高2022届高2019级高二化学选修4学案第一章第二节燃烧热能源

第二节 燃烧热 能源[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：在理解反应热和中和热的基础上，从宏观上理解辨识燃烧热的概念，能正确书写关于燃烧热的热化学方程式，学会关于燃烧热的相关计算。

2.科学态度与社会责任：在日常生活和化工生产中，形成科学合理利用化学反应中能量变化的意识和能源节约意识，认识化学在解决能源危机中的重要作用。

一、燃烧热1.燃烧热的概念(1)概念：101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。

(2)要求：①完全燃烧。

②生成稳定的氧化物。

如 C →CO 2 H →H 2O(l)S →SO 2(g) 2.燃烧热的单位 kJ·mol－1或kJ/mol 。

3.燃烧热的意义甲烷的燃烧热为890.31 kJ·mol －1，或ΔH ＝－890.31 kJ·mol －1，它表示25 ℃、101 kPa 时，1 mol 甲烷完全燃烧生成CO 2和液态H 2O 时放出890.31 kJ 的热量。

4.表示燃烧热的热化学方程式的书写书写表示燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1 mol 可燃烧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， H 2(g)＋12O 2(g)＝H 2O(l) ΔΗ＝－285.8 kJ·mol －1(1)在101 kPa 下，1 mol 纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热( ) (2)1 mol H 2完全燃烧生成1 mol 水蒸气时放出的热量为H 2的燃烧热( ) (3)H 2＋Cl 2＝2HCl(g) ΔH ＝－184.6 kJ·mol－1是表示H 2燃烧热的热化学方程式( )(4)燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比( ) (5)所有物质的燃烧热其ΔH 均小于0( ) 【参考答案】:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√1.下列热化学方程式中的反应热是否为燃烧热？请说明原因？ ①CH 4(g)＋32O 2(g)＝CO(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－607.3 kJ·mol －1②H 2(g)＋Cl 2(g)＝2HCl(g) ΔH ＝－184.6 kJ·mol －1【温馨提示】:均不是，①中CO 不是稳定氧化物，CO 2才是C 的稳定氧化物。

②中HCl 不是氧化物。

2.2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －1的反应热是－571.6 kJ·mol －1，燃烧热是285.8 kJ·mol －1；H 2(g)＋12O 2(g)＝H 2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol －1的反应热是－285.8 kJ·mol －1，燃烧热是285.8kJ·mol －1，如此可知反应热的数值与化学计量数有关，燃烧热的数值与化学计量数无关。

3.下列各组物质的燃烧热相等的是( ) A.碳和一氧化碳 B.淀粉和纤维素 C.1 mol 碳和3 mol 碳 D.3 mol C 2H 2和1 mol C 6H 6 【参考答案】:C【试题解析】: 燃烧热是指1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。

物质不同，其燃烧热不相等，A 、B 、D 项错误；燃烧热是物质的性质，与可燃物的用量多少无关，可燃物相同，则燃烧热相等，C 项正确。

反应热、燃烧热的比较反应热 燃烧热 能量的变化 放热或吸热放热 ΔH 的大小 放热时，ΔH ＜0；吸热时，ΔH ＞0ΔH ＜0 反应物的量 不限 1 mol 纯物质 生成物无要求稳定的氧化物二、能源1.能源的概念及其分类 (1)能源的概念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)能源的分类 分类依据种类举例转换过程一次能源：可从自然界直接获得的能源太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等 二次能源：一次能源经过加电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等工转换后获得的能源使用历史常规能源 化石燃料新能源 太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等能源性质 可再生能源太阳能、风能、氢能、生物质能不可再生能源化石燃料、核能2.化石燃料(1)化石燃料包括煤、石油、天然气。

(2)化石燃料的缺点： ①蕴藏量有限、不能再生； ②利用率低；③污染环境：特别是造成酸雨和温室效应。

3.新能源的优点资源丰富、可以再生，没有污染或很少污染。

4.能源危机的解决方法开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。

(1)氢能是来源丰富的一次能源( ) (2)太阳能是可再生的新能源( )(3)现在家庭使用的天然气是清洁的新能源( ) (4)电能是一次能源( )【参考答案】:(1)× (2)√ (3)× (4)×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，促使人们去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)某些科学家对以下3个化学反应很感兴趣： ①3FeCl 2＋4H 2O(g)=====500 ℃Fe 3O 4＋6HCl ＋H 2； ②2Fe 3O 4＋3Cl 2＋12HCl ＝6FeCl 3＋6H 2O ＋O 2； ③6FeCl 3=====300 ℃6FeCl 2＋3Cl 2。

科学家想利用上述反应来制取的一种很有意义的物质是________，该物质作为燃料的优点有_____________________________、____________________、____________________。

【参考答案】:(1)煤 人均能源占有量小，能源利用率低，单位产值能耗高(答案合理即可)(2)H 2 燃烧热值高 无污染 资源丰富1.(2019·吉林高二检测)“节能减排、低碳生活”已经走进百姓生活、城市建设以及经济发展等各个领域，下列有关说法不正确的是( )A.太阳能、地热能、核能等均属于“新能源”B.“低碳”是指采用含碳量低的烃类化合物作燃料C.图中甲烷经一氯甲烷转化成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”的思想D.减少化石能源的使用能减少CO 2的排放量 【参考答案】:B2.下列热化学方程式中的反应热又为燃烧热的是( ) A.CO(g)＋12O 2(g)＝CO 2(g) ΔH ＝－283.0 kJ·mol －1B.CH 4(g)＋32O 2(g)＝CO(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－607.3 kJ·mol －1C.H 2(g)＋12O 2(g)＝H 2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ·mol －1D.H ＋(aq)＋OH －(aq)＝H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1 【参考答案】:A【试题解析】: A 项符合燃烧热的概念，正确；B 项不符合燃烧热的概念，甲烷生成的是一氧化碳，没有完全燃烧生成稳定氧化物，错误；C 项不符合燃烧热的概念，水是气体，为不稳定化合物，错误；D 项反应表示的是中和热，错误。

3.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ①CH 3OH(g)＋H 2O(g)＝CO 2(g)＋3H 2(g) ΔH ＝＋49.0 kJ·mol －1 ②CH 3OH(g)＋12O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2(g) ΔH ＝－192.9 kJ·mol －1下列说法正确的是( )A.CH 3OH 的燃烧热为192.9 kJ·mol －1 B.反应①中的能量变化如上图所示 C.CH 3OH 转变成H 2的过程一定要吸收能量D.根据②推知反应：CH 3OH(l)＋12O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2(g)的ΔH ＞－192.9 kJ·mol －1【参考答案】:D【试题解析】: 燃烧热是在101 kPa 、25 ℃条件下测得的，而CH 3OH 在此条件下应是液态，而给出的热化学方程式中CH 3OH 是气态的，所以给出的反应中的反应热不是燃烧热；从①中的反应热可以看出此反应的正反应是一个吸热反应，所以CO 2(g)＋3H 2(g)所具有的总能量比CH 3OH(g)＋H 2O(g)所具有的总能量要大；反应②中生成了氢气，但却是一个放热反应，而物质由气态到液态的过程是一个放热的过程，所以CH 3OH(l)放出的热量比CH 3OH(g)少，也就是说ΔH 增大。

4.标准状态下，气态分子断开1 mol 化学键的焓变称为键焓。

已知H —H 、H —O 和O ＝O 键的键焓分别为436 kJ·mol －1、463 kJ·mol －1和495 kJ·mol －1，下列热化学方程式正确的是( ) A.H 2O(g)＝H 2(g)＋12O 2(g) ΔH ＝－485 kJ·mol －1B.H 2O(g)＝H 2(g)＋12O 2(g) ΔH ＝＋485 kJ·mol －1C.2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(g) ΔH ＝＋485 kJ·mol －1 D.2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(g) ΔH ＝－485 kJ·mol －1 【参考答案】:D【试题解析】: 根据题中所给数据，可以计算出2 mol H 2(g)和1 mol O 2(g)完全反应生成2 mol H 2O(g)的焓变是436 kJ·mol －1×2＋495 kJ·mol －1－463 kJ·mol －1×4＝－485 kJ·mol －1，所以该过程的热化学方程式为2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(g) ΔH ＝－485 kJ·mol －1，D 正确。

5.下列关于热化学方程式的描述或结论正确的是( )【参考答案】:C【试题解析】: 由给出的热化学方程式可知，该反应为吸热反应，故臭氧的能量比氧气的高，A 项错误；丙烷吸收能量，分解为乙烯和甲烷两种物质，无法比较反应物与生成物之一的稳定性，B 项错误；由已知热化学方程式可知1 mol NaOH 与HCl 完全反应放出57.3 kJ 热量，故含10.0 g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全反应放出的热量为14.325 kJ ≈14.3 kJ ，C 项正确；ΔH 1、ΔH 2均小于0，燃烧越充分放出的热量越多，ΔH 越小，故ΔH 1＜ΔH 2，D 项错误。