2019-2020学年高中化学 1.2 燃烧热 能源课件 新人教版选修4

第二节燃烧热能源一、燃烧热含义25℃、101kPa时,_______纯物质完全燃烧生成_____的氧化物时所放出的热量单位__________________1mol稳定kJ/mol(或kJ·mol-1)意义甲烷的燃烧热ΔH=-890.31kJ·mol-1,表示在25℃、101kPa时1mol甲烷完全燃烧生成______和______时放出890.31kJ的热量表示热化学方程式为_______________________________ΔH=-890.31kJ·mol-1CO2(g)H2O(l)CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)二、能源1.定义:能提供_____的资源,它包括_________、阳光、流水、风力、潮汐以及柴草等。能量化石燃料2.化石燃料:包括___、_____和_______。特点:(1)蕴藏量有限,不能再生;(2)利用率低;(3)_________。煤石油天然气污染环境3.解决能源危机的方法(1)提高现有能源的_______。(2)开发新的能源①新能源:主要有_______、_____、_____、地热能、海洋能、生物质能等。②特点:资源丰富,可以再生,_____污染或很少污染。利用率太阳能氢能风能没有【自主检测】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()【解析】选C。火力发电以煤作为燃料,煤属于化石燃料,属于传统能源。2.下列关于燃烧热的说法中正确的是()A.1mol物质燃烧所放出的热量B.常温下,可燃物燃烧放出的热量C.在25℃、1.01×105Pa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量D.燃烧热随热化学方程式中的化学计量数的改变而改变【解析】选C。燃烧热是在25℃、1.01×105Pa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。3.下列关于燃料的说法正确的是()A.“可燃冰”(CH4·nH2O)是将水变为油的新型燃料B.地热能是一种新型能源C.乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料D.石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料【解析】选B。A项,“可燃冰”含碳元素,水不含碳元素,根据元素守恒知,水不能变为油;C项,乙醇属于可再生燃料;D项,石油和煤属于不可再生燃料。4.下列热化学方程式中,ΔH能正确表示物质的燃烧热的是()A.CO(g)+O2(g)====CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1B.C(s)+O2(g)====CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1C.H2(g)+O2(g)====H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1D.2C8H18(l)+25O2(g)====16CO2(g)+18H2O(l)ΔH=-11036kJ·mol-1121212【解析】选A。A.CO的化学计量数为1,产物为稳定氧化物,ΔH代表燃烧热,故A正确;B.C的化学计量数为1,但产物不是稳定氧化物,ΔH不代表燃烧热,故B错误;C.H2的化学计量数为1,但产物不是稳定氧化物,ΔH不代表燃烧热,故C错误;D.C8H18的化学计量数为2,产物是稳定氧化物,ΔH不代表燃烧热,故D错误。5.甲醇属于可再生能源,可代替汽油作为汽车的燃料,下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式为()A.CH3OH(l)+O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+763.3kJ·mol-1B.CH3OH(l)+O2(g)====CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-763.3kJ·mol-13232C.CH3OH(l)+O2(g)====CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-675.3kJ·mol-1D.2CH3OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1526.6kJ·mol-132【解析】选B。据燃烧热的定义,书写表示燃烧热的热化学方程式时要以1mol可燃物为标准,其他物质的计量数可用分数,且生成物为稳定氧化物。知识点一燃烧热的正确理解1.燃烧热的四点理解(1)燃烧热的ΔH为负,即ΔH0。(2)“1mol纯物质”指纯净物(单质或化合物)。(3)“完全燃烧生成稳定的氧化物”是指单质(或化合物)燃烧后变为最稳定的氧化物(不能再燃烧了)。如C(s)→CO2(g);H2(g)→H2O(l);S(s)→SO2(g)。(4)书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1mol物质为标准来配平其他物质的化学计量数,其他物质的化学计量数可能会出现用分数表示的情况。例如:C8H18(l)+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5518kJ·mol-1。2522.燃烧热的描述:语言表述:H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1;符号表示:H2的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1。3.燃烧热和中和热的异同点:类别项目燃烧热中和热相同点能量变化放热反应ΔH及其单位ΔH0,单位均为kJ·mol-1类别项目燃烧热中和热不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为1mol类别项目燃烧热中和热不同点反应热的含义25℃、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在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量类别项目燃烧热中和热不同点表示方法燃烧热为akJ·mol-1或ΔH=-akJ·mol-1中和热为57.3kJ·mol-1或ΔH=-57.3kJ·mol-1【方法技巧】书写或判断表示燃烧热的热化学方程式的“四提醒”(1)可燃物的化学计量数是否为1。(2)碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为CO2(g)。(3)氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H2O(l)。(4)ΔH是否为“-”及单位是否正确。【素养升华】微观探析:中和热与燃烧热的热化学方程式的书写(1)书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧1mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数。同时可燃物要完全燃烧且生成的氧化物状态稳定。例如,H2(g)+O2(g)====H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-112(2)书写表示中和热的热化学方程式时,以中和反应生成1molH2O(l)为标准配平其余物质的化学计量数。例如,H2SO4(aq)+NaOH(aq)====Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-11212【典题通关】【典例】下列说法正确的是()A.乙烯完全燃烧时,放出的热量为乙烯的燃烧热B.在25℃、101kPa时,1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热C.由2CO(g)+O2(g)====2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1,可知CO的燃烧热为283kJ·mol-1D.乙炔的燃烧热为1299.6kJ·mol-1,则2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(g)反应的ΔH=-2599.2kJ·mol-1【解题指南】解答该题要注意以下两点:(1)燃烧热的标准是可燃物的用量为1mol;(2)燃烧热的结果是可燃物完全燃烧并生成稳定的氧化物,如C生成CO2(g),S生成SO2(g),H生成H2O(l)。【解析】选C。选项A没有指明乙烯的物质的量为1mol,且没说明水的聚集状态;选项B中没有指明1mol碳完全燃烧生成CO2(g);选项D中热化学方程式的生成物水应为液态,反应热ΔH与其不对应。【延伸探究】(1)C项改为燃烧热的热化学方程式该如何书写?提示:CO(g)+O2(g)====CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1。12(2)D项中正确的反应热的数值比2599.2大还是小?提示:H2O(g)比H2O(l)的能量高,故放出的热量小,即放出的热量数值比2599.2小。【过关训练】1.(2018·郑州高二检测)下列说法正确的是()A.氢气的燃烧热ΔH=-285.5kJ·mol-1,则水分解的热化学方程式:2H2O(l)====2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.0kJ·mol-1B.已知2C(s)+O2(g)====2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1,则该反应的反应热为221kJ·mol-1C.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量D.已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1【解析】选A。根据燃烧热的概念判断,水分解的热化学方程式:2H2O(l)====2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.0kJ·mol-1,故A正确;B项,应指明反应为吸热反应还是放热反应,故B错误;C项,醋酸为弱酸,电离吸热,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ,故C错误;D项,浓硫酸溶于水放热,则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热ΔH-57.3kJ·mol-1,故D错误。2.(2018·合肥高二检测)油酸甘油酯(相对分子质量884)是一种典型的脂肪,在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)====57CO2(g)+52H2O(l)。已知要消耗1kg该化合物,常人需快走约200公里(每快走1公里按平均耗能190kJ计)。则油酸甘油酯的燃烧热ΔH约为()A.3.8×104kJ·mol-1B.-3.8×104kJ·mol-1C.3.4×104kJ·mol-1D.-3.4×104kJ·mol-1【解析】选D。燃烧热指的是燃烧1mol可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量,消耗1kg油酸甘油酯释放出热量:200×190kJ=3.8×104kJ,1kg该化合物的物质的量为1000g÷884g·mol-1,则油酸甘油酯的燃烧热故答案选D。44113.810kJ3.410kJmol1000g884gmolgg，H【补偿训练】下列热化学方程式正确的是()选项已知条件热化学方程式AH2的燃烧热为akJ·mol-1H2+Cl22HClΔH=-akJ·mol-1B1molSO2、0.5molO2完全反应后,放出热量98.3kJ2SO2(g)+O2(g)====2SO3(g)ΔH=-98.3kJ·mol-1点燃====选项已知条件热化学方程式CH+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)====BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1D31g白磷(P4)比31g红磷能量多bkJP4(s)====4P(s)ΔH=-4bkJ·mol-1【解析】选D。选项A中符合已知条件的应是H2和O2反应,A错;B项,ΔH应为-196.6kJ·mol-1,B错;选项C中由于生成BaSO4沉淀,放出的热量大于114.6kJ,C错。知识点二能源的分类1.能源的分类2.新能源的特点新能源优点缺点太阳能能量巨大、清洁、充足,不需要开采、运输能量密度低开发成本高稳定性差氢能燃烧热值高资源丰富无毒、无污染储存、运输困难新能源优点缺点地热能蕴藏量丰富正开发之中风能能量巨大不稳定,受地区、季节、气候影响甚大【知识拓展】能源的其他分类方法标准来源举例按来源分来自太阳辐射的能量太阳能、煤、石油、天然气、生物质能、风能来自地球内部的能量地热能、核能、水能来自天体引力的能量潮汐能标准来源举例按对环境的污染程度分清洁能源氢气、太阳能、风能、水能非清洁能源煤、石油【典题通关】【典例】(2018·宁波高二检测)下列说法不正确的是()A.人类在远古时代就通过燃烧植物的方式开始利用生物质能B.氢能是理想的绿色能源,但现代人们只能将氢气的化学能转化为热能C.煤中含有硫元素,大量的直接燃烧煤会引起酸雨等环境问题D.太阳能以光和热的形式传送到地面,人们可以直接利用这些光和热【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)明确生物质能、氢能的含义;(2)明确SO2是形成酸雨的因素之一。【解析】选B