1、第2课时 燃料燃烧释放的热量第2课时课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案探究整合应用课前自主学案自主学习自主学习一、当今社会的主要能源_等化石燃料，是当今社会的主要能源。相比较来说，天然气是一种较为洁净的燃料。二、燃料燃烧过程放出能量的大小1定性判断：燃料燃烧过程放出能量的大小，取决于_和_的相对大小。煤、石油、天然气反应物的总能量生成物的总能量2定量计算：一定物质的量的燃料燃烧释放出的热量，等于一定物质的量的生成物化学键形成时所释放的总能量减去一定物质的量的反应物(可燃物与氧气或其他助燃剂)化学键断裂时所消耗的总能量，反应物化学键断裂时所消耗的总能量越少，生成物化学键形成时所释放的总能量越多
2、，燃料放出的热量越多。三、热值1热值指在一定条件下_的物质_所放出的热量。2不同的燃料其组成和结构也不同，燃烧后放出的能量也不同。比较几种不同燃料的热值(见表)：单位质量完全燃烧分析发现氢气是最理想的燃料，理由是H2的燃烧热值高，即高效；来源丰富；反应后产物为H2O，不会造成环境污染。四、提高燃料的使用效率1燃料利用还存在亟须解决的问题有：(1)煤和石油燃烧时，常发生不完全燃烧，排放出大量烟尘和_有毒气体。(2)有些煤中灰分含量大，水分多，_较低。(3)某些化石燃料燃烧排出的废气中含有_，直接排放到大气中会污染空气并形成酸雨。CO热效率物质天然气石油煤炭氢气甲醇热值/kJg1约56约48约33
3、14323SO2和氮氧化物2为解决燃料燃烧存在的问题需要研究涉及的问题有：(1)化石燃料完全燃烧的_，减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，提高燃料利用率的措施。(2)防止燃料燃烧造成环境污染的方法。(3)通过化学方法把化石燃料转化成洁净燃料。(4)开发_等洁净、高效的新能源。条件氢能、核能、太阳能自主体验自主体验1已知反应：XY=MN为放热反应，对该反应的下列说法正确的是()AX的能量一定高于MBY的能量一定高于NCX和Y的总能量一定高于M和N的总能量D因为该反应为放热反应，故不必加热反应就可发生答案：C答案：C3下列热化学方程式书写正确的是()A2SO2O22SO3H196.6 kJmol1B
4、 H2(g)O2(g)=H2O(l)H 285.8 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJD C(s)O2(g)=CO2(g)H 393.5 kJmol1答案：B课堂互动讲练要点一反应热与键能的关系1化学反应的热效应来源于化学反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键时的能量变化。2当破坏旧化学键所吸收的能量小于形成新化学键所释放的能量时，为放热反应。3当破坏旧化学键所吸收的能量大于形成新化学键所释放的能量时，为吸热反应。利用化学键的键能可粗略计算化学反应过程中的能量变化，即反应热。特别提醒：有些物质的变化过程虽然也有热量变化，但不一定是吸热反应或放热反应。如：NaO
5、H溶于水，虽然放出热量，但不是放热反应，NH4NO3溶于水吸收热量，但不是吸热反应。因为该过程只有旧化学键断裂，没有新化学键生成，不是化学反应。例例11(2011年无锡高一检测)下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量：物质Cl2Br2I2HCl HBr HIH2能量(kJ)243 193 151 432366 298 436根据上述数据回答下列问题：(1)下列物质本身具有的能量最低的是_(填字母代号)。AH2BCl2CBr2DI2(2)下列氢化物中最稳定的是_(填字母代号)。AHClBHBrCHI(3)X2H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？_。(
6、4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是_。【思路点拨】解决此题的关键有以下两点：(1)键能越大，物质越稳定。(2)化学反应所吸收或放出的能量即为反应热。【解析】(1)、(2)破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量越大，则物质越稳定，所具有的能量越低。(3)、(4)以氯元素为例计算断开1 mol ClCl键和HH键需吸收能量：243 kJ436 kJ679 kJ，而形成2 mol HCl放出的能量为2432 kJ864 kJ，所以在Cl2H2=2HCl反应中放出864 kJ679 kJ185 kJ的热量，同理可计算在Br2
7、H2=2HBr、I2H22HI反应中分别放出103 kJ、9 kJ的热量。【答案】(1)A(2)A(3)放热反应(4)Cl2变式训练1 断开1 mol HH键，1 mol NH键、1 mol NN键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ，求：(1)1 mol N2生成NH3需_(填“吸收”或“放出”)能量_kJ。(2)1 mol H2生成NH3需_(填“吸收”或“放出”)能量_kJ(不考虑可逆反应)。解析：本题可从断键吸收的能量数值与成键放出的能量数值的相对大小来判断，若E(断键)E(成键)，则为吸热反应；E(断键)E(成键)，则为放热反应。答案：(1)放出 92(2)放
8、出 30.67要点二燃烧热的含义及应用1燃烧热的含义在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。特别提醒：这里的“稳定的氧化物”，是指氢元素转化为液态水、碳元素转化为二氧化碳气体等。2燃烧热的应用燃烧热可用于比较燃料燃烧放出热量的大小。例例22 一些烷烃的燃烧热如表。下列表述正确的是(双选)()化合物燃烧热/kJmol1化合物燃烧热/kJmol1甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8异丁烷2869.6丙烷2221.52甲基丁烷3531.3A.正戊烷的燃烧热大约在3540 kJmol1左右B热稳定性：正丁烷异丁烷C乙烷燃烧的热化学方程式为：2C2H6(
9、g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(l)H1560.8 kJmol1D相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多【解析】同分异构体燃烧时放出的热量越多，说明该物质处于能量的高位，该物质就越不稳定，由正丁烷和异丁烷的燃烧热数据看，正丁烷比异丁烷燃烧热的数值略大些，说明热稳定性：正丁烷异丁烷，由以上信息可推出正戊烷比2甲基丁烷的燃烧热略大些，A正确。正丁烷和异丁烷燃烧生成等量的而且相同的物质，即形成新化学键时所放出的热量相等，1 mol正丁烷完全燃烧放出的热量比1 mol异丁烷完全燃烧放出的热量多，即1 mol正丁烷与O2反应时断裂化学键所吸收的能量比1 mol异丁烷与O2反应时断
10、裂化学键所吸收的能量少，从而说明正丁烷的热稳定性小于异丁烷，以此类推正戊烷的热稳定性也应小于2甲基丁烷。C项中的H21560.8 kJmol1。D项中1 g CH4燃烧放出55.69 kJ的热量，1 g C2H6燃烧放出52.03 kJ的热量，而CH4的含碳量小于C2H6的含碳量，故D项错误。【答案】AB变式训练2解析：选A。本题考查了燃烧热的定义，燃烧热是指101 kPa下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，只有符合，故选A。探究整合应用煤炭的综合利用煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，在国民经济中占有很重要的地位。煤直接燃烧，会产生严重的污染。因此，发展洁净煤技术
11、、减少污染物的排放、提高煤炭利用率，目前而言是非常重要的，其中煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径。1制取水煤气(煤的气化)例例试回答下列问题：(1)判断途径一放出的总热量_(填“大于”、“等于”或“小于”)途径二放出的总热量。(2)在制水煤气的反应里，反应物所具有的总能量_生成物所具有的总能量，因此在反应时，反应物就需要_能量才能转化为生成物，其反应的条件为_。(3)简述煤通过途径二作为燃料的意义。【解析】物质燃烧时放出的热量仅与反应物最初的状态及生成物的最终状态有关，而与其中间变化过程无关，所以，煤变为水煤气以及水煤气燃烧又变为CO2，其实质就相当于煤燃烧生成CO2的一步反应，故放出热量相同。【答案】(1)等于(2)小于吸收高温(3)固体煤经处理变为气体燃料后，不仅在燃烧时减少了SO2和烟尘对大气造成的污染，而且燃烧效率高，也便于管道输送。
