳目标，科学家积极研发新的能源，能源的应用场景如图，下列有关说法错误的是 A．太阳能是可再生能源 B．氢能属于清洁能源 C．图中涉及的能源转化形式为太阳能电能光能 D．电动汽车行驶时，能源转化形式为电能化学能动能 4．下列有关能量转换的说法不正确的是 A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来自太阳能 C．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低 D．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.认识燃烧热、热值等概念。 2.能够根据燃烧、热值等相关数据，合理选择燃料。 3.感受化学对知道实际生产生活的作用和意义，培养绿色环保意识和社会责任感。 【学习重难点】 1.燃烧热的计算 一、单选题 1．燃烧热与反应热的关系是 A．燃烧热是反应热的一种类型 B．当一个反应是燃烧反应时，该燃烧反应的反应热就是燃烧热 C．燃烧热不属于反应热 D．反应热有正负之分，燃烧反应的焓变全部是正值 2．“开源节流”是应对能源危机的有效举措，下列做法有悖于能源“开源节流”的是 A．开发海洋能、生物质能等新能源，减少化石燃料使用 B．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 C．减少资源消耗，增加资源的重复利用，注重资源的循环再生 D．大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求 3．关于燃烧热的说法正确的是 A．在101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热 B．1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的燃烧热 C．燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比 D．所有物质的燃烧热其ΔH均小于0 4．合理利用燃料，减小污染符合“绿色化学”理念，下列关于燃料的说法正确的是 A. “可燃冰”是将水变为油的新型燃料 B. 通入大大过量的空气使燃料充分燃烧，从而达到充分利用热能的目的 C. 燃料的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用 D. 的燃烧热为，则表示燃烧热的热化学方程式为  5．下列燃烧热相同的是 A．1mol C2H4 0.5mol C4H8 B．2mol正丁烷2mol异丁烷 C．1mol 金刚石12g石墨 D．3mol乙醇2mol乙醇 6．下列对于太阳能、生物质能和氢能的利用的说法不正确的是 (    ) A. 芒硝晶体白天在阳光下曝晒后失水、溶解吸热，夜里重新结晶放热，实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能 B. 将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中，在富氧条件下，经过缓慢、复杂、充分的氧化反应最终生成沼气，从而有效利用生物质能 C. 生活、生产中大量应用氢能源，首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的储存和运输等问题 D. 垃圾焚烧处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能，减轻了垃圾给城市造成的压力，改善了城市的环境，增强了市民的环保意识 7．已知：、、的燃烧热分别为、和（a、b、c都大于0）。则反应的为 A． B． C． D． 8．已知25℃、101kPa时辛烷的燃烧热为5518kJ·mol-1，强酸与强碱的稀溶液发生反应时的中和热为57.3kJ·mol-1，则下列热化学方程式书写正确的是 ①2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)　∆H=-5518kJ·mol-1 ②C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)　∆H=-5518kJ·mol-1 ③H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)　∆H=-57.3kJ·mol-1 ④H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)　∆H=-57.3kJ A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 9．已知热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1，下列说法错误的是 A．H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1 B．能量图： C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH>-571.6 kJ·mol-1 D．1 mol H2和2 mol H2的燃烧热相同 10．能量以各种不同的形式呈现在人们面前，我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列叙述错误的是 A．同温同压下，在光照和点燃条件下的相同 B．化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因 C．水能、风能、潮汐能天然气均属于可再生能源 D．化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水成功地合成了氨气，该过程中电能转化为化学能 11．近年来，科学家正在探索利用铝粉作为新能源的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的 A. 铝质轻，便于运输、贮存，且安全 B. 铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后产物对环境的污染容易得到有效的控制 C. 在地球上，铝矿资源比较丰富 D. 现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础 12．下列说法不正确的是(    ) A. 由于反应的情况不同，反应热可分为燃烧热、中和热、溶解热等 B. 化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化，并伴随能量的转化 C. 现正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等 D. 破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 二、填空题 13．已知下列几种烷烃的燃烧热如下： 烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 燃烧热(kJ·mol－1) 890.3 1 559.8 2 219.9 2 877.0 3 536.2 4 163.1 今有10 L（标准状况下）某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出热量480 kJ。 （1）试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式 ： （2）计算该天然气中甲烷的体积分数 (保留小数点后一位)。 （3）由上表可总结出的近似规律是 。 （4）根据（3）的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为 kJ·mol－1。 14．氢气被视为未来理想的能源，科学家对氢能源的研究从未停歇。回答下列问题。 (1)在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量。 ①氢气的燃烧热 。 ②该反应的热化学方程式为 。 ③已知H—O键能为，O=O键能为，1mol H2完全燃烧生成1mol H2O(g)放出241kJ热量，计算H—H键能为 。 ④已知甲烷的燃烧热，乙醇的燃烧热，计算25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完全燃烧放出的热量分别为 、 ，并据此说明氢气作为能源的优点是 。 (2)工业上制取氢气时涉及的一个重要反应是： 已知： ① 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221 kJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-482 kJ·mol-1 ③C (s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393 kJ·mol-1 则ΔH= 。 (3)1000.200mol/L CuSO4溶液与1.95g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。 已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18、溶液的密度均近似为1.00，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算： ①反应放出的热量Q= J。 ②反应Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)的ΔH= kJ·mol-1。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 燃料的合理利用 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点一 燃烧热 1．燃烧热的概念及意义 概念 在指定温度和100 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧焓，习惯上又称为该物质的燃烧热。 单位 燃烧热属于反应热的一种，单位为kJ•mol－1 意义 298K和100kPa时，甲烷的燃烧热为891 kJ•mol－1，或ΔH＝－891 kJ•mol－1，它表示25 ℃、101 kPa时，1 mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出891 kJ的热量 【易错提醒】 ①对物质的量的限制：燃烧的物质一定为1mol ②1mol物质：是指1mol纯净物（单质或化合物） ③“完全燃烧”：指可燃物在O2中充分燃烧 ④生成物必须为“稳定产物”：碳的稳定产物是CO2而不是CO；氢的稳定产物是液态水而不是气态水；硫的稳定产物是SO2而不是SO3；N的稳定产物为N2(g)。 ⑤物质的燃烧都是放热反应，所以表示物质的燃烧热的ΔH均为负值，即ΔH<0 2．表示燃烧热的热化学方程式 燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1mol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 【例如】C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5518kJ•mol－1，即C8H18的燃烧热为5518kJ•mol－1 3．燃烧热的计算 由燃烧热定义可知：指定温度和100kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热。 即：Q放＝n(可燃物)×|ΔH|；或变换一下求物质的燃烧热：ΔH＝－。此公式中的ΔH是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。 4．反应热、燃烧热和中和热的比较 反应热 燃烧热 中和热 概念 化学反应过程中放出或吸收的热量 298K和100 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量 能量的变化 放热或吸热 放热 放热 ΔH的大小 放热时，ΔH＜0； 吸热时，ΔH＞0 ΔH＜0 ΔH＜0 反应条件 一定压强下 298K、100 kPa 稀溶液 反应物的量 不限 1 mol纯物质 不一定是1 mol 生成物的量 不限 不限 1 mol液态水 表示方法 ΔH＝－a kJ•mol－1或ΔH＝+a kJ·mol－1 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 【易错提醒】 ①用“焓变(ΔH)”表示反应热时，ΔH>0表示吸热，ΔH<0表示放热，因而，ΔH后所跟数值需要带“＋”、“－”符号 ②描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值需要带“＋”、“－”符号 ③用文字描述中和热和燃烧热时，不带“－”号，但用ΔH表示时必须带“－”符号 如：CH4的燃烧热为891KJ/mol、甲烷的燃烧热ΔH＝－891KJ/mol 5．热值 100 kPa时，单位质量或单位体积的燃料完全燃烧所放出的热量叫做该燃料的热值。热值是燃料质量优劣的重要参数 知识点二 燃料的充分燃烧和利用 1．实现可持续发展的基本途径 节约能源、提高能源利用率、开发低碳环保的可再生资源 2．能源研究的热点 （1）寻求新的替代能源。 新能源包括太阳能、氢能、地热能、风能、生物质能、海洋能等。特点：资源丰富，可再生，无污染或污染少。 （2）提高能源的综合利用效率。 3．提高燃料的利用率的方法 （1）增加燃料跟空气的接触面积，使燃料尽可能充分燃烧。 ①把固体燃料粉碎； ②把液体燃料喷成雾状。 （2）通入足量的空气燃料充分燃烧。空气也不是越多越好，因为通入过多的空气会带走一部分热能，造成能量损失。 4．热交换器 热交换器是提高热交换效率的一种设备，其内部装有许多 平行或蛇形管道，以扩大传热面积。当一种流体在管道内流动， 另一种流体在管道外逆向流动时，它们通过管壁进行热交换， 使热的流体得到降温，冷的流体得到预热。 教材习题01（P20） 1. 下列关于燃烧热的说法中，正确的是（　　）。 （A） 燃烧反应放出的热量 （B） 1 mol可燃物发生氧化反应所放出的热量 （C） 1 mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量 （D） 在298 K和100 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量 解题方法 燃烧热的要点： （1）是指定温度和100 kPa时； （2）燃料必须是1 mol； （3）物质完全燃烧； （4）生成稳定产物时所放出的热量 【答案】D 教材习题02（P20） 2. 在298 K和100 kPa时，下列反应的ΔH可表示物质燃烧热的是（　　）。 （A）H2 (g) + Cl2 (g)=2HCl (g) ΔH = —185 kJ · mol—1 （B）C4 H10 (g) +O2 (g) =4CO (g) + 5H2 O (l) ΔH = —1 746 kJ · mol—1 （C） H2 (g) +O2 (g) =H2 O (l) ΔH = —286 kJ · mol—1 （D）2CO (g) + O2 (g)= 2CO2 (g) ΔH = —566 kJ · mol—1 解题方法 燃烧热的热化学方程式的判断： （1）可燃物的物质的量必须为 1 mol； （2）生成物应当是稳定产物，如液态水，气态二氧化碳； （3）必须有氧气参加。 【答案】C 考点一 燃烧热 1．燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是 A．CH4(g)+3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g)　 ΔH1 B．S(s)+3/2O2(g)=SO3(s)　 ΔH2 C．C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) 　ΔH3 D．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 　ΔH4 【答案】C 【解析】选项A，碳元素的生成物应为CO2，而不是CO，A错。选项B，S元素的生成物应为SO2，而不是SO3，B错。选项C是正确的。选项D，可燃物CO应为1 mol，D错。答案为C。 2．下列说法正确的是 A．1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫H2的燃烧热 B．25℃、101kPa时，1 mol S和2 mol S的燃烧热相等 C．已知S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) ∆H= -269.8 kJ·mol-1，则硫生成SO3的反应热为269.8 kJ·mol-1 D．25℃、101kPa时，碳的燃烧热为-393.5 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】选项A，生成的H2O就为液态，A错。选项B是正确的。选项C，硫元素的生成物应为SO2，C错。选项D，叙述燃烧热时，要用正值，在热化学方程式中用∆H表示时才用负值，D错。答案为B。 3．已知充分燃烧a g乙烯气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙烯燃烧的热化学方程式正确的是 A．C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-2b kJ·mol-1 B．C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝2b kJ·mol-1 C．2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝-2b kJ·mol-1 D．2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝b kJ·mol-1 【答案】A 【解析】乙烯燃烧生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，若生成1 mol二氧化碳气体，则放出热量为2b kJ，答案为A。 4．下列有关中和热和燃烧热的说法中，正确的是 A．反应热就是热量 B．在稀溶液中，和完全中和时放出的热量小于 C．溶液与稀溶液恰好完全反应时，放出的热量 D．已知所以，C的燃烧热是220.7 【答案】B 【解析】A．在一定温度下，化学反应吸收或放出的热量叫做反应热，A错误； B．醋酸为弱电解质，电离吸热，在稀溶液中，和完全中和时放出的热量小于，B正确； C．中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成水所释放的热量，所以的与稀溶液恰好完全反应时放出的热量，C错误； D．C的燃烧热是C完全燃烧生成所放出的热量，D错误； 故选B。 考点二 燃料的充分燃烧和利用 1．下列关于燃料充分燃烧的说法，不正确的是 A．空气量越多越好 B．固体燃料燃烧前最好粉碎 C．应通入适量的空气 D．液体燃料燃烧时可以雾状喷出 【答案】A 【解析】燃料燃烧时，如果空气过量太多，会带走热量，反而不利于燃烧。答案为A。 2．在硫酸工业生产中，为了有利于 SO2 的转化，且能 充分利用热能，采用了中间有热交换器的转化器。下列说法中，正确的是 A．a、b 两处的混合气体成分含量相同，温度相同 B．a、b 两处的混合气体成分含量不同，温度不同 C．c、d 两处的混合气体成分含量相同，温度相同 D．c、d 两处的混合气体成分含量不同，温度不同 【答案】D 【解析】．a处进入的气体是净化后的原料气，主要成分是SO2、空气等，气体的温度为常温。b出来的气体是被预热的气体，其成分与a气体相同，但温度升高了。c处气体是反应物第一次催化反应后的气体，成分中增加了SO3，温度比b处的高。d处是第二次催化后的气体，SO3的含量比c处的高，温度与c处也不相同。答案为D。 3．为响应国家双碳目标，科学家积极研发新的能源，能源的应用场景如图，下列有关说法错误的是 A．太阳能是可再生能源 B．氢能属于清洁能源 C．图中涉及的能源转化形式为太阳能电能光能 D．电动汽车行驶时，能源转化形式为电能化学能动能 【答案】D 【解析】A．常见的可再生能源：太阳能、风能、水能、地热能、生物质能等，即太阳能是可再生能源，故A正确； B．氢气燃烧生成水，没有污染，属于清洁能源，故B正确； C．图中利用太阳能发电，电能使灯泡发光，能量转化形式为太阳能电能光能，故C正确； D．电动汽车行驶时，能源转化形式为化学能电能动能，故D错误； 答案选D。 4．下列有关能量转换的说法不正确的是 A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来自太阳能 C．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低 D．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程 【答案】C 【解析】A．煤的燃烧本质上是碳、氢等元素与氧气发生化学反应，释放热量，是典型的化学能转化为热能的过程，A正确； B．化石燃料主要包括煤、石油、天然气，它们的形成源于数百万年前的生物，这些古代生物通过光合作用，利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物，并将太阳能以化学能的形式储存起来，这些生物死亡后，在高温高压的地质环境下，经过漫长的成岩作用和化学变化，形成了煤、石油、天然气等化石燃料；植物燃料，是由现代植物通过光合作用制造出来的，过程与化石燃料的形成原理类似，无论是化石燃料还是植物燃料，它们燃烧时释放的能量，最终都可以追溯到太阳能，B正确； C．固体煤在燃烧过程中，通常需要先气化，然后燃烧，相比直接燃烧固体燃料，气体燃料的燃烧更加充分，燃烧效率通常更高，C错误； D．动物体内葡萄糖被氧化成的过程中，葡萄糖与氧气发生氧化反应，产生二氧化碳、水并释放能量，这一过程中化学能转化为热能，D正确； 故选C。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.认识燃烧热、热值等概念。 2.能够根据燃烧、热值等相关数据，合理选择燃料。 3.感受化学对知道实际生产生活的作用和意义，培养绿色环保意识和社会责任感。 【学习重难点】 1.燃烧热的计算 一、单选题 1．燃烧热与反应热的关系是 A．燃烧热是反应热的一种类型 B．当一个反应是燃烧反应时，该燃烧反应的反应热就是燃烧热 C．燃烧热不属于反应热 D．反应热有正负之分，燃烧反应的焓变全部是正值 【答案】A 【解析】A．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，是反应热的一种,A正确； B．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，B错误； C．反应热指当一个化学反应在恒压以及不作非膨胀功的情况下发生后，若使生成物的温度回到反应物的起始温度，这时体系所放出或吸收的热量称为反应热，所以燃烧热属于反应热，C错误； D．燃烧热全部是放热反应，所以焓变均为负值，D错误； 故答案选A。 2．“开源节流”是应对能源危机的有效举措，下列做法有悖于能源“开源节流”的是 A．开发海洋能、生物质能等新能源，减少化石燃料使用 B．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 C．减少资源消耗，增加资源的重复利用，注重资源的循环再生 D．大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求 【答案】D 【解析】A．开发海洋能、生物质能等新能源，减少化石燃料使用，能应对能源危机，A项不符合题意； B．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，可充分利用资源，减少污染，符合开源节流的思想，B项不符合题意； C．减少资源消耗，增加资源的重复利用，注重资源的循环再生，做到能源的“开源节流”，C项不符合题意； D．大力开采煤、石油和天然气，会增加环境污染，能源快速消耗，有悖于能源的“开源节流”，D项符合题意； 3．关于燃烧热的说法正确的是 A．在101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热 B．1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的燃烧热 C．燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比 D．所有物质的燃烧热其ΔH均小于0 【答案】D 【分析】燃烧热的条件是在25℃、1.01×105Pa下，必须是1mol物质完全燃烧并且生成指定产物时所放出的热量，燃烧热的热化学方程式中可燃物的计量系数必须是1，据此分析。 【解析】A．燃烧热必须是1mol可燃物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，A错误； B．根据燃烧热的定义可知，H2燃烧对应的稳定物质为液体水，而不是气体水，B错误； C．燃烧热化学方程式中可燃物的化学计量数必须是1，则燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量无关，D错误； D．所有物质燃烧均为放热反应，则所有物质的燃烧热其ΔH均小于0，D正确； 故答案为：D。 4．合理利用燃料，减小污染符合“绿色化学”理念，下列关于燃料的说法正确的是 A. “可燃冰”是将水变为油的新型燃料 B. 通入大大过量的空气使燃料充分燃烧，从而达到充分利用热能的目的 C. 燃料的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用 D. 的燃烧热为，则表示燃烧热的热化学方程式为  【答案】C  【解析】 本题主要考查的是化学燃料，涉及物质转化、能量转化、热化学方程式的书写等知识，意在考查学生的知识应用能力，解题的关键理解化学反应的本质、燃料的充分利用、燃烧热的定义。 A.根据元素守恒知，水不能变为油，故A错误； B.通入足量空气能使燃料充分燃烧，但通入大大过量的空气会使热量被空气带走，不利于热量的充分利用，故B错误； C.燃料的化学能可以转化为热能、光能、电能等能量形式被人类利用，故C正确； D.根据燃烧热的定义，硫应转化为，故D错误。 故选C。   5．下列燃烧热相同的是 A．1mol C2H4 0.5mol C4H8 B．2mol正丁烷2mol异丁烷 C．1mol 金刚石12g石墨 D．3mol乙醇2mol乙醇 【答案】D 【分析】燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量．一般元素对应的稳定氧化物分别为C→CO2(g) ，H→H2O(l)，S→SO2(g)。燃烧热是物质的性质，与量的多少无关。 【解析】A．1mol C2H4和0.5mol C4H8物质不同，燃烧热不同，故A错误； B．2mol正丁烷和2mol异丁烷物质不同，燃烧热不同，故B错误； C．1mol 金刚石和12g石墨物质不同，燃烧热不同，故C错误； D．3mol乙醇和2mol乙醇是同种物质，燃烧热相同，和量的多少无关，故D正确； 故选：D。 6．下列对于太阳能、生物质能和氢能的利用的说法不正确的是 (    ) A. 芒硝晶体白天在阳光下曝晒后失水、溶解吸热，夜里重新结晶放热，实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能 B. 将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中，在富氧条件下，经过缓慢、复杂、充分的氧化反应最终生成沼气，从而有效利用生物质能 C. 生活、生产中大量应用氢能源，首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的储存和运输等问题 D. 垃圾焚烧处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能，减轻了垃圾给城市造成的压力，改善了城市的环境，增强了市民的环保意识 【答案】B  【解析】 本题考查了常见的能量转化形式，侧重生物质能、氢能的考查，题目难度不大，明确生物质能的概念及利用方式，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力。 A.失水和结晶属于化学变化，能量转换形式为化学能和热能的转化，白天在阳光下曝晒后失水，转换形式为太阳能和化学能的转化，故A正确； B.植物秸秆、枝叶、杂草含有生物质能，可发酵制取甲烷，从而有效利用生物质能，但在厌氧条件下进行，故B错误； C.在生活和生产中大量应用氢能源，首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的贮存和运输等问题，故C正确； D.垃圾处理厂利用垃圾发电可将生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能等，故D正确； 故选B。   7．已知：、、的燃烧热分别为、和（a、b、c都大于0）。则反应的为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】CO燃烧的热化学方程式为①  ；燃烧的热化学方程式为②  ；燃烧的热化学方程式为③  。依据盖斯定律，反应可由①×2+②×2-③得到，其焓变，故选A。 8．已知25℃、101kPa时辛烷的燃烧热为5518kJ·mol-1，强酸与强碱的稀溶液发生反应时的中和热为57.3kJ·mol-1，则下列热化学方程式书写正确的是 ①2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)　∆H=-5518kJ·mol-1 ②C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)　∆H=-5518kJ·mol-1 ③H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)　∆H=-57.3kJ·mol-1 ④H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)　∆H=-57.3kJ A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 【答案】B 【解析】①辛烷的燃烧热为5518kJ/mol，则2mol辛烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出的热量为11036kJ，①错误； ②辛烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量与燃烧热数值对应，②正确； ③由强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1mol液态水时放出的热量为57.3kJ可知，中和反应的热化学方程式为，③正确； ④中和热的单位是，不是kJ，④错误； 正确的是②③，答案选B。 9．已知热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1，下列说法错误的是 A．H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1 B．能量图： C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH>-571.6 kJ·mol-1 D．1 mol H2和2 mol H2的燃烧热相同 【答案】B 【解析】A．已知热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1，1molH2完全燃烧放出的热量为285.8 kJ，则H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，故A项正确； B．由热化学方程式可知，该反应为放热反应，反应物所具有的总能量高于生成物具有的总能量，故B项错误； C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)生成气态水，放出的热量比生成液态水小，ΔH>-571.6 kJ·mol-1，故C项正确； D．燃烧热的概念就是1mol可燃物完全燃烧生成指定稳定的物质放出来的热量，所以不管是多少摩尔氢气，燃烧热都是一样的，故D项正确； 故本题选B。 10．能量以各种不同的形式呈现在人们面前，我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列叙述错误的是 A．同温同压下，在光照和点燃条件下的相同 B．化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因 C．水能、风能、潮汐能天然气均属于可再生能源 D．化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水成功地合成了氨气，该过程中电能转化为化学能 【答案】C 【解析】A．焓变△H=生成物具有的能量-反应物具有的能量，只与物质的起始状态有关，与反应条件无关，所以同温同压下，在光照和点燃条件下的△H相等，故A正确； B．化学键断裂吸热，化学键形成放热，是化学反应中能量变化的主要原因，故B正确； C．天然气属于不可再生能源，故C错误； D．在电能和热能的作用下，用空气和水作原料成功地合成了氨气，电能转化为了化学能，故D正确； 答案选C。 11．近年来，科学家正在探索利用铝粉作为新能源的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的 A. 铝质轻，便于运输、贮存，且安全 B. 铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后产物对环境的污染容易得到有效的控制 C. 在地球上，铝矿资源比较丰富 D. 现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础 【答案】 D 【解析】现代电冶铝的工业技术为电解熔融的氧化铝，需要消耗大量的电能，若铝作为一种普遍使用的新型能源，一定要想法解决铝的冶炼问题，关键就在于如何利用太阳能等可再生的廉价的新能源，采用新技术来生产铝。 12．下列说法不正确的是(    ) A. 由于反应的情况不同，反应热可分为燃烧热、中和热、溶解热等 B. 化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化，并伴随能量的转化 C. 现正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等 D. 破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 【答案】D  【解析】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、焓变与键能关系为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，本题易错点为，注意特定条件下的溶解热属于反应热，题目难度不大． A.化学反应过程中放出或吸收的热量为反应热，包括燃烧热、中和热、溶解热，故A正确； B.化学电源放电，化学能转化为电能，植物光合作用将太阳能转化为化学能，都伴随着能量的变化，故B正确； C.要积极开发新能源，寻找替代传统和常规能源，人们正在探索的新能源有太阳能、氢能、风能、海洋能和生物质能等，多为清洁能源，故C正确； D.焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，则破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为放热反应，故D错误． 故选D．   二、填空题 13．已知下列几种烷烃的燃烧热如下： 烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 燃烧热(kJ·mol－1) 890.3 1 559.8 2 219.9 2 877.0 3 536.2 4 163.1 今有10 L（标准状况下）某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出热量480 kJ。 （1）试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式 ： （2）计算该天然气中甲烷的体积分数 (保留小数点后一位)。 （3）由上表可总结出的近似规律是 。 （4）根据（3）的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为 kJ·mol－1。 【答案】（1）2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－3 119.6 kJ·mol－1。 （2）72.4% （3）烷烃分子中每增加一个CH2，燃烧热平均增加654.56 kJ·mol－1左右 （4）6781.34 14．氢气被视为未来理想的能源，科学家对氢能源的研究从未停歇。回答下列问题。 (1)在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量。 ①氢气的燃烧热 。 ②该反应的热化学方程式为 。 ③已知H—O键能为，O=O键能为，1mol H2完全燃烧生成1mol H2O(g)放出241kJ热量，计算H—H键能为 。 ④已知甲烷的燃烧热，乙醇的燃烧热，计算25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完全燃烧放出的热量分别为 、 ，并据此说明氢气作为能源的优点是 。 (2)工业上制取氢气时涉及的一个重要反应是： 已知： ① 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221 kJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-482 kJ·mol-1 ③C (s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393 kJ·mol-1 则ΔH= 。 (3)1000.200mol/L CuSO4溶液与1.95g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。 已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18、溶液的密度均近似为1.00，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算： ①反应放出的热量Q= J。 ②反应Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)的ΔH= kJ·mol-1。 【答案】(1) 436 55.6kJ 29.1kJ 相同质量时，三种物质中H2燃烧放出的热量最多 (2) (3) −209 【解析】（1）①在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，则1molH2为2g，燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，故氢气的燃烧热； ②上述反应的热化学方程式为； ③1mol H2完全燃烧生成1mol H2O(g)放出241kJ热量，热化学方程式为，，即=(H—H键能)+-，解得H—H键能=； ④已知甲烷的燃烧热，乙醇的燃烧热，25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完全燃烧放出的热量分别为=55.6kJ、=29.1kJ，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，氢气作为能源的优点是相同质量时，三种物质中H2燃烧放出的热量最多； （2）已知： ① 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221 kJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-482 kJ·mol-1 ③C (s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393 kJ·mol-1 根据盖斯定律，方程式③-①-②得，即=-393 kJ·mol-1-(-221 kJ·mol-1)-( -482 kJ·mol-1)=； （3）①溶液的质量m=ρV=100mL×1.00g•cm-3=100g，温度变化△T=30.1℃-20.1℃=10.0℃，比热容c=4.18J•g-1•C-1，所以反应放出的热量Q=cm△T=100g×10.0℃×4.18J•g-1•C-1=4.18×103J； ②n(CuSO4)=cV=0.1L×0.200mol•L-1=0.020mol，n(Zn)==0.030mol＞0.020mol，根据方程式Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)，可知Zn过量，CuSO4反应完全且反应放热，即0.020mol CuSO4完全反应放热4.18×103J=4.18kJ，所以反应Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH===-209kJ/mol。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$