第2课时 化学反应中能量变化的原因 燃料燃烧释放的能量和氢能的利用
[核心素养发展目标] 1.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应，能进行一些简单的能量变化计算。2.理解化学反应中能量的变化取决于反应物与生成物的总能量的相对大小。3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。
一、化学反应中能量变化的原因
1．化学反应中能量变化与化学键的关系(微观探析)
(1)化学反应过程
(2)化学反应中能量变化的原因
2．化学反应中能量变化的决定因素(宏观辨识)
宏观解释
能量变化示意图
由能量变化示意图知
(1)反应吸收能量而使体系内能量______。ΔH为正值，即ΔH____0。
(2)反应放出能量而使体系内能量______。ΔH为负值，即ΔH____0。
(3)可利用能量守恒定律，从宏观角度(即反应物总能量与生成物总能量大小)理解化学反应中能量变化的原因。
乙醇汽油是乙醇和普通汽油按一定比例混合配成的新型替代能源。
(1)已知乙醇的结构式为，1 mol乙醇含有共价键的物质的量各是多少？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)1 mol CO2和1 mol H2O都有什么化学键？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)已知断开或形成1 mol化学键的数据如下：
化学键 C—C C—H O==O H—O C—O C==O
键能/ (kJ·mol－1) 348 413 498 463 351 745
则1 mol乙醇与O2完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的能量是多少？写出计算过程。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(1)任何化学反应，都有物质变化，同时伴随着能量变化( )
(2)当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学反应吸收热量( )
(3)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量，则反应放热( )
(4)放热反应为“贮存”能量的过程，吸热反应为“释放”能量的过程( )
(5)已知Fe与稀盐酸的反应为放热反应，即Fe的能量大于H2的能量( )
1．已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示(E1、E2均为正值)，下列说法正确的是( )
A．该反应吸收的能量为(E1－E2)
B．该反应只有在加热条件下才能进行
C．A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
2．已知2H→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．2H→H2过程中形成的化学键是共价键
B．相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低
C．2H→H2过程中形成1 mol新化学键放出437.6 kJ的能量
D．1 mol H2离解成2 mol H要放出437.6 kJ热量
3．已知一些化学键的键能数据如下表所示：
共价键 键能/(kJ·mol－1) 共价键 键能/(kJ·mol－1)
H—H 436.4 C—C 347.7
Cl—Cl 242.7 H—Cl 431.8
H—O 462.8 N≡N 941.7
(1)化学反应H2＋Cl2===2HCl的热化学方程式为____________________________。
(2)H2和Cl2反应的能量变化图可用________(填“A”或“B”)表示。
(3)H2在Cl2中燃烧的过程主要是________能转化为________能的过程。
(1)键能：在标准状况下，将1 mol气体分子AB(g)解离为气体原子A(g)、B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为kJ·mol－1。
(2)物质所含能量越低，物质越稳定，键能越大，断裂其化学键所需能量越高，而形成其化学键所释放的能量也越多，反之亦然。
(3)ΔH＝E反应物的键能之和－E生成物的键能之和。
二、燃料燃烧释放的能量和氢燃料的应用前景
1．燃料燃烧释放的热量
(1)热值
一定条件下__________的可燃物______燃烧所放出的热。单位：__________。
(2)化石能源
________、________、________等化石燃料仍是当今的主要能源。
①化石燃料的缺点
②解决问题方法
2．氢燃料的应用前景
(1)优点
氢气的______在普通燃料中是最高的，燃烧产物无污染。可利用________转化为电能，再将水催化电解获得氢气，并利用________贮存和释放。
(2)应用
运载火箭常用______为燃料，________混合动力有轨电车成功投入商业运行。
3．太阳能及其利用
(1)大自然利用太阳能——光合作用
光化学能能量。
(2)人类利用太阳能的两种常见方式
①光—热转换，如地膜、大棚、温室、太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉等。
②光—电转换
光—热—电和光—电(太阳能电池)两种转换方式。
2020年9月，我国在第75届联合国大会上宣布：我国力争在2030年前实现“碳达峰”，努力争取2060年前实现“碳中和”。化学在致力“碳达峰，碳中和”方面发挥着巨大作用。
(1)下列措施不利于实现上述目标的是________(填字母，下同)。
A．开发清洁能源 B．工厂节能减排
C．研究碳循环利用 D．多开私家车出行
(2)所谓“碳中和”，通俗地说，日常活动可能制造的CO2排放量，通过植树、节能减排等方法来中和抵消，即CO2净排放量降为零。下列措施能促进“碳中和”的是________。
A．将秸秆焚烧
B．大力使用可燃冰
C．将煤转化为CH3OH
D．将CO2生产为可降解的聚碳酸酯
(3)“开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是_____。
a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
d．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
(1)氢气的热值较高，是目前主要的能源( )
(2)煤经气化转化为煤气是物理变化( )
(3)我国目前使用的燃料效率不高，而且引起的污染大( )
(4)利用太阳光催化分解水制氢是一种理想的制氢手段( )
(5)将太阳能转化为热能是目前人类利用太阳能最广泛的形式( )
1．一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是( )
A．光电转换的基本装置是太阳能电池
B．图中能量转化效率均可达到100%
C．利用氢燃料电池发电利于实现能源结构转型
D．太阳能、风能、氢能都属于新能源
2．(2022·重庆高一期末)我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。下列有关碳排放的说法错误的是( )
A．通过煤的气化和液化，可以从根本上杜绝碳排放
B．积极开发太阳能、风能、水能等清洁能源，减少对化石燃料的依赖
C．改变经济结构，逐步淘汰高能耗、高污染产业
D．践行低碳生活、绿色出行
3．已知下列几种燃料的热值：
物质 煤炭 天然气 氢气 乙醇
热值/(kJ·g－1) 约33 约56 143 30
其热化学方程式分别为
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－396 kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－896 kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1
④C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 380 kJ·mol－1
(1)完全燃烧相等物质的量的上述物质，放出热量的大小顺序是________________________(用序号表示，下同)。
(2)上述物质的热值的大小顺序是________________________。(共37张PPT)
第2课时 化学反应中能量变化的原因
燃料燃烧释放的能量和氢能
的利用
专题6 第二单元
核心素养
发展目标
1.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应，能进行一些简单的能量变化计算。
2.理解化学反应中能量的变化取决于反应物与生成物的总能量的相对大小。
3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。
一、化学反应中能量变化的原因
二、燃料燃烧释放的能量和氢燃料的应用前景
课时对点练
内容索引
化学反应中能量变化的原因
一
1.化学反应中能量变化与化学键的关系(微观探析)
(1)化学反应过程
(2)化学反应中能量变化的原因
吸收
放出
吸热
放热
2.化学反应中能量变化的决定因素(宏观辨识)
宏观解释 能量变化 示意图
放出
吸收
吸收
放出
由能量变化示意图知
(1)反应吸收能量而使体系内能量_____。ΔH为正值，即ΔH____0。
(2)反应放出能量而使体系内能量_____。ΔH为负值，即ΔH____0。
(3)可利用能量守恒定律，从宏观角度(即反应物总能量与生成物总能量大小)理解化学反应中能量变化的原因。
升高
>
降低
<
乙醇汽油是乙醇和普通汽油按一定比例混合配成的新型替代能源。
深度思考
提示 1 mol乙醇含有1 mol C—C键、5 mol C—H键、1 mol C—O键、1 mol H—O键。
(1)已知乙醇的结构式为 ，1 mol乙醇含有共价键的物
质的量各是多少？
(2)1 mol CO2和1 mol H2O都有什么化学键？
深度思考
提示 1 mol CO2含有2 mol C==O键、1 mol H2O含有2 mol H—O键。
(3)已知断开或形成1 mol化学键的数据如下：
深度思考
化学键 C—C C—H O==O H—O C—O C==O
键能/ (kJ·mol－1) 348 413 498 463 351 745
则1 mol乙醇与O2完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的能量是多少？写出计算过程。
提示 C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)，则断键吸收的能量为1 mol×348 kJ·mol－1＋5 mol×413 kJ·mol－1＋1 mol×351 kJ·mol－1＋1 mol×463 kJ·mol－1＋3 mol×498 kJ·mol－1＝4 721 kJ，形成化学键
放出的能量为2 mol×2×745 kJ·mol－1＋3 mol×2×463 kJ·mol－1＝
5 758 kJ，整个过程放出的能量为5 758 kJ－4 721 kJ＝1 037 kJ。
深度思考
正误判断
(1)任何化学反应，都有物质变化，同时伴随着能量变化
(2)当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学反应吸收热量
(3)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量，则反应放热
(4)放热反应为“贮存”能量的过程，吸热反应为“释放”能量的过程
(5)已知Fe与稀盐酸的反应为放热反应，即Fe的能量大于H2的能量
×
√
×
×
×
1.已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示(E1、E2均为正值)，下列说法正确的是
A.该反应吸收的能量为(E1－E2)
B.该反应只有在加热条件下才能进行
C.A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小
于形成生成物中化学键所放出的能量
√
应用体验
根据图示，该反应吸收的能量为(E1－E2)，故
A正确；
该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，
反应为吸热反应，某些吸热反应不需要加热就
能发生，如氢氧化钡晶体和氯化铵晶体发生的
吸热反应，故B错误；
根据图像可知，A和B的总能量低于C和D的总能量，故C错误；
根据图像可知，该反应是吸热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，故D错误。
2.已知2H→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A.2H→H2过程中形成的化学键是共价键
B.相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低
C.2H→H2过程中形成1 mol新化学键放出437.6 kJ
的能量
D.1 mol H2离解成2 mol H要放出437.6 kJ热量
应用体验
√
A对，H2分子中含有共价键，故2H→H2过程中形
成共价键；
B对，由图可知，氢原子变成H2放出能量，则相
同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低；
C对，由图可知，2H→H2过程中，形成1 mol
H—H键要放出437.6 kJ能量；
D错，1 mol H2离解成2 mol 氢原子，要断裂H—H键，故要吸收437.6 kJ能量。
3.已知一些化学键的键能数据如下表所示：
应用体验
共价键 键能/(kJ·mol－1) 共价键 键能/(kJ·mol－1)
H—H 436.4 C—C 347.7
Cl—Cl 242.7 H—Cl 431.8
H—O 462.8 N≡N 941.7
(1)化学反应H2＋Cl2===2HCl的热化学方程式为____________________
______________________________。
H2(g)＋Cl2(g)===
2HCl(g) ΔH＝－184.5 kJ·mol－1
断开反应物中的化学键所吸收的能量 1 mol H2的H—H键 436.4 kJ
1 mol Cl2中的Cl—Cl键 242.7 kJ
总和 679.1 kJ
形成生成物中的化学键所放出的能量 2 mol HCl的H—Cl键 431.8 kJ×2
总和 863.6 kJ
反应最终放出的能量 863.6 kJ－679.1 kJ＝ 184.5 kJ
(2)H2和Cl2反应的能量变化图可用_____(填“A”或“B”)表示。
应用体验
A
Cl2与H2反应的ΔH＝－184.5 kJ·mol－1，是放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，A正确。
(3)H2在Cl2中燃烧的过程主要是_____能转化为____能的过程。
应用体验
氢气在氯气中燃烧是放热反应，主要是化学能转化为热能的过程。
化学
热
归纳总结
(1)键能：在标准状况下，将1 mol气体分子AB(g)解离为气体原子A(g)、B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为kJ·mol－1。
(2)物质所含能量越低，物质越稳定，键能越大，断裂其化学键所需能量越高，而形成其化学键所释放的能量也越多，反之亦然。
(3)ΔH＝E反应物的键能之和－E生成物的键能之和。
返回
燃料燃烧释放的能量和氢燃料的应用前景
二
1.燃料燃烧释放的热量
(1)热值
一定条件下_________的可燃物_____燃烧所放出的热。单位：______。
(2)化石能源
____、_____、_______等化石燃料仍是当今的主要能源。
①
有毒有害物质排放：大量_____、CO、____、NOx等
导致酸雨：_____、Nox
燃料使用效率不高：约 能量可有效转化
化石燃料
的缺点
单位质量
完全
kJ·g－1
煤
石油
天然气
烟尘
SO2
SO2
②
一是节约现有能源
二是提高燃料的使用效率，减少对环境的污染，利
用化学方法将化石燃料转化为清洁燃料，如煤的
_____或_____
三是开发优质新能源，如_____、水能、_______、
风能等
解决问
题方法
气化
液化
氢能
太阳能
2.氢燃料的应用前景
(1)优点
氢气的____在普通燃料中是最高的，燃烧产物无污染。可利用______转化为电能，再将水催化电解获得氢气，并利用________贮存和释放。
(2)应用
运载火箭常用_____为燃料，_______混合动力有轨电车成功投入商业运行。
热值
太阳能
储氢合金
液氢
氢燃料
3.太阳能及其利用
(1)大自然利用太阳能——光合作用
(2)人类利用太阳能的两种常见方式
①光—热转换，如地膜、大棚、温室、太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉等。
②光—电转换
光—热—电和光—电(太阳能电池)两种转换方式。
2020年9月，我国在第75届联合国大会上宣布：我国力争在2030年前实现“碳达峰”，努力争取2060年前实现“碳中和”。化学在致力“碳达峰，碳中和”方面发挥着巨大作用。
(1)下列措施不利于实现上述目标的是____(填字母，下同)。
A.开发清洁能源 B.工厂节能减排
C.研究碳循环利用 D.多开私家车出行
深度思考
D
(2)所谓“碳中和”，通俗地说，日常活动可能制造的CO2排放量，通过植树、节能减排等方法来中和抵消，即CO2净排放量降为零。下列措施能促进“碳中和”的是____。
A.将秸秆焚烧
B.大力使用可燃冰
C.将煤转化为CH3OH
D.将CO2生产为可降解的聚碳酸酯
深度思考
D
(3)“开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是_____。
a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等
化石燃料
d.减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
深度思考
acd
正误判断
(1)氢气的热值较高，是目前主要的能源
(2)煤经气化转化为煤气是物理变化
(3)我国目前使用的燃料效率不高，而且引起的污染大
(4)利用太阳光催化分解水制氢是一种理想的制氢手段
(5)将太阳能转化为热能是目前人类利用太阳能最广泛的形式
×
√
×
√
√
1.一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是
A.光电转换的基本装置是太阳能电池
B.图中能量转化效率均可达到100%
C.利用氢燃料电池发电利于实现能源
结构转型
D.太阳能、风能、氢能都属于新能源
√
应用体验
2.(2022·重庆高一期末)我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。下列有关碳排放的说法错误的是
A.通过煤的气化和液化，可以从根本上杜绝碳排放
B.积极开发太阳能、风能、水能等清洁能源，减少对化石燃料的依赖
C.改变经济结构，逐步淘汰高能耗、高污染产业
D.践行低碳生活、绿色出行
√
应用体验
通过煤的气化和液化，只是将煤转化为气体或液体燃料，燃烧仍然会产生二氧化碳，不能杜绝二氧化碳的排放，A错误。
3.已知下列几种燃料的热值：
应用体验
物质 煤炭 天然气 氢气 乙醇
热值/(kJ·g－1) 约33 约56 143 30
其热化学方程式分别为
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－396 kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－896 kJ·mol－1
③H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1
④C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 380 kJ·mol－1
应用体验
物质 煤炭 天然气 氢气 乙醇
热值/(kJ·g－1) 约33 约56 143 30
(1)完全燃烧相等物质的量的上述物质，放出热量的大小顺序是_____________(用序号表示，下同)。
(2)上述物质的热值的大小顺序是_____________。
④>②>①>③
③>②>①>④
归纳总结
返回第2课时 化学反应中能量变化的原因 燃料燃烧释放的能量和氢能的利用
[核心素养发展目标] 1.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应，能进行一些简单的能量变化计算。2.理解化学反应中能量的变化取决于反应物与生成物的总能量的相对大小。3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。
一、化学反应中能量变化的原因
1．化学反应中能量变化与化学键的关系(微观探析)
(1)化学反应过程
(2)化学反应中能量变化的原因
2．化学反应中能量变化的决定因素(宏观辨识)
宏观解释
能量变化 示意图
由能量变化示意图知
(1)反应吸收能量而使体系内能量升高。ΔH为正值，即ΔH>0。
(2)反应放出能量而使体系内能量降低。ΔH为负值，即ΔH<0。
(3)可利用能量守恒定律，从宏观角度(即反应物总能量与生成物总能量大小)理解化学反应中能量变化的原因。
乙醇汽油是乙醇和普通汽油按一定比例混合配成的新型替代能源。
(1)已知乙醇的结构式为，1 mol乙醇含有共价键的物质的量各是多少？
提示 1 mol乙醇含有1 mol C—C键、5 mol C—H键、1 mol C—O键、1 mol H—O键。
(2)1 mol CO2和1 mol H2O都有什么化学键？
提示 1 mol CO2含有2 mol C==O键、1 mol H2O含有2 mol H—O键。
(3)已知断开或形成1 mol化学键的数据如下：
化学键 C—C C—H O==O H—O C—O C==O
键能/ (kJ·mol－1) 348 413 498 463 351 745
则1 mol乙醇与O2完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的能量是多少？写出计算过程。
提示 C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)，则断键吸收的能量为1 mol×348 kJ·mol－1＋5 mol×413 kJ·mol－1＋1 mol×351 kJ·mol－1＋1 mol×463 kJ·mol－1＋3 mol×498 kJ·mol－1＝4 721 kJ，形成化学键放出的能量为2 mol×2×745 kJ·mol－1＋3 mol×2×463 kJ·mol－1＝5 758 kJ，整个过程放出的能量为5 758 kJ－4 721 kJ＝1 037 kJ。
(1)任何化学反应，都有物质变化，同时伴随着能量变化( )
(2)当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学反应吸收热量( )
(3)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量，则反应放热( )
(4)放热反应为“贮存”能量的过程，吸热反应为“释放”能量的过程( )
(5)已知Fe与稀盐酸的反应为放热反应，即Fe的能量大于H2的能量( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
1．已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示(E1、E2均为正值)，下列说法正确的是( )
A．该反应吸收的能量为(E1－E2)
B．该反应只有在加热条件下才能进行
C．A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量
答案 A
解析 根据图示，该反应吸收的能量为(E1－E2)，故A正确；该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应，某些吸热反应不需要加热就能发生，如氢氧化钡晶体和氯化铵晶体发生的吸热反应，故B错误；根据图像可知，A和B的总能量低于C和D的总能量，故C错误；根据图像可知，该反应是吸热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，故D错误。
2．已知2H→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．2H→H2过程中形成的化学键是共价键
B．相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低
C．2H→H2过程中形成1 mol新化学键放出437.6 kJ的能量
D．1 mol H2离解成2 mol H要放出437.6 kJ热量
答案 D
解析 A对，H2分子中含有共价键，故2H→H2过程中形成共价键；B对，由图可知，氢原子变成H2放出能量，则相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低；C对，由图可知，2H→H2过程中，形成1 mol H—H键要放出437.6 kJ能量；D错，1 mol H2离解成2 mol 氢原子，要断裂H—H键，故要吸收437.6 kJ能量。
3．已知一些化学键的键能数据如下表所示：
共价键 键能/(kJ·mol－1) 共价键 键能/(kJ·mol－1)
H—H 436.4 C—C 347.7
Cl—Cl 242.7 H—Cl 431.8
H—O 462.8 N≡N 941.7
(1)化学反应H2＋Cl2===2HCl的热化学方程式为____________________________________。
(2)H2和Cl2反应的能量变化图可用________(填“A”或“B”)表示。
(3)H2在Cl2中燃烧的过程主要是________能转化为________能的过程。
答案 (1)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.5 kJ·mol－1 (2)A (3)化学 热
解析 (1)
断开反应物中的化学键所吸收的能量 1 mol H2的H—H键 436.4 kJ 1 mol Cl2中的Cl—Cl键 242.7 kJ
总和 679.1 kJ
形成生成物中的化学键所放出的能量 2 mol HCl的H—Cl键 431.8 kJ×2
总和 863.6 kJ
反应最终放出的能量 863.6 kJ－679.1 kJ＝ 184.5 kJ
(2)Cl2与H2反应的ΔH＝－184.5 kJ·mol－1，是放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，A正确。(3)氢气在氯气中燃烧是放热反应，主要是化学能转化为热能的过程。
(1)键能：在标准状况下，将1 mol气体分子AB(g)解离为气体原子A(g)、B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为kJ·mol－1。
(2)物质所含能量越低，物质越稳定，键能越大，断裂其化学键所需能量越高，而形成其化学键所释放的能量也越多，反之亦然。
(3)ΔH＝E反应物的键能之和－E生成物的键能之和。
二、燃料燃烧释放的能量和氢燃料的应用前景
1．燃料燃烧释放的热量
(1)热值
一定条件下单位质量的可燃物完全燃烧所放出的热。单位：kJ·g－1。
(2)化石能源
煤、石油、天然气等化石燃料仍是当今的主要能源。
①化石燃料的缺点
②解决问题方法
2．氢燃料的应用前景
(1)优点
氢气的热值在普通燃料中是最高的，燃烧产物无污染。可利用太阳能转化为电能，再将水催化电解获得氢气，并利用储氢合金贮存和释放。
(2)应用
运载火箭常用液氢为燃料，氢燃料混合动力有轨电车成功投入商业运行。
3．太阳能及其利用
(1)大自然利用太阳能——光合作用
光化学能能量。
(2)人类利用太阳能的两种常见方式
①光—热转换，如地膜、大棚、温室、太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉等。
②光—电转换
光—热—电和光—电(太阳能电池)两种转换方式。
2020年9月，我国在第75届联合国大会上宣布：我国力争在2030年前实现“碳达峰”，努力争取2060年前实现“碳中和”。化学在致力“碳达峰，碳中和”方面发挥着巨大作用。
(1)下列措施不利于实现上述目标的是________(填字母，下同)。
A．开发清洁能源 B．工厂节能减排
C．研究碳循环利用 D．多开私家车出行
提示 D
(2)所谓“碳中和”，通俗地说，日常活动可能制造的CO2排放量，通过植树、节能减排等方法来中和抵消，即CO2净排放量降为零。下列措施能促进“碳中和”的是________。
A．将秸秆焚烧
B．大力使用可燃冰
C．将煤转化为CH3OH
D．将CO2生产为可降解的聚碳酸酯
提示 D
(3)“开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是_____。
a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
d．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
提示 acd
(1)氢气的热值较高，是目前主要的能源( )
(2)煤经气化转化为煤气是物理变化( )
(3)我国目前使用的燃料效率不高，而且引起的污染大( )
(4)利用太阳光催化分解水制氢是一种理想的制氢手段( )
(5)将太阳能转化为热能是目前人类利用太阳能最广泛的形式( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
1．一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是( )
A．光电转换的基本装置是太阳能电池
B．图中能量转化效率均可达到100%
C．利用氢燃料电池发电利于实现能源结构转型
D．太阳能、风能、氢能都属于新能源
答案 B
2．(2022·重庆高一期末)我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。下列有关碳排放的说法错误的是( )
A．通过煤的气化和液化，可以从根本上杜绝碳排放
B．积极开发太阳能、风能、水能等清洁能源，减少对化石燃料的依赖
C．改变经济结构，逐步淘汰高能耗、高污染产业
D．践行低碳生活、绿色出行
答案 A
解析 通过煤的气化和液化，只是将煤转化为气体或液体燃料，燃烧仍然会产生二氧化碳，不能杜绝二氧化碳的排放，A错误。
3．已知下列几种燃料的热值：
物质 煤炭 天然气 氢气 乙醇
热值/(kJ·g－1) 约33 约56 143 30
其热化学方程式分别为
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－396 kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－896 kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1
④C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 380 kJ·mol－1
(1)完全燃烧相等物质的量的上述物质，放出热量的大小顺序是________________________(用序号表示，下同)。
(2)上述物质的热值的大小顺序是________________________。
答案 (1)④>②>①>③ (2)③>②>①>④
