第一章化学反应与能量变化(三)讲义

第一章化学反应与能量（三）

考点五能源

1．概念: 能提供能量的自然资源。

2．发展阶段: 柴草时期→化石能源时期→多能源结构时期。

3．分类

(1)化石燃料

①种类：煤、石油、天然气。②特点：蕴藏量有限，且不能再生。

(2)新能源

①种类：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。

②特点：资源丰富，可以再生，没有污染或污染很小。

4．能源问题

(1)我国目前使用的主要能源是化石燃料，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。

(2)化石燃料的大量使用带来严重的环境污染问题。

5．解决能源问题的措施

(1)提高能源的使用效率

①改善开采、运输、加工等各个环节。

②科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。

一是保证燃烧时有适当过量的空气，如鼓入空气、增大O2浓度等。

二是保证燃料与空气有足够大的接触面积，如将固体粉碎成粉末，使液体喷成雾状等。

(2)开发新的能源

开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。

深度思考

1．2009年哥本哈根气候大会，是被称作“人类拯救地球的最后一次机会”的联合国气候变化大会。下列措施有利于节能减排、改善环境质量的是()

①回收再利用废弃的塑料、金属、纸制品及玻璃等资源

②发展低碳经济、循环经济，开发推广太阳能、水能、风能等能源，减少煤、石油等化石燃料的使

用③使用填埋法处理未经分类的生活垃圾④推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染⑤研制开发新型燃料电池汽车，减少机动车尾气污染

A．①②④⑤B．①②⑤C．①②③④D．③④⑤

答案 A

解析未经分类的生活垃圾使用填埋法处理的措施不仅污染环境，还造成资源浪费，③不正确。

2．能源分类相关图如右图所示，下列四组选项中，全部符合图中阴

影部分的能源是()

A．煤炭、石油、沼气B．水能、生物能、天然气

C．太阳能、风能、潮汐能D．地热能、海洋能、核能

答案 C

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用 (×)

(2009·浙江理综，7C) 解析太阳能热水器的使用不属于生物质能的利用。

(2)石油、煤、天然气、可燃冰、植物油都属于化石燃料(×)

(2009·浙江理综，7D) 解析植物油不属于化石燃料。

(3)开发核能、太阳能等新能源，推广甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放

(×)

(2010·浙江理综，7B) 解析无磷洗涤剂与碳的排放不相关。

(4)甲烷的标准燃烧热为－890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋

2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 (×)

(2010·浙江理综，12A) 解析水的状态错误。

(5)500 ℃、300 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH2(g)，放热19.3

2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1(×) kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)催化剂

500 ℃、30 MPa

(2010·浙江理综，12B) 解析合成氨反应为可逆反应，并不能完全转化。

(6)化学反应有新物质生成，并遵循质量守恒定律和能量守恒定律(√)

(2011·浙江理综，7A) 解析化学变化遵循能量和质量守恒。

(7)实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为－3 916 kJ·mol－1、－3 747 kJ·mol－1和

－3 265 kJ·mol－1，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键(√)

(2011·浙江理综，12C) 解析由盖斯定律，根据环己烷和环己烯的燃烧热，则1 mol环己烷失去2 mol H即1 mol H2燃烧的反应热之和为－3 916 kJ·mol－1＋3 747 kJ·mol－1＝－169 kJ·mol－1；根据环己烷和苯的燃烧热，则1 mol环己烷失去6 mol H即3 mol H2燃烧的反应热之和为－3 916 kJ·mol－1＋3 265 kJ·mol－1＝－651

kJ·mol －

1，若苯分子中存在独立的碳碳双键，则两处的反应热之比为1∶3；而显然二者的反应热之比不为1∶3，说明苯分子中不存在独立的碳碳双键。

(8)已知：Fe 2O 3(s)＋3C(石墨)===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH ＝489.0 kJ·mol －

1 CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283.0 kJ·mol －

1

C(石墨)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ·mol －

1

则4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH ＝－1 641.0 kJ·mol －

1(√)

(2011·浙江理综，12D)

解析 运用盖斯定律，将第三个反应×6－第一个反应×2－第二个反应×6，可得目标反应，则ΔH ＝－393.5 kJ·mol －

1×6－489.0 kJ·mol －

1×2－(－283.0 kJ·mol －

1)×6＝－1 641.0 kJ·mol －

1。 (9)利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法

(√)

(2012·浙江理综，7A)

解析 利用太阳能分解水制氢，氢气是清洁能源，符合绿色化学要求。

2．(2012·重庆理综，12)肼(H 2NNH 2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ)：N ≡N 为942、O===O 为500、N —N 为154，则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是

( )

A ．194

B ．391

C ．516

D ．658

答案 B

解析 由题图可知ΔH 3＝－(ΔH 2－ΔH 1)＝－[－2 752 kJ·mol －

1－(－534 kJ·mol －

1)]＝＋2 218 kJ·mol

－

1，断裂

1 mol N —H 键所需能量＝(

2 218 kJ －500 kJ －154 kJ)×1

4

＝391 kJ 。

3．(2012·大纲全国卷，9)反应 A ＋B ―→C(ΔH ＜0)分两步进行：①A ＋B ―→X (ΔH ＞0)，②X ―→C(ΔH ＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )