12 燃烧热能源 导学案 人教版必修4解析Word文件下载.docx
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ΔH<
0，单位均为“kJ/l”
不同点
反应物的量
可燃物为1l
不一定为1l
生成物的量
不确定
生成的水为1l
含义
101kPa时，1l纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1l水时所放出的热量
1．判断下列描述的正误（正确的打“√”，错误的打“×
”）。
（1）1l可燃物在任何条件下完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量即为该可燃物的燃烧热。
（ ）
（2）燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变。
（3）1lH2完全燃烧生成水蒸气放出的热量叫H2的燃烧热。
（4）12g碳在O2中燃烧产生稳定的CO气体，放出的总热量为碳的燃烧热。
答案：
（1）×
（2）×
（3）×
（4）×
能 源
2．化石燃料
（1）包括：
煤、石油、天然气。
（2）缺点
3．新能源
（1）类别：
新能源主要包括：
太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能和生物质能。
（2）特点：
资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。
能源的分类
按转换
过程分
按利用
历史分
按性质分
一次
能源
常规
可再生能源
水能
不可再生资源
煤、石油、天然气等
新能源
太阳能、地热、沼气、潮汐能、风能等
不可再生能源
核能等
二次能源
电能、沼气、汽油、焦炭、蒸汽、工业余热等
2．关于能源的利用，下列说法中错误的是（ ）
A．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B．能源的利用过程，实质上是能量的转化和传递过程
C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能
解析：
我国的煤和石油尽管储量丰富，但终究有限，且利用后不能再生。
所以开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决能源问题的出路，四种说法中，错误的是A。
A
主题1：
燃烧热概念中“稳定氧化物”的含义是什么？
是不是高价态的氧化物比低价态的更稳定？
甲
可燃物中碳元素完全燃烧生成的是CO2（g）而不是CO（g）
乙
可燃物中氢元素完全燃烧生成的是H2O（l）而不是H2O（g）
丙
并不是高价态的氧化物一定比低价态的稳定，如硫元素燃烧生成的稳定氧化物是SO2（g）而不是SO3（g）
主题2：
提高煤燃烧效率的措施有哪些？
通入过量的氧气、使燃料充分燃烧
将煤粉碎，增大煤与空气的接触面积，提高燃烧效率
将煤气化或液化，提高燃烧效率
燃烧热的判断
[例1] （2011·
杭州统考）下列热化学方程式中ΔH的数值表示可燃物燃烧热的是（ ）
A．H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g） ΔH＝－1846kJ/l
B．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）
ΔH＝－8023kJ/l
C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－716kJ/l
D．CO（g）＋1/2O2（g）===CO2（g） ΔH＝－283kJ/l
[解析] 燃烧热是指1l燃料充分燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
A中氧化剂为Cl2，B中H2O为气态，C中H2为2l。
故只有D正确。
[答案] D
书写或判断表示燃烧热的热化学方程式要做到“四看”：
一看可燃物的化学计量数是否为1。
二看碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为CO2（g）。
三看氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H2O（l）。
四看ΔH是否为“－”及单位是否正确。
1．下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（2℃，101kPa）
（1）C4H10（g）＋
O2（g）===4CO2（g）＋H2O（l）
ΔH＝－2878kJ/l
（2）C4H10（g）＋
O2（g）===4CO2（g）＋H2O（g）
ΔH＝－268kJ/l
（3）C4H10（g）＋
O2（g）===4CO（g）＋H2O（l）
ΔH＝－1746kJ/l
（4）C4H10（g）＋
O2（g）===4CO（g）＋H2O（g）
ΔH＝－126kJ/l
由此判断，正丁烷的燃烧热为（ ）
A．2878kJ/l B．268kJ/l
C．1746kJ/lD．126kJ/l
正丁烷燃烧的四个热化学方程式中，（3）、（4）中C
产物是CO而不是CO2（g），
（2）、（4）中H
产物是H2O（g）而不是H2O（l）。
故正丁烷的燃烧热由热化学方程式
（1）来确定。
燃烧热的计算
[例2] 已知在一定条件下，CO的燃烧热为283kJ/l，CH4的燃烧热为890kJ/l，由1lCO和3lCH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为（ ）
A．2912kJB．293kJ
C．3236kJD．3867kJ
[解析] 1lCO完全燃烧放出的热量为1l×
283kJ/l＝283kJ。
3lCH4完全燃烧放出的热量为3l×
890kJ/l＝2670kJ。
释放的总热量为283kJ＋2670kJ＝293kJ。
[答案] B
有关燃烧热的计算
（1）可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×
燃烧热，即Q放＝n可燃物×
|ΔH|。
（2）根据物质燃烧的热化学方程式计算。
2．氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）燃烧的热化学方程式分别为：
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ]ΔH＝－288kJ/l
CO（g）＋
O2（g）===CO2（g） ΔH＝－2830kJ/l
ΔH＝－18kJ/l
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－8903kJ/l
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）
A．H2（g）B．CO（g）
C．C8H18（l）D．CH4（g）
由热化学方程式可知，相同质量的H2、CO、C8H18、CH4放出的热量分别为：
H2为
×
288kJ＝1429kJ，
CO为
2830kJ＝101kJ，
C8H18为
18kJ＝484kJ，
CH4为
8903kJ＝6kJ，
其中为各物质的质量，比较可知选B。
B
能源的开发与利用
[例3] 煤的气化是实施节能环保的一项重要措施。
通常在高温下将煤转化为水煤气，再将水煤气作为气体燃料。
有关热化学方程式如下：
①C（）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）ΔH1＝＋1313kJ/l
②2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）ΔH2＝－660kJ/l
③2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）ΔH3＝－4836kJ/l
下列有关说法正确的是（ ）
A．水煤气只能用作燃料
B．水煤气是一种二级能源，比煤直接燃烧污染小
C．等质量的CO和H2完全燃烧时，前者放热多
D．由③反应可以确定H2的燃烧热为2418kJ/l
[解析] 水煤气在工业上还可用作还原性气体，故A项错；
水煤气属于二级能源，其燃烧产物为CO2和H2O，比煤直接燃烧污染小，故B正确；
通过②、③反应可以计算得出，等质量的H2比CO完全燃烧放热多，故C错误；
H2燃烧生成的稳定的氧化物应为液态水，故D错误。
解决能源短缺的主要措施：
①提高能源的利用率；
②开发新能源；
③节约现有能源。
用氢气作能源
有哪些优点和缺点？
提示：
氢能有三大优点：
①单位质量的氢气燃烧热值高，
②资源丰富，③产物是水，无污染。
缺点：
储存和运输困难。
[随堂基础巩固]
1．下列分别是利用不同能源发电的实例图形，其中不属于新能源开发利用的是（ ）
风力、太阳能、潮汐能均属于新能源，火力发电不属于新能源。
C
2．（2012·
太原高二检测）下列热化学方程式中，ΔH能正确表示物质的燃烧热的是（ ）
A．S（）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－2698kJ/l
B．C（）＋1/2O2（g）===CO（g） ΔH＝－110kJ/l
C．H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（g） ΔH＝－2418kJ/l
D．2C8H18（l）＋2O2（g）===16CO2（g）＋18H2O（l）
ΔH＝－11036kJ/l
表示物质燃烧热时，可燃物必须为1l，D错误；
C→CO2（g）而不是CO（g），B错误；
H→H2O（l）而不是H2O（g），C错误。
3．（2012·
东北师大附中期中）下列说法正确的是（ ）
A．在101kPa时，1l物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
B．酸和碱发生中和反应生成1l水，这时的反应热叫中和热
C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D．在稀溶液中，1lCH3COOH和1lNaOH完全中和时放出的热量为73kJ
101kPa时，1l可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量称为燃烧热，A错误。
强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成1l水的反应热为中和热，B错误。
CH3COOH为弱酸，1lCH3COOH和1lNaOH完全中和时放出的热量小于73kJ，D错误。
4．已知：
ΔH＝－8903kJ/l，
2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g） ΔH＝＋716kJ/l，
1g氢气和1g甲烷分别充分燃烧后（生成液态水），放出的热量之比约为（ ）
A．1∶34B．1∶17
C．23∶1D．26∶1
据方程式得2lH2燃烧放出716kJ的热量，因此1gH2燃烧放出1429kJ的热量。
根据1lCH4燃烧放出8903kJ的热量，因此1gCH4燃烧放出的热量为6kJ。
因此两者放出的热量之比为1429∶6≈26∶1。
D
．已知2℃、101kPa时下列物质的燃烧热：
序号
名称
化学式
ΔH/（kJ/l）
①
苯
C6H6（l）
－3267
②
一氧化碳
CO（g）
－2830
③
乙醇
C2HOH（l）
－13668
试写出表示上述物质燃烧热的热化学方程式。
①：
________________________________________________________________________。
②：
③：
①C6H6（l）＋
O2（g）===6CO2（g）＋3H2O（l）ΔH＝－3267kJ/l
②CO（g）＋
③C2HOH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）ΔH＝－13668kJ/l
[课时跟踪训练]
（时间4分钟 满分60分）
一、选择题（本题包括7小题，每小题3分，共21分）
1．（2012·
东北师大附中期中）绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一级能源中的水能、地热能、天然气等；
二级能源中的电能、氢能等。
下列能源属于绿色能源的是（ ）
①太阳能 ②风能 ③石油 ④煤 ⑤潮汐能 ⑥木材
A．①②③B．③④⑤
C．④⑤⑥D．①②⑤
石油、煤、木材等化石能源燃烧会造成环境污染。
南京调研）已知在2℃、101kPa下，1g液态C8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出4840kJ热量，能表示辛烷燃烧热的热化学方程式是（ ）
AC8H18（l）＋12O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（g）
ΔH＝－4840kJ/l
B．C8H18（l）＋12O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）
C．C8H18（l）＋12O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）
ΔH＝＋18kJ/l
D．C8H18（l）＋12O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）
1lC8H18（l）完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为：
4840kJ×
114≈18kJ，故反应的热化学方程式为：
C8H18（l）＋12O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）
3．已知下列热化学方程式：
CH4（g）＋O2（g）===
CO2（g）＋H2O（l）
ΔH＝－441kJ/l
CH4（g）＋
O2（g）===CO（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－6073kJ/l
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）
则CH4的燃烧热为（ ）
A．441kJ/lB．6073kJ/l
C．8903kJ/lD．8023kJ/l
1l甲烷完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时的ΔH＝－8903kJ/l，故甲烷的燃烧热为8903kJ/l。
4．[双选题]下列有关能量转换的说法正确的是（ ）
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源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
葡萄糖氧化放出热量，化学能转化为热能，C错；
选项D应该是太阳能转化为化学能，D错。
AB
．[双选题]以下几个热化学方程式，能表示固态碳或气态氢气燃烧热的热化学方程式是（ ）
A．C（）＋
O2（g）===CO（g） ΔH＝＋110kJ/l
B．C（）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－393kJ/l
D．H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－288kJ/l
1lC完全燃烧生成CO2（g）[而不是CO（g）]的反应热为C的燃烧热。
1lH2完全燃烧生成1lH2O（l）的反应热为H2的燃烧热。
BD
6．（2011·
北京海淀区期末练习）已知热化学方程式C2H2（g）＋
O2（g）===2CO2（g）＋H2O（g） ΔH＝－126kJ/l，下列说法正确的是（ ）
A．乙炔（C2H2）的燃烧热为126kJ/l
B．若转移10l电子，则消耗2lO2
C．若生成2l液态水，则ΔH＝－212kJ/l
D．若形成4l碳氧共用电子对，则放出的热量为212kJ
1l可燃物完全燃烧生成最稳定的氧化物时，所放出的热量称为该可燃物的燃烧热。
由于热化学方程式中的水是气态，不是最稳定的状态，故A不正确。
消耗1lO2转移电子4l，若转移10l电子，则n（O2）＝
l＝2l，故B正确。
生成2l气态水时，ΔH＝－212kJ/l，C不正确。
形成4l碳氧共用电子对，也就是生成1lCO2，放出的热量应为628kJ。
故D错。
7．已知：
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－716kJ/l
O2（g）===CO2（g） ΔH＝－2829kJ/l
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出11374kJ热量，同时生成36g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为（ ）
A．2∶1B．1∶2
C．1∶1D．2∶3
n（H2O）＝
＝02l，
则n（H2）＝02l，
0．2lH2完全燃烧生成液态水放出的热量为：
02l＝716kJ。
由CO完全燃烧产生的热量为11374－716＝68kJ，
n（CO）＝
n（H2）∶n（CO）＝02l∶02l＝1∶1。
二、非选择题（本题包括4小题，共39分）
8．（10分）已知C、H2、CO的燃烧热的数据如下表所示：
物质
H2
CO
ΔH/kJ/l
－393
－288
（1）写出C完全燃烧的热化学方程式：
________________________________________________________________________
（2）能表示H2燃烧热的热化学方程式为：
（3）现以H2或CO为燃料来提供热能，从热能的角度考虑，你认为应该选择________（填写序号）。
A．H2 B．CO C．均可以
理由是__________________________________________________________________
由C和H2的燃烧热可书写出C完全燃烧和表示H2燃烧热的热化学方程式。
1gH2完全燃烧放出的热量为
＝1429kJ
而1gCO完全燃烧放出的热量为
≈101kJ。
故应选择H2。
（1）C（）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－393kJ/l
（2）H2（g）＋
（3）A 等质量的H2完全燃烧放出的热量比CO多，且H2的燃烧产物为H2O，对环境无污染
9．（9分）已知下列两个热化学方程式：
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－716kJ·
l－1
C3H8（g）＋O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）
ΔH＝－2220kJ·
试回答下列问题：
（1）H2的燃烧热为________________，C3H8的燃烧热为________。
（2）1lH2和2lC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。
（1）根据燃烧热的概念判断H2的燃烧热为
kJ·
l－1，C3H8的燃烧热为2220kJ·
l－1。
（2）1lH2和2lC3H8完全燃烧放出的热量为：
28．8kJ·
l－1×
1l＋2220kJ·
2l＝4728kJ。
（1）288kJ·
l－1 2220kJ·
（2）4728kJ
10．（8分）“氢能”是未来最理想的新能源。
（1）有下列3个反应：
①3FeCl2＋4H2O
Fe3O4＋6HCl＋H2
②Fe3O4＋
Cl2＋6HCl
3FeCl3＋3H2O＋
O2
③3FeCl3
3FeCl2＋
Cl2↑
这3个反应的联合与循环，主要用来生产能解决环境和能源问题的某种气体，该气体是________________。
（2）利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。
下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。
完成下列反应的化学方程式：
反应①________________；
反应②________________。
此法制取氢气的最大优点是________________。
（1）将3个方程式相加可得：
H2O
H2↑＋
O2↑，故三个反应联合与循环可制得H2。
（2）由流程图可知反应①中的反应物是I2、H2O、SO2，生成物是HI和H2SO4，反应①的方程式为I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI。
反应②中H2SO4在900℃分解为SO2、H2O和O2，反应方程式为：
2H2SO4
2SO2↑＋O2↑＋2H2O，从流程图中可以看出，SO2和I2可以循环使用。
（1）H2
（2）SO2＋I2＋2H2O
2HI＋H2SO4
2SO2↑＋O2↑＋2H2O
SO2和I2可循环使用，无污染
11．（12分）当今世界，能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。
乙烷、二甲醚燃烧热较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程的能量变化图。
请回答下列问题：
（1）乙烷的燃烧热ΔH＝________kJ/l。
（2）等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量________（填“多”或“少”）。
（3）根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：
_______________________
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