第二节 燃烧热 能源
[目标要求] 1.理解燃烧热的概念。2.了解化学在解决能源危机中的重要作用,知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。
一、燃烧热
1.概念
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,叫做该物质的燃烧热,单位kJ•mol-1。
2.燃烧热与中和热的重要区别
(1)反应环境的区别:燃烧热必须是燃烧反应而且是完全燃烧,有O2参加;而中和热是稀溶液中的酸碱中和反应。
(2)反应实质不同:燃烧反应是氧化还原反应;中和反应是复分解反应。
(3)规定物质不同:燃烧热是1 mol纯物质被燃烧;中和热是生成1_mol_H2O。
二、能源
1.能源是能提供能量的资源,它包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。
2.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。
知识点一 燃烧热
1.下列关于燃烧热的说法中正确的是( )
A.1 mol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℃、1.01×105 Pa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
D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变
答案 C
2.以下几个热化学方程式,能表示有关物质燃烧时的燃烧热的热化学方程式是( )
A.C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH=+110.5 kJ•mol-1
B.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ•mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ•mol-1
D.H2(g)+12O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ•mol-1
答案 B
解析 要考虑两个要素:1 mol物质燃烧和生成稳定氧化物。
知识点二 能源
3.关于能源,以下说法中不正确的是( )
A.煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能
B.柴草燃烧时释放的能量是生物能
C.核能和地热能来自地球自身
D.潮汐能来源于月球引力做功
答案 B
解析 B选项中,柴草燃烧是剧烈的氧化反应,燃烧时化学能转变为热能,而柴草具有的化学能的最初来源也可追溯到太阳能,因为绿色植物的生长过程必须依靠阳光,通过光合作用,叶绿体将H2O和CO2转化成淀粉,在此过程中,太阳能转化成化学能贮存在植物中,通过燃烧,又释放出来。故B选项错误。
4.下列叙述正确的是( )
A.水能是二次能源 B.电能是二次能源
C.天然气是可再生能源 D.水煤气是可再生能源
答案 B
练基础落实
1.下列热化学方程式中ΔH的数值表示可燃物燃烧热的是( )
A.CO(g)+12O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ•mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ•mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ•mol-1
D.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ•mol-1
答案 A
解析 根据燃烧热的概念知应是1 mol燃料,生成常温常压下稳定的氧化物,H2O在上
述情况下液态稳定。
2.已知H2的燃烧热为-285.8 kJ•mol-1,CO的燃烧热为-282.8 kJ•mol-1;现有H2和CO组成的混合气体5.6 L(标准状况),经充分燃烧后,放出总热量为71.15 kJ,并生成液态水。下列说法正确的是( )
A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-282.8 kJ•mol-1
B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ•mol-1
C.燃烧前混合气体中CO的体积分数为60%
D.燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生0.125 mol O2
答案 D
解析 根据H2、CO的燃烧热数据判断
A项:ΔH应为-565.6 kJ•mol-1,A项错;
B项:应为液态水,B项错;
C项:CO的体积应进行计算。
设H2、CO物质的量分别为x、y
则x+y= =0.25 mol①
H2燃烧放热为285.8x kJ,CO燃烧放热为282.8y kJ
则:285.8 x+282.8y=71.15 kJ②
解①②联立方程得x=0.15 mol,y=0.1 mol
故CO的体积分数为40%,C选项错。
根据元素守恒H2、CO燃烧后生成H2O、CO2,与燃烧前H2、CO总物质的量相等,与Na2O2反应生成的O2是H2O和CO2总物质的量的一半。
3.根据以下3个热化学方程式
2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q1 kJ•mol-1
2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q2 kJ•mol-1
2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(g) ΔH=-Q3kJ•