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第二节 燃烧热 能源
【学习目标】1.了解燃烧热概念,并能进行简单的计算。
2.知道化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
3.通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。
【重点、难点】燃烧热概念及相关计算。
【知识梳理】
[复习] 复习热化学方程式的意义,书写热化学方程式的注意事项
一、燃烧热
反应热可分为 、 、 等
1.燃烧热定义: ,叫做该物质的燃烧热。
【注意】 (1)在101 kPa时,生成稳定的氧化物。
如C完全燃烧应生成 ,H2燃烧生成 ,S燃烧生成 。
(2)燃烧热通常是由 测得的。
(3)可燃物以 作为标准进行测量。
(4)计算燃烧热时,热化学方程式常以分数表示。
例:H2(g)十O2 (g)=H2O(l);△H=-285.8kJ/mol
已知热化学方程式:
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ/mol
C(s)+ O2 (g)=CO(g) △H=-110.5kJ/mol
试回答:(1)C和CO的燃烧热分别是 、 ;
(2)上述热反应方程式中,不能用于表示燃烧热的是 ,
为什么? 。
【例2】分析以下几个热化学方程式,哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么?
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ/mol
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
D.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
2.研究物质燃烧热的意义
了解化学反应完成时产生热量的多少,可更好地控制反应条件,充分利用能源。
二、能源
1.能源就是 ,它包括
。
2. 新能源有 等,这些新能源的特点是
。
[知能训练]
1、下列说法或表示方法中正确的是:( )
A.等质量的硫蒸气和硫磺分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.氢气的燃烧热为285.8kJ · mol-1,则氢气燃烧的热化学方程式为
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-285.8 kJ· mol-1
C.Ba(OH)2 · 8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) △H<0
D.已知中和热为57.3 kJ · mol-1,若将含0.5mol H2SO4的浓溶液与含1mol NaOH的溶液混合, 放出的热量要大于57.3 kJ
2、关于燃料充分燃烧的说法不正确的是( )
A.空气量越大越好 B.固体燃料块越细越好
C.液体燃料燃烧时可以雾状喷出 C. 温度必须达到着火点
3、下列说法中不正确的是 ( )
A、煤、石油、天然气均为化石能源
B、化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的SO2等有害气体
C、直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧效果好
D、化石能源是可再生能源
4、在下列各说法中,正确的是( )
A.△H > 0 kJ·mol-1表示放热反应,△H < 0 kJ·mol-1表示吸热反应
B.热化学方程式中的化学计量数表示物质的量,可以是分数
C.1 mol H2SO4与1 molBa(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热
D.1 mol H2与0.5 molO2反应放出的热就是H2的燃烧热
5、在25°C、101 kPa下,a g甲醇燃烧生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则甲醇燃烧的热化学方程式正确的是 ( )
A.CH3OH(l)+3/2 O2(g) =2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+bkJ/mol
B.CH3OH(l)+3/2 O2(g) (g) =2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-bkJ/mol
C.2CH3OH(l)+3O2(g) =2CO2 (g)+4 H2O (l) ΔH=-bkJ/mol
D.2CH3OH(l)+3O2 (g)=2CO2 (g)+4H2O (l) ΔH=+2b kJ/mol
6、科学家发现,不管化学反应是一步完成或分几步完成,该反应的热效应是相同的。已知在25℃,105Pa时,石墨、一氧化碳的燃烧热分别是393.5 kJ·mol-1和283.0 kJ·mol-1,下列说法或方程式正确的是 ( )
A.在相同条件下:2C(石墨)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
B.1 mol石墨不完全燃烧,生成CO2和CO混合气体时,放热504.0 kJ
C.在相同条件下:C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·mol-1
D.若金刚石燃烧热大于石墨的燃烧热,则石墨转变为金刚石需要吸热
7、25℃、101kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是( )
A、C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H=-393.5kJ/mol
B、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=+571.6kJ/mol
C、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ/mol
D、1/2C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-1400kJ/mol
8、下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是( )
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H2
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3 S(g)+O2(g)=SO2(g) △H4
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H5 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H7 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) △H8
A、① B、④ C、②③④ D、①②③
9、1g 氢气在氧气中完全燃烧生成气态水,放出热量120.9 kJ,则 ( )
A.反应的热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H20(g);ΔH=+483.6 kJ·mol一1
B.氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1叫
C.1 mol H20(1)的能量大于1 mol H20(g)的能量
D.2 mol H2和1 mol 02的能量总和大于2 mol H2 0(g)的能量
10、已知1.2g C(石墨)不完全燃烧生成CO,放出11.1kJ热量,继续燃烧又放出28.3kJ热量。则能表示C(石墨)燃烧热的热化学方程式为( )
A.C(石墨)+1/2O2(g)==CO(g) △H=-11.1 kJ·mol—1
B.C(石墨)+1/2O2(g)==CO(g) △H=-111 kJ·mol-1
C.C(石墨)+O2(g)==CO2(g) △H=-394 kJ·mol-1
D.C(石墨)+O2(g)==CO2(g) △H=-283 kJ·mol-1
11、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为:( )
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ/mol
C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) △H=-5518kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-89.3kJ/mol
相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是
A、H2(g) B、CO(g) C、C8H18(l) D、CH4(g)
12、下列各组物质中,全部属于化石燃料的是( )
A.煤、天然气、木材 B.秸杆、焦炭、汽油
C.柴油、柴草、煤油 D.天然气、石油、煤
13、有关能源的说法不正确的是( )
A.煤、石油、天然气均为化石能源 B.化石能源均为非再生能源
C.氢能是可再生能源 D.氢能、核能均为无污染的高效能源
14、已知下列热化学方程式:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -393.5 KJ/mo1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -483.6 KJ/mo1
现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浊气、固混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53 KJ热量,则炭粉与氢气的物质的量之比为 ( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2
15、充分燃烧一定量的丁烷(C4H10)放出热量为Q,经测定完全吸收它生成的CO2需消耗5mol/LKOH溶液100mL,恰好生成正盐。则燃烧1mol丁烷放出的热量为( )
A.4Q B.5Q C.8Q D.16Q
16、下列热化学方程式中的反应热为可燃物的燃烧热的是
A.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol—1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-846.3kJ·mol—1
C.C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ·mol—1
D.C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ·mol—1
17、乙知下列两个热化学方程式;
H2(g)+ O2(g)===H2O(1) △H=-285.kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(1) △H=-2220.0kJ/mol
(1)实验测得H2和C 3H8的混合气体共5mol,完全燃烧生成液态水时放热6264.5kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比是 。
(2)已知:H2O(1)=H2O(g) △H=+44.0kJ/mol,写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式。
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