学年第二学期高中化学新课突破人教选修412燃烧热 能源自主预习课堂达标.docx

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学年第二学期高中化学新课突破人教选修412燃烧热能源自主预习课堂达标

人教版选修4：

——燃烧热　能源

【课堂达标】

1．已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体。

等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。

下面有关天然气的几种叙述中正确的是（　　）

①天然气与煤、石油相比是较清洁的能源

②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大

③燃烧天然气也是酸雨的成因之一

A．①②③　　　　　　　B．只有①

C．①和②D．只有③

解析：

选C　CH4燃烧的产物是CO2和H2O，与煤、石油相比属较清洁的能源。

依题意，1molCH4（16g）比1molCO2（44g）产生的温室效应大，故等质量的CH4比CO2产生的温室效应也大。

天然气燃烧生成的CO2不是酸雨的成因，因为H2CO3的酸性很弱。

2．下列表示乙炔（化学式为C2H2）燃烧热的热化学方程式是（　　）

A．2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（g）　

ΔH＝akJ·mol－1

B．C2H2（g）＋

O2（g）===2CO2（g）＋H2O（l）　

ΔH＝bkJ·mol－1

C．C2H2（g）＋

O2（g）===2CO（g）＋H2O（g）　

ΔH＝ckJ·mol－1

D．C2H2（g）＋

O2（g）===2CO（g）＋H2O（l）　

ΔH＝dkJ·mol－1

解析：

选B　只有1mol乙炔完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量才能表示乙炔的燃烧热，只有B项正确。

3．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2215kJ·mol－1。

若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为（　　）

A．55kJ　　　　　　　B．220kJ

C．550kJD．1108kJ

解析：

选A　C3H8～4H2O（l）　～　ΔH

　　　　　　　　4mol　　　2215kJ

mol　　　a

解得a＝55kJ。

4．中国锅炉燃煤采用沸腾炉逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于（　　）

①增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源　②减少炉中杂质气体（如SO2等）的形成　③提高煤炭的热效率并减少CO的排放　④使得燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率

A．①②B．①③④

C．②③D．③④

解析：

选D　由于大块的固体燃料与空气的接触面积有限，燃烧往往不够充分，采用沸腾炉是将固体燃料粉碎，以增大燃料与空气的接触面积，提高燃烧效率，同时又能防止煤炭不充分燃烧产生CO污染大气。

5．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（　　）

解析：

选C　C项，火力发电是利用煤作燃料，不属于新能源的开发利用。

6．现有以下几种措施：

①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；②少用原煤作燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源。

其中能减少酸雨产生的措施是（　　）

A．①②③　　　　　　　B．②③④

C．①②④D．①③④

解析：

选C　煤及其他化石燃料中含S元素，它们燃烧产生的SO2的大量排放是形成酸雨的主要原因。

对燃煤产生的尾气进行除硫，少用、不用原煤作燃料，开发清洁能源都可以减少SO2的排放，减少酸雨的产生。

燃煤时鼓入足量空气只能提高煤的燃烧效率，不能减少SO2的排放。

7.已知下列热化学方程式：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH＝－483.6kJ·mol－1

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）　ΔH＝－241.8kJ·mol－1

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝－571.6kJ·mol－1

则氢气的燃烧热是（　　）

A．483.6kJ·mol－1B．241.8kJ·mol－1

C．571.6kJ·mol－1D．285.8kJ·mol－1

解析：

选D　H2生成的稳定氧化物为液态水，所以由第三个方程式求燃烧热为

×（571.6kJ·mol－1）＝285.8kJ·mol－1。

8．25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、890.3kJ·mol－1、2800kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是（　　）

A．C（s）＋

O2（g）===CO（g）　ΔH＝－393.5kJ·mol－1

B．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－890.3kJ·mol－1

C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝＋571.6kJ·mol－1

D.

C6H12O6（s）＋3O2（g）===3CO2（g）＋3H2O（g）　ΔH＝－1400kJ·mol－1

解析：

选B　燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，一氧化碳不是稳定氧化物，A错误，B正确；氢气燃烧是放热反应，ΔH小于0，C错误；C6H12O6应为1mol且生成物水是气体不是稳定氧化物，D错误，故选B。

9．“能源分类相关图”如图所示，以下能源中符合图中的阴影部分的是。

①煤炭　②石油　③潮汐能　④水能　⑤生物质能　

⑥天然气　⑦太阳能　⑧风能　⑨沼气　⑩地热能　

⑪海洋能　⑫核能

答案：

⑤⑦⑧⑨

10.已知H2、CH4、C2H5OH的燃烧热依次为：

285.81kJ·mol－1、890.31kJ·mol－1、1366.81kJ·mol－1。

从以下几个角度对上述的几种燃料进行比较：

（1）从单位物质的量燃烧热值的角度考虑：

选用较好。

（2）从环境污染（清洁能源）的角度考虑：

选用较好。

（3）从使用安全的角度考虑：

家庭燃烧不建议用。

（4）从成本角度考，建议选用。

[答案]　

（1）C2H5OH　

（2）H2　（3）H2　（4）CH4

11.（2019·青岛四中高二检测）热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量，燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态，下表是几种物质在常温常压下的热值数据。

物质

H2

CO

CH4

热值/kJ·g－1

143

10

56

（1）根据以上热值数据，最理想的燃料是。

（2）根据以上热值数据，写出在该状态下表示氢气燃烧热的热化学方程式。

（3）若管道煤气（含体积比为1∶1的H2和CO）价格为1.00元·m－3（按标准状况计算），天然气的价格为2.50元·m－3，使用哪种气体在经济上更为合算？

，理由是。

（无需写出计算过程）

解析：

（1）H2的热值最大，且燃烧产物无污染，是最理想的燃料。

（2）“表示氢气燃烧热的热化学方程式”既要符合热化学方程式要求，又要满足燃烧热的条件，1gH2（g）完全燃烧生成H2O（l）放热143kJ,1molH2（g）放热286kJ，热化学方程式为H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）ΔH＝－286kJ·mol－1。

（3）设均消费2.5元燃料，2.5元管道煤气放出的热量为2.5×

×2g·mol－1×143kJ·g－1＋2.5×

×28g·mol－1×10kJ·g－1≈31585kJ；消费2.5元天然气放出的热量为

×16g·mol－1×56kJ·g－1＝40000kJ，则消费相同价格的燃料时天然气放出的热量多，更划算。

答案：

（1）H2

（2）H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－286kJ·mol－1

（3）天然气　相同价格的管道煤气和天然气相比产生的热量后者多

12．（2019·肥东高二检测）在一定条件下，S8（s）和O2（g）发生反应依次转化为SO2（g）和SO3（g）。

反应过程中的能量关系可用如图简单表示（图中的ΔH表示生成1mol产物的数据）。

（1）写出表示S8燃烧热的热化学方程式。

（2）写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式

。

（3）若已知1个S8分子中有8个硫硫键，硫氧键的键能为dkJ·mol－1，氧氧键的键能为ekJ·mol－1，则S8分子中硫硫键的键能为。

解析：

（1）燃烧热指的是1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，因此根据定义先写出反应的化学方程式S8（s）＋8O2（g）===8SO2（g），又由于题干中给出的焓变是指生成1mol产物的数据，因此该反应的热化学方程式为S8（s）＋8O2（g）===8SO2（g）　ΔH＝－8akJ·mol－1。

（3）设S8分子中硫硫键的键能为xkJ·mol－1，反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，结合

（1）可得8x＋8e－16d＝－8a。

解得x＝2d－a－e。

答案：

（1）S8（s）＋8O2（g）===8SO2（g）　ΔH＝－8akJ·mol－1

（2）2SO3（g）===2SO2（g）＋O2（g）　ΔH＝＋2bkJ·mol－1

（3）（2d－a－e）kJ·mol－1

13.已知一些烷烃的燃烧热如下表：

化合物

燃烧热/

（kJ·mol－1）

化合物

燃烧热/

（kJ·mol－1）

甲烷

891.0

正丁烷

2878.0

乙烷

1560.8

异丁烷

2869.6

丙烷

2221.5

异戊烷

3531.3

（1）热稳定性：

正丁烷（填“>”或“<”）异丁烷。

（2）写出表示乙烷燃烧热的热化学方程式

。

（3）相同物质的量的烷烃，碳原子数越多，燃烧放出的热量越（填“多”或“少”）。

（4）有同学估计“正戊烷的燃烧热在3540kJ·mol－1左右”，你认为正确吗？

。

理由是

。

解析：

（1）能量越低越稳定。

（3）由表中提供的数据可以推出碳原子越多，燃烧放出的热量越多。

（4）由表中数据可以推知，正丁烷的燃烧热略大于异丁烷的燃烧热，所以正戊烷的燃烧热应略大于异戊烷的燃烧热。

答案：

（1）<

（2）C2H6（g）＋

O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH＝－1560.8kJ·mol－1

（3）多

（4）正确　正丁烷的燃烧热比异丁烷的略大，所以正戊烷的燃烧热亦应略大于异戊烷

【课后总结】

分点突破1　燃烧热

1．定义

101kPa时，

1mol纯物质完全燃烧生成

稳定的氧化物时所放出的热量。

2．意义

CH4的燃烧热为890.31kJ·mol－1，表示在25℃、101kPa时，

1molCH4（g）完全燃烧生成

CO2（g）和

H2O（l）时放出

890.31kJ的热量。

3．表达形式（以甲烷为例）

（1）甲烷的燃烧热ΔH＝

－890.31kJ·mol－1。

（2）CH4的燃烧热为

890.31kJ·mol－1。

【归纳总结】

（1）燃烧热的ΔH一定为负值。

因为物质燃烧均为放热反应。

（2）对“完全燃烧生成稳定氧化物”的理解：

单质（或化合物）燃烧后变为最稳定的氧化物（不能再燃烧了），“稳定”既包含化学性质的稳定，也包含物质所处状态的稳定。

如C（s）→CO2（g）；H2（g）→H2O（l）；S（s）→SO2（g）；

NH3（g）→N2（g）＋H2O（l）；CH4（g）→CO2（g）＋H2O（l）。

分点突破2　能源

1．定义

能提供

能量的资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。

2．化石燃料

化石燃料包括：

煤、

石油、

天然气，其缺点是蕴藏量

有限；不能

再生；利用率

低；污染环境。

3．新能源

新能源主要包括：

太阳能、

氢能、

地热能、风能、

海洋能和

生物质能等。

4．能源的分类

分类

再生能源

非再生能源

常规

能源

新能源

常规

能源

新能源

一次能源

（直接获得）

水能等

太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等

煤、石油、

天然气等

核能等

二次能源

（间接获得）

煤制品、石油制品、电能、氢能、火药等

5.解决能源危机的方法

（1）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。

（2）寻找新的能源，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，它们资源丰富，可以

再生，没有污染或很少有污染。

【归纳总结】

1．解决化石燃料枯竭的措施有：

（1）提高能源利用率。

（2）开发新的能源。

（3）节约现有的能源。

2．燃料充分燃烧的条件包括：

（1）要有足够的空气。

（2）燃料与空气有足够大的接触面积。

3．提高燃料燃烧效率可采取的措施：

（1）通入足量空气，使燃料充分燃烧；空气足量但要适量，否则，过量的空气会带走部分热量。

（2）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。

如：

将煤气化或液化。