第3课时 能源的充分利用
[核心素养发展目标] 1.在理解反应热的基础上，从宏观上理解辨识标准燃烧热的概念，能正确书写关于标准燃烧热的热化学方程式，学会关于标准燃烧热的相关计算。2.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、标准燃烧热 热值
1．衡量燃料燃烧时释放的热的物理量
标准 燃烧热 在101 kPa下，______物质______燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热，单位为kJ·mol－1
热值 在101 kPa下，____物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值，单位为kJ·g－1
2.对标准燃烧热的理解
一个条件 101 kPa
一个标准 1 mol可燃物
两个要求 完全燃烧、生成稳定物质，如N→____、C→______、H→______等
3.表示标准燃烧热的热化学方程式
由于标准燃烧热是以______物质完全燃烧的反应热来定义的，因此在书写表示标准燃烧热的热化学方程式时，可燃物的化学计量数必须为____，以此来配平其余物质的化学计量数。
例如：表示H2(g)标准燃烧热的热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。
(1)在101 kPa下，1 mol纯物质燃烧的反应热就是其标准燃烧热( )
(2)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时的反应热为H2的标准燃烧热( )
(3)表示标准燃烧热的热化学方程式可以有无数个( )
(4)标准燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比( )
(5)所有物质的标准燃烧热的ΔH均小于0( )
1．已知在25 ℃和101 kPa时，1 g C8H18(辛烷)完全燃烧生成稳定产物时放出48.40 kJ热量。表示C8H18标准燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.40 kJ·mol－1
B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 517.60 kJ·mol－1
C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝5 517.60 kJ·mol－1
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－11 035.2 kJ·mol－1
2．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )
A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3
3．计算填空：
(1)在25 ℃、101 kPa时，一定量氢气在足量的氧气中完全燃烧生成3.6 g H2O(l)放出57.16 kJ的热。
H2的标准燃烧热为__________________，该条件下氢气的热值为________________________________________________________________________kJ·g－1。
(2)在25 ℃、101 kPa时，CH4的热值为55.625 kJ·g－1，该条件下CH4的标准燃烧热为____________。112 L(标准状况下)CH4气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为____________。
标准燃烧热的热化学方程式正误判断
“一看”可燃物的化学计量数是否为1。
“二看”元素完全燃烧生成的物质是否正确。
“三看”ΔH的数值和单位是否正确。
二、能源的开发和利用
1．能源的概念及其分类
(1)能源的概念
能源是指可以提供______的自然资源，它包括________、阳光、风力、流水、潮汐等。
(2)能源的分类
分类依据 种类 举例
转换过程 一次能源 太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等
二次能源 电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等
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.化石燃料和新能源
(1)化石燃料的弊端：__________、不可再生；利用率低；污染环境，特别是会造成______和________。
(2)太阳能是能量巨大的清洁能源，缺点是能量密度小，受地域和季节的影响大。
(3)氢能有三大优点：一是热值高，二是资源丰富，三是无毒、无污染；缺点是储存、运输困难。
3．能源危机的解决方法
开发________，节约________，提高能源的______。
(1)我国目前使用的主要能源是化石燃料( )
(2)提高燃料的燃烧效率对于节约能源并不重要( )
(3)氢能是一种理想的绿色能源，现在的科技水平已经能够全面推广使用氢能( )
(4)太阳能是可再生的新能源( )
(5)现在家庭使用的天然气是清洁的新能源( )
(6)太阳能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等都是新能源( )
1．某些科学家对以下3个化学反应很感兴趣：
①3FeCl2＋4H2O(g)Fe3O4＋6HCl＋H2；
②2Fe3O4＋3Cl2＋12HCl===6FeCl3＋6H2O＋O2；
③6FeCl36FeCl2＋3Cl2↑。
科学家想利用上述反应来制取的一种很有意义的物质是什么？该物质作为燃料的优点有哪些？(至少说三点)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．关于燃料的选择和利用，思考回答下列问题。
(1)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比两个过程中放出的热量相同吗？阐述理由？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)简述煤的气化(将煤转化为水煤气)的意义。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3．乙硼烷密度小、沸点低、难储存、毒性强，但它是一种热值很高的燃料(其热值是煤的2倍多)。它能否作为燃料？选择燃料需要考虑哪些因素？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4．(2021·山东，1)有利于实现“碳达峰、碳中和”的是( )
A．风能发电 B．粮食酿酒
C．燃煤脱硫 D．石油裂化
1 沼气和天然气的主要成分都是甲烷，沼气是可再生能源，天然气是不可再生能源。
2 未来最理想的新能源是氢能。我们要科学合理地使用常规能源，不断开发利用新能源，寻找解决能源危机的新方法、新措施。
第3课时 能源的充分利用
一、
1．1 mol 完全 1 g
2．N2(g) CO2(g) H2O(l)
3．1 mol 1
正误判断
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
应用体验
1．B
2．C [设混合气体中含有x mol H2，则CH4的物质的量为(5－x) mol，则x＋890×(5－x)＝3 845.8，得x＝1，C项正确。]
3．(1)－285.8 kJ·mol－1 142.9
(2)－890 kJ·mol－1 4 450 kJ
二、
1．(1)能量 化石燃料
2．(1)蕴藏量有限 酸雨 温室效应
3．新能源 现有能源 利用率
正误判断
(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
思考交流
1．该物质是H2。优点：热值高、产物无污染、反应原料来源广。
2．(1)相同；可将煤的直接燃烧和间接燃烧设计如下转化过程：
可知：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，因而热效应相同。
(2)将煤转化为气体能使燃料燃烧充分、减少污染，方便运输。
3．不能。选择燃料不仅要考虑热值大小，还要考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等因素。
4．A [“碳达峰”是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低；“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。](共58张PPT)
能源的充分利用
第3课时
专题1 第一单元
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核心素养
发展目标
1.在理解反应热的基础上，从宏观上理解辨识标准燃烧热的概念，能正确书写关于标准燃烧热的热化学方程式，学会关于标准燃烧热的相关计算。
2.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。
内容索引
一、标准燃烧热 热值
二、能源的开发和利用
课时对点练
标准燃烧热 热值
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一
1.衡量燃料燃烧时释放的热的物理量
一
标准燃烧热 热值
标准 燃烧热 在101 kPa下， 物质 燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热，单位为kJ·mol－1
热值 在101 kPa下， 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值，单位为kJ·g－1
1 mol
完全
1 g
2.对标准燃烧热的理解
一个条件 101 kPa
一个标准 1 mol可燃物
两个要求 完全燃烧、生成稳定物质，如N→ 、C→ 、H→ 等
N2(g)
CO2(g)
H2O(l)
3.表示标准燃烧热的热化学方程式
由于标准燃烧热是以 物质完全燃烧的反应热来定义的，因此在书写表示标准燃烧热的热化学方程式时，可燃物的化学计量数必须为
，以此来配平其余物质的化学计量数。
例如：表示H2(g)标准燃烧热的热化学方程式：
1 mol
1
(1)在101 kPa下，1 mol纯物质燃烧的反应热就是其标准燃烧热
(2)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时的反应热为H2的标准燃烧热
(3)表示标准燃烧热的热化学方程式可以有无数个
(4)标准燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比
(5)所有物质的标准燃烧热的ΔH均小于0
×
×
×
×
√
1.已知在25 ℃和101 kPa时，1 g C8H18(辛烷)完全燃烧生成稳定产物时放出48.40 kJ热量。表示C8H18标准燃烧热的热化学方程式正确的是
√
在25 ℃和101 kPa时，1 g辛烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出48.40 kJ的热，则1 mol辛烷(即114 g)完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出48.40 kJ×114＝5 517.60 kJ的热，所以表示其标准燃烧热的热化学方程式为C8H18(l)＋ O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝
－5 517.60 kJ·mol－1，故B正确。
2.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3
√
设混合气体中含有x mol H2，则CH4的物质的量为(5－x) mol，则
＋890×(5－x)＝3 845.8，得x＝1，C项正确。
3.计算填空：
(1)在25 ℃、101 kPa时，一定量氢气在足量的氧气中完全燃烧生成3.6 g H2O(l)放出57.16 kJ的热。
H2的标准燃烧热为__________________，该条件下氢气的热值为________ kJ·g－1。
－285.8 kJ·mol－1
142.9
(2)在25 ℃、101 kPa时，CH4的热值为55.625 kJ·g－1，该条件下CH4的标准燃烧热为_________________。112 L(标准状况下)CH4气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为__________。
－890 kJ·mol－1
4 450 kJ
1 mol CH4的质量为16 g，则1 mol CH4完全燃烧放出的热量为55.625 kJ·
g－1×16 g＝890 kJ，则CH4的标准燃烧热ΔH＝－890 kJ·mol－1。
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特别提醒
标准燃烧热的热化学方程式正误判断
“一看”可燃物的化学计量数是否为1。
“二看”元素完全燃烧生成的物质是否正确。
“三看”ΔH的数值和单位是否正确。
能源的开发和利用
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二
1.能源的概念及其分类
(1)能源的概念
能源是指可以提供 的自然资源，它包括 、阳光、风力、流水、潮汐等。
二
能源的开发和利用
能量
化石燃料
(2)能源的分类
分类依据 种类 举例
转换过程 一次能源 太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等
二次能源 电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等
分类依据 种类 举例
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.化石燃料和新能源
(1)化石燃料的弊端： 、不可再生；利用率低；污染环境，特别是会造成 和 。
(2)太阳能是能量巨大的清洁能源，缺点是能量密度小，受地域和季节的影响大。
(3)氢能有三大优点：一是热值高，二是资源丰富，三是无毒、无污染；缺点是储存、运输困难。
蕴藏量有限
酸雨
温室效应
3.能源危机的解决方法
开发 ，节约 ，提高能源的 。
新能源
现有能源
利用率
(1)我国目前使用的主要能源是化石燃料
(2)提高燃料的燃烧效率对于节约能源并不重要
(3)氢能是一种理想的绿色能源，现在的科技水平已经能够全面推广使用氢能
(4)太阳能是可再生的新能源
(5)现在家庭使用的天然气是清洁的新能源
(6)太阳能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等都是新能源
√
×
×
√
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√
1.某些科学家对以下3个化学反应很感兴趣：
①3FeCl2＋4H2O(g) Fe3O4＋6HCl＋H2；
②2Fe3O4＋3Cl2＋12HCl===6FeCl3＋6H2O＋O2；
③6FeCl3 6FeCl2＋3Cl2↑。
科学家想利用上述反应来制取的一种很有意义的物质是什么？该物质作为燃料的优点有哪些？(至少说三点)。
提示 该物质是H2。优点：热值高、产物无污染、反应原料来源广。
2.关于燃料的选择和利用，思考回答下列问题。
(1)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比两个过程中放出的热量相同吗？阐述理由？
提示 相同；可将煤的直接燃烧和间接燃烧设计如下转化过程：
可知：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，因而热效应相同。
(2)简述煤的气化(将煤转化为水煤气)的意义。
提示 将煤转化为气体能使燃料燃烧充分、减少污染，方便运输。
3.乙硼烷密度小、沸点低、难储存、毒性强，但它是一种热值很高的燃料(其热值是煤的2倍多)。它能否作为燃料？选择燃料需要考虑哪些因素？
提示 不能。选择燃料不仅要考虑热值大小，还要考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等因素。
4.(2021·山东，1)有利于实现“碳达峰、碳中和”的是
A.风能发电 B.粮食酿酒
C.燃煤脱硫 D.石油裂化
√
“碳达峰”是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低；“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。
归纳总结
(1)沼气和天然气的主要成分都是甲烷，沼气是可再生能源，天然气是不可再生能源。
(2)未来最理想的新能源是氢能。我们要科学合理地使用常规能源，不断开发利用新能源，寻找解决能源危机的新方法、新措施。
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课时对点练
题组一 标准燃烧热及其热化学方程式
1.下列关于标准燃烧热的说法正确的是
A.22.4 L H2完全燃烧生成H2O(l)时的反应热为H2的标准燃烧热
B.1 mol C燃烧生成CO(g)时的反应热为C的标准燃烧热
C.标准燃烧热和中和反应反应热都是反应热的种类之一
D.在25 ℃、101 kPa时，纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时的反应热，
叫该物质的标准燃烧热
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对点训练
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对点训练
22.4 L H2在非标准状况下不一定为1 mol，A项错误；
CO是C不完全燃烧的产物，B项错误；
反应热包括很多种，标准燃烧热和中和反应反应热是其中的两种，C项正确；
标准燃烧热必须确定可燃物的物质的量为1 mol，D项错误。
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对点训练
2.(2023·福建南平高二检测)下列热化学方程式中ΔH代表标准燃烧热的是
A.CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(g)＋CO2(g) ΔH1
B.S(s)＋ O2(g)===SO3(g) ΔH2
C.2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3
D.C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH4
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对点训练
CH4完全燃烧产生的指定产物是液态水，A不符合题意；
S单质完全燃烧生成SO2，不能生成SO3，B不符合题意；
可燃物应为1 mol，C不符合题意；
C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH4符合标准燃烧热定义，D符合题意。
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对点训练
3.下列说法正确的是
A.乙烯完全燃烧时的反应热为乙烯的标准燃烧热
B.在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧时的反应热为碳的标准燃烧热
C.由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，可知CO的标准
燃烧热为－283 kJ·mol－1
D.乙炔的标准燃烧热为－1 299.6 kJ·mol－1，则2C2H2(g)＋5O2(g)===
4CO2(g)＋2H2O(g)反应的ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
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对点训练
选项A没有指明乙烯的物质的量为1 mol，且没说明生成物水的聚集状态；
选项B中没有指明1 mol碳完全燃烧生成CO2(g)；
选项D中热化学方程式中生成物水应为液态，反应热ΔH与其不对应。
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对点训练
4.(2023·保定高二检测)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的标
准燃烧热为－241.8 kJ·mol－1
B.已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝a kJ·mol－1,2C(s)＋O2(g)===
2CO(g) ΔH＝b kJ·mol－1，则a＞b
C.已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，
则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热小于57.3 kJ
D.已知P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＜0，则白磷比红磷稳定
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液态水变为气态水是吸热的，因此氢气的标准燃烧热小于－241.8 kJ·
mol－1，A错误；
碳完全燃烧放出的热多于不完全燃烧放出的热，焓变是负值，故a＜b，B错误；
P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＜0，说明红磷的能量低于白磷的能量，所以白磷不如红磷稳定，D错误。
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题组二 标准燃烧热的相关计算
5.(2023·呼和浩特高二检测)油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)。
已知燃烧1 kg该化合物释放出热3.8×104 kJ，油酸甘油酯的标准燃烧热为
A.3.8×104 kJ·mol－1 B.－3.8×104 kJ·mol－1
C.3.4×104 kJ·mol－1 D.－3.4×104 kJ·mol－1
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对点训练
6.表示氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)标准燃烧热的热化学方程式分别为
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出的热最少的是
A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g)
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对点训练
7.常温常压下，1.5 g火箭燃料1,2-二甲基肼(H3C—NH—NH—CH3)完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出50 kJ的热，则该条件下1,2-二甲基肼的标准燃烧热为
A.－1 000 kJ·mol－1 B.－1 500 kJ·mol－1
C.－2 000 kJ·mol－1 D.－3 000 kJ·mol－1
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8.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ的热，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为
A.2∶1 B.1∶2 C.1∶1 D.2∶3
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题组三 能源
9.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列符合未来新能源标准的是
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧
C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
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对点训练
天然气、煤、石油都是化石能源，不可再生，因此不属于未来新能源，①②④不符合；
核能使用不当会对环境有污染，且不可再生，故核能不属于未来新能源，③不符合；
太阳能、生物质能和风能资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，属于未来新能源，⑤⑥⑦符合；
氢能可以再生，燃烧产物是水，无污染，属于未来新能源，⑧符合。
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10.(2021·全国乙卷，7)我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施能促进碳中和最直接有效的是
A.将重质油裂解为轻质油作为燃料
B.大规模开采可燃冰作为新能源
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D.研发催化剂将CO2还原为甲醇
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将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故A不符合题意；
大规模开采可燃冰作为新能源，会增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求，故B不符合题意；
通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故C不符合题意；
研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇，可以减少二氧化碳的排放量，达到碳中和的目的，故D符合题意。
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综合强化
11.已知在一定条件下，CO的标准燃烧热为－283 kJ·mol－1，CH4的标准燃烧热为－890 kJ·mol－1，由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热为
A.2 912 kJ B.2 953 kJ
C.3 236 kJ D.3 867 kJ
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综合强化
1 mol CO完全燃烧放出的热为1 mol×283 kJ·mol－1＝283 kJ,3 mol CH4完全燃烧放出的热为 3 mol×890 kJ·mol－1＝2 670 kJ，释放的总热为283 kJ＋2 670 kJ＝2 953 kJ。
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综合强化
12.(2023·陕西汉中高二期末)乙炔(C2H2)是有机合成的重要原料之一，也是一种很好的燃料，其与氧气反应放出的热很多，常用于切割金属。已知C2H2(g)＋ O2(g)===2CO2(g)＋H2O(g) ΔH＝－1 256 kJ·mol－1，下列说法不正确的是
A.乙炔(C2H2)的标准燃烧热为－1 256 kJ·mol－1
B.若转移10 mol电子，则消耗2.5 mol O2
C.若生成2 mol液态水，则ΔH<－2 512 kJ·mol－1
D.若形成4 mol碳氧共用电子对，则生成气态水放出的热量为628 kJ
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综合强化
该热化学方程式中的水不是液态，故A项不正确；
消耗1 mol O2转移4 mol电子，若转移10 mol电子，则n(O2)＝ mol＝2.5 mol，故B项正确；
生成2 mol H2O(g)时，ΔH＝－2 512 kJ·mol－1，则生成2 mol H2O(l)时ΔH<－2 512 kJ·mol－1，故C项正确；
形成4 mol碳氧共用电子对，即生成1 mol CO2时，放出的热量应为628 kJ，故D项正确。
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综合强化
13.生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如图所示。
(1)下列有关说法正确的是__________
(填字母，下同)。
a.生物质能本质上来源于太阳能
b.纤维素中含有丰富的生物质能
c.将杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，可作家庭燃气
abc
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综合强化
(2)由生物质可获得CO和H2。等物质的量的CO与H2反应时，其原子利用率可达100%，则该反应合成的物质可能是____。
a.汽油 b.甲醇(CH4O)
c.甲醛(CH2O) d.乙酸(C2H4O2)
cd
等物质的量的CO与H2反应时，其原子利用率可达100%，则产物中n(C)∶n(O)∶n(H)＝1∶1∶2。
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综合强化
14.已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1
请根据上面两个热化学方程式，回答下列问题：
(1)H2的标准燃烧热为__________________，C3H8的标准燃烧热为_________________。
－285.8 kJ·mol－1
－2 220 kJ·mol－1
根据标准燃烧热的概念知H2、C3H8的标准燃烧热分别为－285.8 kJ·mol－1、－2 220 kJ·mol－1。
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综合强化
(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热为____________。
4 725.8 kJ
完全燃烧释放的总热为Q放＝1 mol×285.8 kJ·mol－1＋2 mol×2 220 kJ·
mol－1＝4 725.8 kJ。
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综合强化
(3)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3 846.75 kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是________。
3∶1
设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，则有
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14作业3 能源的充分利用
(选择题1～12题，每小题7分，共84分)
题组一 标准燃烧热及其热化学方程式
1．下列关于标准燃烧热的说法正确的是( )
A．22.4 L H2完全燃烧生成H2O(l)时的反应热为H2的标准燃烧热
B．1 mol C燃烧生成CO(g)时的反应热为C的标准燃烧热
C．标准燃烧热和中和反应反应热都是反应热的种类之一
D．在25 ℃、101 kPa时，纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时的反应热，叫该物质的标准燃烧热
2．(2023·福建南平高二检测)下列热化学方程式中ΔH代表标准燃烧热的是( )
A．CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(g)＋CO2(g) ΔH1
B．S(s)＋O2(g)===SO3(g) ΔH2
C．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3
D．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH4
3．下列说法正确的是( )
A．乙烯完全燃烧时的反应热为乙烯的标准燃烧热
B．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧时的反应热为碳的标准燃烧热
C．由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，可知CO的标准燃烧热为－283 kJ·mol－1
D．乙炔的标准燃烧热为－1 299.6 kJ·mol－1，则2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)反应的ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
4．(2023·保定高二检测)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的标准燃烧热为－241.8 kJ·mol－1
B．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝a kJ·mol－1,2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝b kJ·mol－1，则a＞b
C．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热小于57.3 kJ
D．已知P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＜0，则白磷比红磷稳定
题组二 标准燃烧热的相关计算
5．(2023·呼和浩特高二检测)油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)。
已知燃烧1 kg该化合物释放出热3.8×104 kJ，油酸甘油酯的标准燃烧热为( )
A．3.8×104 kJ·mol－1 B．－3.8×104 kJ·mol－1
C．3.4×104 kJ·mol－1 D．－3.4×104 kJ·mol－1
6．表示氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)标准燃烧热的热化学方程式分别为
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ·mol－1
C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出的热最少的是( )
A．H2(g) B．CO(g)
C．C8H18(l) D．CH4(g)
7．常温常压下，1.5 g火箭燃料1,2-二甲基肼(H3C—NH—NH—CH3)完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出50 kJ的热，则该条件下1,2-二甲基肼的标准燃烧热为( )
A．－1 000 kJ·mol－1 B．－1 500 kJ·mol－1
C．－2 000 kJ·mol－1 D．－3 000 kJ·mol－1
8．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ·mol－1；
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ的热，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为( )
A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．2∶3
题组三 能源
9．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列符合未来新能源标准的是( )
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧
C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
10．(2021·全国乙卷，7)我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施能促进碳中和最直接有效的是( )
A．将重质油裂解为轻质油作为燃料
B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D．研发催化剂将CO2还原为甲醇
11．已知在一定条件下，CO的标准燃烧热为－283 kJ·mol－1，CH4的标准燃烧热为－890 kJ·mol－1，由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热为( )
A．2 912 kJ B．2 953 kJ
C．3 236 kJ D．3 867 kJ
12．(2023·陕西汉中高二期末)乙炔(C2H2)是有机合成的重要原料之一，也是一种很好的燃料，其与氧气反应放出的热很多，常用于切割金属。已知C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(g) ΔH＝－1 256 kJ·mol－1，下列说法不正确的是( )
A．乙炔(C2H2)的标准燃烧热为－1 256 kJ·mol－1
B．若转移10 mol电子，则消耗2.5 mol O2
C．若生成2 mol液态水，则ΔH<－2 512 kJ·mol－1
D．若形成4 mol碳氧共用电子对，则生成气态水放出的热量为628 kJ
13．(4分)生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如图所示。
(1)下列有关说法正确的是____________(填字母，下同)。
a．生物质能本质上来源于太阳能
b．纤维素中含有丰富的生物质能
c．将杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，可作家庭燃气
(2)由生物质可获得CO和H2。等物质的量的CO与H2反应时，其原子利用率可达100%，则该反应合成的物质可能是________。
a．汽油 b．甲醇(CH4O)
c．甲醛(CH2O) d．乙酸(C2H4O2)
14．(12分，每空3分)已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1
请根据上面两个热化学方程式，回答下列问题：
(1)H2的标准燃烧热为________________，C3H8的标准燃烧热为________________。
(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热为____________。
(3)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3 846.75 kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是________。
作业3 能源的充分利用
1．C [22.4 L H2在非标准状况下不一定为1 mol，A项错误；CO是C不完全燃烧的产物，B项错误；反应热包括很多种，标准燃烧热和中和反应反应热是其中的两种，C项正确；标准燃烧热必须确定可燃物的物质的量为1 mol，D项错误。]
2．D [CH4完全燃烧产生的指定产物是液态水，A不符合题意；S单质完全燃烧生成SO2，不能生成SO3，B不符合题意；可燃物应为1 mol，C不符合题意；C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH4符合标准燃烧热定义，D符合题意。]
3．C 4.C 5.D
6．B [比较、、、的大小，可知相同质量时，CO(g)放出的热最少。]
7．C [1.5 g 1,2-二甲基肼的物质的量n＝＝ mol，所以1 mol 1,2-二甲基肼完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热为40×50 kJ＝2 000 kJ，即1,2-二甲基肼的标准燃烧热为－2 000 kJ·mol－1。]
8．C [根据热化学方程式可知，H2的标准燃烧热为＝－285.8 kJ·mol－1。生成的n(H2O)＝＝0.2 mol，参加反应的H2为0.2 mol，故H2燃烧放出的热为0.2 mol×285.8 kJ·mol－1＝57.16 kJ，CO燃烧放出的热为113.74 kJ－57.16 kJ＝56.58 kJ，故n(CO)＝＝＝0.2 mol。则n(H2)∶n(CO)＝1∶1。]
9．B 10.D
11．B [1 mol CO完全燃烧放出的热为1 mol×283 kJ·mol－1＝283 kJ,3 mol CH4完全燃烧放出的热为 3 mol×890 kJ·mol－1＝2 670 kJ，释放的总热为283 kJ＋2 670 kJ＝2 953 kJ。]
12．A [该热化学方程式中的水不是液态，故A项不正确；消耗1 mol O2转移4 mol电子，若转移10 mol电子，则n(O2)＝ mol＝2.5 mol，故B项正确；生成2 mol H2O(g)时，ΔH＝－2 512 kJ·mol－1，则生成2 mol H2O(l)时ΔH<－2 512 kJ·mol－1，故C项正确；形成4 mol碳氧共用电子对，即生成1 mol CO2时，放出的热量应为628 kJ，故D项正确。]
13．(1)abc (2)cd
解析 (2)等物质的量的CO与H2反应时，其原子利用率可达100%，则产物中n(C)∶n(O)∶n(H)＝1∶1∶2。
14．(1)－285.8 kJ·mol－1 －2 220 kJ·mol－1
(2)4 725.8 kJ (3)3∶1
解析 (1)根据标准燃烧热的概念知H2、C3H8的标准燃烧热分别为－285.8 kJ·mol－1、－2 220 kJ·mol－1。
(2)完全燃烧释放的总热为Q放＝1 mol×285.8 kJ·mol－1＋2 mol×2 220 kJ·mol－1＝4 725.8 kJ。
(3)设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，则有
解得n1＝ mol，n2＝ mol，在相同p、T时，V(H2)∶V(C3H8)＝n(H2)∶n(C3H8)＝3∶1。
