高二化学知识梳理课件：12燃烧热能源（人教版选修4）.ppt

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1、 第二节燃烧热能源 目前，世界上所需的能源大多数来自石油、天然气和煤，它们是由远古生物掩埋在地下深处历经几百万年演变而成的，但很可能在几百年内就被人类耗尽。从长远观点看，开发新能源已成为迫在眉捷的任务，其中太阳能、生物能及氢能的资源最为丰富。 那么，你还知道哪些新能源？我们在选择新能源时需要注意哪些问题呢？ 1.理解并掌握燃烧热的概念；理解燃料充分燃烧的条件。 2了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。 3了解使用化石燃料的利弊和新能源的开发。 4了解化学在解决能源危机中的重要作用。 1概念 时， 纯物质 燃烧生成 时所放出的热量，单位： 。 2意义 例如：C2H2的燃烧热为1 299.6 k

2、Jmol1，表示在 时， C2H2完全燃烧生成 和 时放出1 299.6 kJ的热量。 25 、101 kPa1 molkJmol125 、101 kPa1 molCO2H2O(l)完全完全稳定的氧化物稳定的氧化物 3燃料充分燃烧的条件是：(1)要有适当过量的 ； ( 2 ) 燃 料 和 空 气 ( 或 氧 气 ) 要 有 足 够 大的 。 不充分燃烧的危害有：(1) ；(2)产生 ，危害 。 4物质的燃烧热越大，H越 。空气空气(或氧气或氧气)接触面积接触面积产热少产热少污染污染健康健康小小 对燃烧热概念的理解及其与中和热的比较 (1)对燃烧热的理解 燃烧热是反应热的一种，其H0。 25 、

3、101 kPa时，纯可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，如C完全燃烧应生成CO2(g)，而生成CO(g)属于不完全燃烧。生成不稳定的氧化物所放出的热量不是燃烧热，如 热量可燃物物质的量燃烧热。 文字叙述燃烧热时，用“正值”或“H”表示。例如，CH4的燃烧热为890.31 kJ/mol或H890.31 kJ/mol。燃烧热中和热相同点能量变化放热反应放热反应H及其单位H0，kJmol1H0，kJmol1不同点反应物的量1 mol不一定为1 mol生成物的量不一定为1 mol1 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化合物时所放出的热量在稀溶液里，酸与碱发生中和

4、反应生成1 mol水时所释放的热量(2)燃烧热与中和热的比较燃烧热与中和热的比较 1下列热化学方程式中的H能表示物质燃烧热的是() A2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJ/mol BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJ/mol C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol DH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H183 kJ/mol 答案：B 1概念 能源就是提供能量的自然资源，它包括化石燃料( 、 、 )、 、 、 、 以及柴草等。 2地位 能源是国民经济和社会发展的重要 基础，它的开发和利用情况可以衡量一个国家和地 区

5、的 和 。煤煤石油石油天然气天然气阳光阳光风力风力流水流水潮汐潮汐物质物质经济发展经济发展科学技术水平科学技术水平 3我国目前的能源利用状况 (1)我国目前使用的主要是 ，它们的蕴藏量有限，而且不能 ，最终将造成枯竭。 (2)基于我国目前的技术水平和管理水平，能源的开采、运输、加工的终端利用效率很低，浪费很大，据统计总效率仅为9%。化石燃料化石燃料再生再生 4能源危机的解决方法 (1)解决能源危机的办法是 ，即开发新的能源和节约现有能源，提高能源的 。 ( 2 ) 现 在 探 索 的 新 能 源 主 要有 、 、 、 、 等，它们的特点是 、 、 。开源节流开源节流利用率利用率太阳能太阳能氢能

6、氢能风能风能地热能地热能海洋能和生物质能海洋能和生物质能资源丰富资源丰富可以再生可以再生没有污染或很少污染没有污染或很少污染 能源的分类及应用 (1)能源的分类标准分类举例按转换过程分一次能源煤、原油、天然气等化石能源、水能、风能、生物质能、太阳能等二次能源各种石油制品、煤气、蒸气、电力、氢能、沼气等标准分类举例按性质分可再生能源风能、水能、生物质能、太阳能、潮汐能等非再生能源石油、煤、天然气等化石能源、核能按利用历史分常规能源煤、石油、天然气、水能、生物能等新能源地热能、氢能、核能、风能、太阳能、海洋能等 (2)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。 (3)提

7、高燃料燃烧效率的措施 通入空气足量，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。 2氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐，我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括() 原料来源广易燃烧、热值高储存方便制备工艺廉价易行 AB C D 解析：地球上有大量水，可用水为原料制H2；H2易燃烧无污染，

8、热值高，是一种高效干净的新能源；但在利用氢燃料时，其储存和制备成本较高，到现在还不能大量使用。 答案：A (2009四川高考)25 ，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5 518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是() 思路指引：解答本题要注意以下三点： (1)燃烧热、中和热的含义。 (2)燃烧热、中和热热化学方程式的书写。 (3)热量与燃烧热之间的关系。 本题考查了燃烧热、中和热的含义及热化学方程式的书写。A项中中和热应为生成1 mol H2O(l)时所放出的热量，并且反应生成难溶物BaSO4，对体系热量有影响，故A错；燃

9、烧热是指1 mol纯净物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，C项中H2O(g)应为H2O(l)，D项中C8H18应为1 mol，故C、D错。 答案：B 中和热是以生成1 mol水为标准的，因此书写它们的热化学方程式时，应以生成1 mol H2O为标准来配平其余物质的化学计量数；而燃烧热是以1 mol可燃物质为标准的，故书写燃烧热的热化学方程式时，应以此为标准配平，其他反应物、生成物的化学计量数既可用整数表示，也可用分数表示。 解析：燃烧热是指在25 、101 kPa下，1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，需要注意的是该条件下水为液态。在热化学方程式中H0表示吸热，故在题给选

10、项中A、B、C错误，故正确答案为D。 答案：D 能源是人类生存和发展的重要支撑因素。常规能源(煤、石油、天然气等)日益减少，促进人们研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、核能等)的开发。 ( 1 ) 我 国 目 前 最 主 要 的 能 源 品 种 是_，能源利用中存在的主要问题有_。 (2)为减少污染，提高燃料利用率，下列措施可以达到目的的是_(填序号)。 将城市居民燃煤改为使用气体燃料若将原来烧天然气的灶具改烧液化石油气，应增大空气进入量和减少液化气的进入量在农村大力发展沼气 (3)乌克兰科学家用铜和铁混合熔化制成多孔金属，用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器，该雾化器的作用是_。 (

11、4)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料，它可以由绿色植物的秸秆制取。制取乙醇的两步化学方程式是_，_。1.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出1.367 kJ热量，表示乙醇燃烧热的热化学方程式为_。 (1)我国是一个人口众多的发展中国家，煤、石油等天然资源较为丰富，但人均资源占有量少，能源利用率低。(2)使燃料充分燃烧是消除污染、提高燃料利用率的重要途径，、是保证燃料充分燃烧的有效措施；而发展沼气是解决农村燃烧秸秆污染空气的有效措施。(4)绿色植物秸秆的主要成分为纤维素，由纤维素葡萄糖乙醇不难写出由秸秆制取乙醇的化学方程式。 答案：(1)煤人均能源占有量小，能源利用率低，单位产值能耗高(2)(3

12、)使煤油油滴变为油雾，增大与氧化剂的接触面积，使煤油充分燃烧 1煤作燃料的利弊问题 (1)煤是最重要的化工原料，把煤作为燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。 (2)煤直接燃烧时产生的CO、SO2等有毒气体及烟尘，对环境造成严重污染。 (3)煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低且运输不方便。 (4)可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧热的利用率。 2氢能的优点是燃烧热值高，资源丰富(它的主要来源是水，地球上水量丰富，并且氢燃烧后又生成水，可以反复使用)，无毒、无污染。缺点是储存、运输困难。目前以水为原料获得廉价、丰富的氢能的

13、技术还有待突破。 氢已用作火箭和燃料电池的燃料。 22005年联合国环境署确定的世界环境日主题为：营造绿色城市，呵护地球家园。下列污染源属于必须治理的是() 使用化肥造成粮食、蔬菜污染；排放含有机物和含磷洗衣粉的污水造成“水质污染”；从冰箱、空调中泄漏的氟利昂破坏臭氧层；废弃塑料制品造成“白色污染”；机动车辆排出的尾气引起“光化学烟雾”；燃烧煤、石油等化石燃料产生的二氧化硫和粉尘，造成空气污染和“酸雨”；燃烧柴草等燃料产生大量二氧化碳，造成地球温室效应。 AB C D 解析：对于使用化肥造成粮食、蔬菜的污染对人体不是很严重，而且粮食、蔬菜的生长离不开化肥，所以不属于必须治理的；燃烧柴草等燃料虽

14、然产生大量二氧化碳，但与燃煤、石油相比其量不大，对人类的影响不大，不属于必须治理的；而排放含有机物和含磷洗衣粉的污水可造成“水质污染”；从冰箱、空调中泄漏的氟利昂会破坏臭氧层；废弃塑料制品会造成“白色污染”；机动车辆排出的尾气会引起“光化学烟雾”；燃烧煤、石油等化石燃料产生的二氧化硫和粉尘，会造成空气污染和“酸雨”，这些污染对人类的影响是非常大的，所以必须治理。故正确答案为B。 答案：B 1(2011扬州高二期末)下列能源组合中，均属于新能源的一组是() 天然气煤核能石油太阳能生物质能 风能氢能 AB C D 解析：核能、太阳能、生物质能、风能、氢能均属于新能源，具有资源丰富、可再生、没有污染

15、或很少污染的特点。 答案：D 2(2010青岛高三质检)下列说法正确的是() A在101 kPa时，1 mol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1 mol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25 、101 kPa时，纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热 解析：本题旨在考查对燃烧热、中和热定义的理解，特别是两概念中应注意的问题，A中没有指明温度，以及“物质完全燃烧生成稳定的化合物”这些条件，所以A错。B中缺乏“在稀溶液中”这一前提，所以B错。D中未限定物质的量是1 mol，所以D也错了。 答案：C 3

16、下列热化学方程式正确的是(H的绝对值均正确)() AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJ/mol(燃烧热) BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(中和热) CS(s)O2(g)=SO2(g)H269.8 kJ/mol(反应热) D2NO2=O22NOH116.2 kJ/mol(反应热) 解析：A项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1 mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态必须为液态，A项错误；中和反应是放热反应，H应小于0，B项错误；热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态，D项错误；C

17、正确。 答案：C 4(2010南京师大附中模拟)“嫦娥一号”登月成功，实现了中国人“奔月”的梦想。 (1)发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧，这种推进剂的优点是_ .(请写两条) 相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最多的是_，通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是_(保留1位小数)。 (3)已知：H2(g)=H2(l)H0.92 kJmol1 O2(g)=O2(l)H6.84 kJmol1 H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：_。 (4)如果此次“嫦娥一号”所携带的推进剂为45吨，液氢、液氧恰好完全反应生成气态水，总共释放能量_kJ(保留3位有效数字)。 解析：(1)H2的密度小，相同质量的H2比其他燃料燃烧放出的热量多，产物H2O不对大气造成污染 答案：(1)相同质量时，氢气放出的热量多产物为水，无污染(其他合理答案均可) (2)H24.4 1 (3)H2(l)O2(l)=H2O(g)H237.46 kJmol1 (4)5.94108