1、第二节燃烧热能源答案：1 mol纯物质稳定的氧化物足够的氧气燃料与空气有足够大二次非再生1燃烧热(1)定义：在25 、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。(2)理解燃烧热的定义时注意以下几点：条件：25 、101 kPa。可燃物的用量：1 mol。生成稳定的氧化物，稳定的氧化物是指完全燃烧的最终产物，水指液态时，如单位：kJmol1例如H2的燃烧热为285.8 kJmol1所表示的含义是：25 、101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量是285.8 kJ。谈重点 燃烧热的理解燃烧热一般是由实验测得的。物质燃烧时放出
2、的热量多少与外界条件(如温度、压强)有关(如果未注明条件，就是指25 、1.01 kPa时的热量)，还与反应物和生成物的聚集状态有关。定义中的“1 mol物质”是指1 mol纯净物(单质或化合物)。定义中“完全燃烧生成稳定的氧化物”是指下列元素要生成对应的氧化物：CCO2(g)HH2O(l)SSO2(g)CCO(g)不是完全燃烧。而SSO3不是燃烧产物。因为物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧热时的H均为负值，即H0。燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧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
3、数。(3)燃烧热的热化学方程式的书写书写表示燃烧热的热化学方程式时，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)H5 518 kJmol1，即C8H18的燃烧热为5 518 kJmol1。【例1】 下列热化学方程式中，H能正确表示物质的燃烧热的是()ACO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1BC(s)1/2O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1CH2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1D2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H11
4、036 kJmol1解析：燃烧热是以燃烧1 mol纯物质作为标准来进行测量的(故表示燃烧热的热化学方程式里的化学计量数常用分数表示)，同时还特别指出：物质完全燃烧生成稳定的氧化物就意味着不能再燃烧了。CO不是碳完全燃烧生成的稳定氧化物。生成物H2O(g)不是稳定的氧化物，正确的应为H2O(l)。D项不是1 mol的C8H18完全燃烧放出的热量，不符合燃烧热的概念。答案：A析规律 热化学方程式与燃烧热的热化学方程式的比较：热化学方程式燃烧热的热化学方程式相同点都要标明反应条件、物质状态、反应焓变等不同点可燃物的计量系数可为整数或分数；条件不一定为25 、101 kPa；产物不一定是稳定的氧化物可
5、燃物的化学计量数只能为1；条件必须是在25 、101 kPa下；产物一定是稳定的氧化物(4)燃料充分燃烧的条件要有足够的空气燃料与空气要有足够大的接触面积谈重点 提高燃料燃烧的效率应采取的措施通入足量空气，使燃料充分燃烧。空气足量但要适当，否则，过量的空气会带走部分热量。增大燃料与空气的接触面积。通常将大块固体燃料粉碎、液体燃料雾化。将煤气化或液化。煤的气化或液化更易增大燃料与空气的接触面积，使燃烧更充分。同时又防止煤炭直接燃烧产生的SO2和烟尘污染环境。(5)选择燃料的标准：根据物质的燃烧热、燃料的储量、开采、储存条件、价格、对生态环境的影响等综合考虑。2能源(1)定义：能源就是能提供能量的
6、自然资源。(2)分类一次能源与二次能源从自然界直接取得的自然能源叫一次能源，如原煤、原油、流过水坝的水等；一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次能源，如各种石油制品、煤气、蒸气、电力、氢能、沼气等。化石能源与新能源化石能源包括煤、石油、天然气等。常见新能源包括：太阳能、核能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等。可再生能源与非再生能源可连续再生、永远利用的一次能源称为可再生能源，如水力、风能等；经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称为非再生能源，如石油、煤、天然气等。(3)化石能源与新能源特点比较：化石能源新能源贮量有限，最终枯竭资源丰富能否再生不能再生可再生污染程度对环境的污染和破坏
7、程度大没有污染或很少污染(4)我国能源的现状主要是化石燃料。能源利用率低，浪费严重。我国的人均能源拥有量低。近年来能源进口量较大，出现了能源危机问题。(5)我们解决能源危机的思路调整和优化能源结构，节约现有能源。加强科技投入，提高管理水平，科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的使用效率。开发新能源。释疑点 能源之间的相互转化关系【例2】 下图是近年来我国化石燃料和其他能源的消耗构成示意图，下列说法正确的是()A当今人类所需的能量绝大部分是由化学反应产生的B煤、石油、天然气的成分都是烃C为消除温室效应，应禁用煤、石油、天然气等含碳能源D核能、氢能、太阳能是当今社会的主要能源解析：当今人类
8、所需能量的绝大部分是由化学反应产生的，并且化石能源仍然是当今社会的主要能源。煤中有机物成分复杂，主要含C、H、O、N、S、P等元素，不符合烃的概念。禁用煤、石油、天然气不符合实际。答案：A3燃烧热和中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热反应HH0，单位：kJmol1不同点反应物的量1 mol(O2的量不限)可能是1 mol，也可能是其他值生成物的量不限量H2O是1 mol反应热的含义25 、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；不同反应物，燃烧热不同稀溶液中酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为57.3
9、 kJmol1【例3】 (1)10 g硫黄在O2中完全燃烧生成气态SO2，放出的热量能使500 g H2O温度由18 升至62.4 ，则硫黄的燃烧热为_，热化学方程式为_。(2)1.00 L 1.00 molL1 H2SO4溶液与2.00 L 1.00 molL1 NaOH溶液完全反应，放出114.6 kJ的热量，该反应的中和热为_，表示其中和热的热化学方程式为_。解析：本题突破口是通过燃烧热、中和热的概念进行答题。(1)10 g硫黄燃烧放出热量，能使500 g水温度升高的热量为QmC(t2t1)500 g4.18103kJ(g)1(62.418) 92.8 kJ，则1 mol硫黄燃烧放热为：
10、92.8 kJ32 gmol110 g297 kJmol1，则硫黄的燃烧热为297 kJmol1，热化学方程式为S(s)O2(g)=SO2(g)H297 kJmol1。(2)1.00 L 1.00 molL1 H2SO4溶液与2.00 L 1.00 molL1 NaOH溶液反应，生成2 mol水，放出114.6 kJ的热量，该反应的中和热为114.6 kJ2 mol57.3 kJmol1，表示中和热的热化学方程式为：1/2H2SO4(aq)NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1。答案：(1)297 kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H297
11、kJmol1(2)57.3 kJmol11/2H2SO4(aq)NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol14.有关燃烧中热量的计算燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此计算燃烧反应释放的热量时先应计算出可燃物的物质的量n(可燃物)，然后根据该可燃物的燃烧热H计算燃烧反应所释放的热量。其计算公式为：Q放n(可燃物)H。即一定量的可燃物完全燃烧放出的热量，等于可燃物的物质的量乘以该物质的燃烧热。解技巧 阿伏加德罗定律在有关热量计算中的应用做题时常用到阿伏加德罗定律的推理：同温同压下，两种气体的物质的量之比等于体积之比。利用热量间的比值也可
12、求算物质的量之比。【例4】 甲烷和氢气燃烧的热化学方程式分别如下：(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1(2)2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2(3)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3常温下取体积比为41的甲烷和氢气混合气体11.2 L(标准状况)，完全燃烧后恢复常温，放出热量为()A0.4H10.05H3B0.4H10.05H2C0.4H10.1H3 D0.4H10.2H3解析：答案：A5新能源的开发和利用展望现在常见新能源有太阳能、氢能、地热能、风能等。未来的几种新能源有波能、可燃冰、煤层气、微生物、第四代核能等。(1)波能：即海洋波浪能，这是一种取
13、之不尽、用之不竭的无污染可再生能源。据推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9104亿千瓦，其中可开发利用的波能约30亿千瓦。(2)可燃冰：可燃冰是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物，它的外形与冰相似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，它融化所释放的可燃气体体积相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算，可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。(3)煤层气：煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。科学家估计，地球上煤层气可达2 000万亿立方米。(4)微生物：世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物发酵，可制成酒精，酒精具有燃烧完
14、全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”，而且制作酒精的原料丰富，成本低廉。我国已开始改装以“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车将在一定程度上减轻大气污染。此外，利用微生物可制取氢气，是开辟能源的新途径。(5)第四代核能源：科学家已研制出利用正反物质的核聚变，来制造出无任何污染的新型核能源。正反物质的原子在相遇的瞬间灰飞烟灭，此时，会产生相当高的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可转化为热能，如果能够控制正反物质的核反应强度，来作为人类的新型能源，那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命。【例51】 能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；依靠其他
15、能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1(1)下列叙述正确的是()A电能是二级能源B水力是二级能源C天然气是一级能源 D水煤气是一级能源(2)关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是()A氢气和氧气都是可以燃烧的物质，因此研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源B设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气C寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量D寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气解析：本题为信息迁移题，突破口为一级能源和二级能
16、源的概念，同时考查化学基本用语。(1)自然界中没有现成的电能，要么用火力发电，要么用水力发电，或者用风等其他形式的能源发电，所以电能是二级能源，A项正确；水力可直接提供能源，应为一级能源，B项错；天然气燃烧放热，可直接应用，为一级能源，C项正确；水煤气由煤和水在高温条件下反应制得：CH2O(g)COH2，所以水煤气是二级能源，D项错。综上所述，本题答案为A、C。(2)A项，氧气不能燃烧，错误；B项，太阳能为最廉价的取之不尽的一级能源，故可设法利用，正确；C项，水分解只能吸收热量，不能释放能量，错误；D项，寻找特殊化学物质，如催化剂，能降低水分解的条件，正确。故答案为A、C。答案：(1)AC(2)AC【例52】 煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是()煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化该技术实现了煤的清洁利用该技术实现了煤的高效利用A BC D解析：能源日益短缺，对化石燃料的综合利用是一个重要问题。四个选项中涉及反应CH2O(g) COH2是物理变化和化学变化的结合。煤的气化和液化可使煤的利用达到既清洁又高效，均正确。答案：C