高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 燃燒熱 能源學(xué)案 新人教版選修4

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1、 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 燃燒熱 能源 [目標(biāo)導(dǎo)航]　1.正確認(rèn)識(shí)燃燒熱的概念，學(xué)會(huì)利用燃燒熱進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2.知道能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，知道使用化石燃料的利弊和新能源的開(kāi)發(fā)。 一、燃燒熱 1．定義 101 kPa時(shí)，1__mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量。 2．表達(dá)形式 (1)符號(hào)：ΔH為“－”或ΔH＜0。 (2)單位：kJ·mol－1。 3．意義 例如：CH4的燃燒熱為890.31 kJ·mol－1，表示在25 ℃、101 kPa時(shí)，1__mol CH4(g)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時(shí)放出89

2、0.31 kJ的熱量。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)__ΔH＝－890.31__kJ·mol－1。 【合作探究】 1．燃燒熱的ΔH一定為負(fù)值嗎？為什么？ 答案　一定，因?yàn)槲镔|(zhì)的燃燒均為放熱反應(yīng)。 2．1 mol H2完全燃燒生成H2O(g)放出的熱量就是H2的燃燒熱，這種說(shuō)法是否正確？ 答案　不正確，應(yīng)生成液態(tài)水。 3．怎樣理解“完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物”？ 答案　是指單質(zhì)(或化合物)燃燒后變?yōu)樽罘€(wěn)定的氧化物(不能再燃燒了)，“穩(wěn)定”既包含化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定，也包含物質(zhì)所處狀態(tài)的穩(wěn)定。 如C(s)―→CO2(g)；H2(g

3、)―→H2O(l)；S(s)―→SO2(g)； NH3(g)―→N2(g)＋H2O(l)；CH4(g)―→CO2(g)＋H2O(l)。 二、能源 1．定義 能提供能量的資源，它包括化石燃料、陽(yáng)光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。 2．化石燃料包括煤、石油、天然氣，其缺點(diǎn)是蘊(yùn)藏量有限；不能再生；利用率低；污染環(huán)境。 3．新能源 新能源主要包括：太陽(yáng)能、氫能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能和生物質(zhì)能等。 4．能源的分類 分類 再生能源 非再生能源 常規(guī)能源 新能源 常規(guī)能源 新能源 一次能源(直接獲得) 水能等 太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、生物質(zhì)能等 煤、石油、天然氣等

4、 核能等 二次能源(間接獲得) 煤制品、石油制品、電能、氫能、火藥等 【合作探究】 1．解決化石燃料枯竭的措施有哪些？ 答案　(1)提高能源利用率；(2)開(kāi)發(fā)新的能源；(3)節(jié)約現(xiàn)有的能源。 2．燃料充分燃燒的條件有哪些？怎樣提高燃料的燃燒效率？ 答案　燃料充分燃燒的條件一是要有足夠的空氣，二是燃料與空氣有足夠大的接觸面積。提高燃料的燃燒效率應(yīng)采取以下措施： (1)通入足量空氣，使燃料充分燃燒；空氣足量但要適量，否則，過(guò)量的空氣會(huì)帶走部分熱量。 (2)增大燃料與空氣的接觸面積，通常將大塊固體燃料粉碎，液體燃料霧化。如：將煤氣化或液化。 一、燃燒熱和中和熱的比較 【例

5、1】　下列說(shuō)法正確的是(　　) A．1 mol 硫酸與1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的熱量為中和熱 B．25 ℃、101 kPa時(shí)，1 mol S和2 mol S的燃燒熱相等 C．CO是不穩(wěn)定的氧化物，它能繼續(xù)和氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的CO2，所以CO的燃燒反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) D．101 kPa時(shí)，1 mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱 解析　A項(xiàng)，1 mol H2SO4與1 mol Ba(OH)2反應(yīng)生成2 mol H2O，同時(shí)還有BaSO4沉淀生成，不符合中和熱的定義；B項(xiàng)，燃燒熱與可燃物的物質(zhì)的量無(wú)關(guān)；C項(xiàng)，CO的燃燒屬于放熱反應(yīng)；D項(xiàng)，1 mol 碳燃燒不一定生成1 m

6、ol CO2。 答案　B 【反思?xì)w納】　燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系 燃燒熱 中和熱 相同點(diǎn) 能量變化 放熱反應(yīng) ΔH ΔH＜0，單位：kJ·mol－1 不同點(diǎn) 反應(yīng)物的量 可燃物的物質(zhì)的量是1 mol(O2的量不限) 可能是1 mol，也可能不是 生成物的量 不限量 H2O是1 mol 反應(yīng)熱的含義 101 kPa時(shí)，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量；不同可燃物，燃燒熱不同 稀溶液中，酸與堿反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)的反應(yīng)熱。強(qiáng)酸強(qiáng)堿的中和熱ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 變式訓(xùn)練1　下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)

7、正確的是(ΔH的絕對(duì)值均正確)(　　) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 367.0 kJ·mol－1(燃燒熱) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1(中和熱) C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ·mol－1(反應(yīng)熱) D．2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1(反應(yīng)熱) 答案　C 解析　A中表示燃燒熱時(shí)，應(yīng)生成穩(wěn)定的氧化物，水應(yīng)為液態(tài)；B中中和反應(yīng)為放

8、熱反應(yīng)；D中各物質(zhì)均未注明狀態(tài)。 二、燃燒熱熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及計(jì)算(一題多解) 【例2】　已知：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。 設(shè)氫氣和丙烷的混合氣體5 mol完全燃燒時(shí)放出熱量3 847 kJ，則混合氣體中氫氣與丙烷的體積比是(　　) A．1∶3 B．3∶1 C．1∶4 D．1∶1 解析　本題為反應(yīng)熱和混合物的計(jì)算問(wèn)題。 方法一：常規(guī)解法——列方程組。設(shè)混合氣體中氫氣和丙烷的物質(zhì)的量分別為x和y，

9、由燃燒的熱化學(xué)方程式可知H2的燃燒熱為285.8 kJ·mol－1，丙烷的燃燒熱為2 220 kJ·mol－1，則可得下列方程組： 解得x≈3.75 mol，y≈1.25 mol。 方法二：估算法(僅適用于選擇題)。由題意可知：H2的燃燒熱為285.8 kJ·mol－1，C3H8的燃燒熱為2 220 kJ·mol－1，5 mol混合氣體完全燃燒共放出3 847 kJ的熱量。由此可得C3H8的物質(zhì)的量一定小于2 mol，則H2的物質(zhì)的量一定大于3 mol，故H2與C3H8的體積比一定大于3∶2，從而選出正確答案。 方法三：混合物的相關(guān)計(jì)算的另一種

10、常規(guī)思維方法是十字交叉法。把5 mol混合氣體看作純凈物，則該氣體的平均燃燒熱為3 847 kJ÷5 mol＝769.4 kJ·mol－1，有： 769．4 kJ·mol－1H2燃燒熱　285.8 kJ·mol－1C3H8燃燒熱　2 220 kJ·mol－11 450.6 kJ·mol－1483.6 kJ·mol－1 得n(H2)∶n(C3H8)＝1 450.6∶483.6≈3∶1，故二者的體積之比為3∶1。 答案　B 【方法技巧】　有關(guān)燃燒熱的計(jì)算方法 (1)燃燒熱是以1 mol純物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的

11、，因此計(jì)算燃燒反應(yīng)釋放的熱量時(shí)先應(yīng)計(jì)算出可燃物的物質(zhì)的量[n(可燃物)]，然后根據(jù)該可燃物的燃燒熱ΔH計(jì)算燃燒反應(yīng)所釋放的熱量。其計(jì)算公式為Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。 (2)有關(guān)燃燒熱的混合物的計(jì)算方法 ①列方程組法。列方程組法思路簡(jiǎn)單，應(yīng)用普遍，但求解過(guò)程繁雜。 ②十字交叉法。 變式訓(xùn)練2　在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68 kJ，下列表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A.CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－22.68 kJ·mol－1 B．CH3OH(l)＋O2(g

12、)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.8 kJ·mol－1 C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 452 kJ·mol－1 D．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝＋725.8 kJ·mol－1 答案　B 解析　1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68 kJ，則1 mol(32 g)甲醇完全燃燒放出的熱量為32×22.68 kJ＝725.8 kJ。 變式訓(xùn)練3　已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式： H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝

13、－285.0 kJ·mol－1 C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1 (1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得H2和C3H8的混合氣體共5 mol，完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱6 262.5 kJ，則混合氣體中H2和C3H8的體積比為_(kāi)___________。 (2)已知：H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1，寫(xiě)出丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：___________________________________________________________________

14、__ ________________________________________________________________________。 答案　(1)1∶1 (2)C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－2 044 kJ·mol－1 解析　(1)設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為n(H2)、n(C3H8)，則 解得：n(H2)＝2.5 mol　n(C3H8)＝2.5 mol 在相同p、T時(shí)，＝＝＝1∶1。 (2)由H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1 則4 mol H2O(l

15、)變?yōu)镠2O(g)吸熱為176 kJ，故 C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)　 ΔH＝－2 044 kJ·mol－1。 1．下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．化石燃料在任何條件下都能充分燃燒 B．化石燃料在燃燒過(guò)程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的CO、SO2等有害氣體 C．直接燃燒煤不如將煤進(jìn)行深加工后再燃燒的效果好 D．固體煤變?yōu)闅怏w燃料后，燃燒效率將提高 答案　A 解析　化石燃料只有在適當(dāng)?shù)臏囟群陀醒鯕獯嬖诘那闆r下才能燃燒充分，A項(xiàng)不正確；化石燃料不經(jīng)過(guò)處理直接燃燒可產(chǎn)生污染物CO、SO2等有害氣體，B項(xiàng)正確；化石燃料(煤)經(jīng)深加工后變?yōu)闅怏w燃

16、料，不僅減少SO2等對(duì)大氣的污染，而且能提高燃燒效率，C、D項(xiàng)均正確。 2．下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說(shuō)法不正確的是(　　) A．煤燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程 B．化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來(lái)源于太陽(yáng)能 C．動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能的過(guò)程 D．植物通過(guò)光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成熱能的過(guò)程 答案　D 解析　C選項(xiàng)中，葡萄糖氧化放出熱量，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，正確；D選項(xiàng)，應(yīng)該是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，不正確。 3．下列關(guān)于2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l) ΔH＝－5 800 kJ·mol－1的敘

17、述中錯(cuò)誤的是(　　) A．該反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH＝－5 800 kJ·mol－1，是放熱反應(yīng) B．該反應(yīng)的ΔH與各物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，與化學(xué)計(jì)量數(shù)也有關(guān) C．該式的含義為25 ℃、101 kPa下，2 mol C4H10氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出熱量5 800 kJ D．該反應(yīng)為丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式，由此可知丁烷的燃燒熱為5 800 kJ·mol－1 答案　D 解析　根據(jù)燃燒熱的定義，丁烷的物質(zhì)的量應(yīng)為1 mol，故題中方程式不是丁烷的燃燒熱的熱化學(xué)方程式，由題中方程式可知丁烷燃燒熱為2 900 kJ·mol－1，再根據(jù)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)注意事項(xiàng)

18、及意義可知，A、B、C正確，D錯(cuò)誤。 4．已知25 ℃、101 kPa下，碳、氫氣、乙烯和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、1 411.0 kJ·mol－1、2 800 kJ·mol－1，則熱化學(xué)方程式正確的是(　　) A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1 C．C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 411.0

19、 kJ·mol－1 D.C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ·mol－1 答案　D 解析　A項(xiàng)中碳燃燒應(yīng)生成CO2，A錯(cuò)；B、C項(xiàng)中H2O應(yīng)為液態(tài)，且B為放熱，ΔH<0，B、C錯(cuò)；D項(xiàng)中C6H12O6(s)燃燒熱為2 800 kJ·mol－1，則 mol C6H12O6(s)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時(shí)放熱為1 400 kJ，D正確。 5．已知3.0 g乙烷在常溫下完全燃燒放出的熱量為155.98 kJ，則表示乙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式是(　　) A．2C2H6(g)＋7O2(

20、g)===4CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－3 119.6 kJ·mol－1 B．C2H6(g)＋O2(g)===2CO(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1 C．C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1 D．C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1 答案　D 解析　由于燃燒熱的熱化學(xué)方程式應(yīng)以1 mol燃料為標(biāo)準(zhǔn)書(shū)寫(xiě)且生成的水為液態(tài)，故A項(xiàng)不符合題意；B中的燃燒產(chǎn)物CO不是C2

21、H6完全燃燒后的穩(wěn)定氧化物，H2O的狀態(tài)不應(yīng)為氣態(tài)而應(yīng)為液態(tài)；常溫下水為液態(tài)，則C錯(cuò)誤。 [基礎(chǔ)過(guò)關(guān)] 一、能源的分類 1．關(guān)于能源，以下說(shuō)法不正確的是(　　) A．煤、石油、天然氣等燃料屬不可再生能源 B．煤、石油、水煤氣可從自然界直接獲取，屬一次能源 C．太陽(yáng)能是一次能源、新能源、可再生能源 D．潮汐能來(lái)源于月球引力做功 答案　B 解析　煤、石油、天然氣等化石燃料蘊(yùn)藏量有限，不可再生，最終將會(huì)枯竭，A正確；煤、石油等可從自然界直接獲取，屬一次能源，但水煤氣是由焦炭與H2O(g)在高溫下反應(yīng)制取，屬二次能源，B錯(cuò)誤；太陽(yáng)能既是一次能源、新能源，還是可再生能源，C正確；

22、潮汐能來(lái)自于月球引力，D正確。 2．“世界環(huán)境日”主題之一是促進(jìn)物質(zhì)的循環(huán)利用。有專家指出，可利用太陽(yáng)能對(duì)燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等進(jìn)行處理，使它們重新組合，實(shí)現(xiàn)如圖所示的轉(zhuǎn)化。在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中太陽(yáng)能最終轉(zhuǎn)化為(　　) A．化學(xué)能 B．熱能 C．生物能 D．電能 答案　B 解析　圖中由CO2、H2O、N2轉(zhuǎn)化為CH4、CH3OH、NH3是在太陽(yáng)能的作用下完成的，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知太陽(yáng)能最終以熱能形式釋放出來(lái)。 3．氫氣是一種很有前途的能源物質(zhì)。以水為原料大量制取氫氣的最理想的途徑是(　　) A．利用太陽(yáng)能直接使水分解產(chǎn)生氫氣 B．用焦炭和水制取水煤氣后分離出氫氣

23、 C．用Fe跟HCl反應(yīng)制取氫氣 D．由熱電站提供電力，電解水產(chǎn)生氫氣 答案　A 解析　用焦炭為原料生成H2，要消耗大量焦炭，只能解決能源利用問(wèn)題，不能解決能源緊缺問(wèn)題；熱電站需要消耗煤炭，冶煉鐵也要消耗煤炭，并且能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中都有損失，這都不是最理想的途徑；地球上水的儲(chǔ)量巨大，太陽(yáng)能取之不盡，所以A是最理想的制氫途徑。 二、燃燒熱的概念 4．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．物質(zhì)燃燒放出的熱量是燃燒熱 B．1 mol C燃燒生成CO時(shí)放出的熱量就是C的燃燒熱 C．1 mol H2燃燒生成水時(shí)放出的熱量是H2的燃燒熱 D．相同條件下，1 mol H2O(l)完全分解吸收的熱量

24、與H2、O2化合生成1 mol H2O(l)放出的熱量值相等 答案　D 解析　燃燒熱是指在25 ℃、101 kPa下，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，顯然A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)中碳燃燒生成的穩(wěn)定化合物應(yīng)為CO2，錯(cuò)誤；C項(xiàng)中H2燃燒時(shí)的條件及生成水的狀態(tài)不確定，1 mol H2燃燒生成水放出的熱量不一定是H2的燃燒熱，故錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒定律可知D項(xiàng)正確。 5．下列關(guān)于反應(yīng)熱的描述中正確的是(　　) A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol

25、－1 B．CO(g)的燃燒熱是283.0 kJ·mol－1，則2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反應(yīng)的ΔH＝＋2× 283.0 kJ·mol－1 C．反應(yīng)熱有正負(fù)之分，燃燒熱ΔH全部是正值 D．1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱 答案　B 解析　中和熱是以生成1 mol H2O(l)作為標(biāo)準(zhǔn)的，因此A不正確；燃燒熱是指1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量，因此B正確，D不正確；燃燒熱ΔH都是負(fù)值，C不正確。 6．下面均是正丁烷與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(25 ℃，101 kPa)： ①C4H10(

26、g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 878 kJ·mol－1 ②C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g) ΔH＝－2 658 kJ·mol－1 ③C4H10(g)＋O2(g)===4CO(g)＋5H2O(l) ΔH＝－1 746 kJ·mol－1 ④C4H10(g)＋O2(g)===4CO(g)＋5H2O(g) ΔH＝－1 526 kJ·mol－1 由此判斷，正丁烷的燃燒熱ΔH為(　　) A．－2 878 kJ·mol－1 B．－2 658 kJ·mol－1

27、C．－1 746 kJ·mol－1 D．－1 526 kJ·mol－1 答案　A 解析　燃燒熱是指在25 ℃、101 kPa時(shí)，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量。因此正丁烷完全燃燒產(chǎn)物應(yīng)為CO2(g)和H2O(l)，所以正丁烷的燃燒熱為ΔH＝ －2 878 kJ·mol－1。 三、燃燒熱的計(jì)算 7．已知在一定條件下，CO的燃燒熱為283 kJ·mol－1，CH4的燃燒熱為890 kJ·mol－1，由1 mol CO和3 mol CH4組成的混合氣體在上述條件下充分燃燒，釋放的熱量為(　　) A．2 912 kJ

28、 B．2 953 kJ C．3 236 kJ D．3 867 kJ 答案　B 解析　1 mol CO完全燃燒放出的熱量為1 mol×283 kJ·mol－1＝283 kJ，3 mol CH4完全燃燒放出的熱量為3 mol×890 kJ·mol－1＝2 670 kJ，釋放的總熱量為283 kJ＋2 670 kJ＝2 953 kJ。 8．已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g水，則放出的熱量約為(　　) A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ

29、 答案　A 解析　丙烷分子式是C3H8，1 mol丙烷燃燒會(huì)產(chǎn)生4 mol水，則丙烷完全燃燒產(chǎn)生1.8 g水，消耗丙烷的物質(zhì)的量是n(C3H8)＝0.025 mol，所以反應(yīng)放出的熱量是2 215 kJ·mol－1× 0.025 mol≈55 kJ，故答案是A。 四、燃燒熱的綜合應(yīng)用 9．航天飛船可用肼(N2H4)和過(guò)氧化氫(H2O2)為動(dòng)力源。已知1 g液態(tài)肼和足量液態(tài)過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵鈺r(shí)放出20.05 kJ的熱量。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．該反應(yīng)中肼作還原劑 B．液態(tài)肼的燃燒熱為20.05 kJ·mol－1 C．該動(dòng)力源的突出優(yōu)

30、點(diǎn)之一是生成物對(duì)環(huán)境無(wú)污染 D．肼和過(guò)氧化氫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.6 kJ·mol－1 答案　B 解析　從元素化合價(jià)變化看，NH4―→2，N2H4被氧化，作還原劑，A項(xiàng)正確；由于1 g液態(tài)肼與足量液態(tài)過(guò)氧化氫反應(yīng)放熱20.05 kJ，則1 mol N2H4(l)參加反應(yīng)放熱20.05 kJ×32＝641.6 kJ，故D項(xiàng)正確；反應(yīng)產(chǎn)物為N2和H2O，故不會(huì)造成污染，C項(xiàng)正確；與燃燒熱的概念不符，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 10．已知25 ℃、101 kPa時(shí)，乙烯和乙炔(C2H2)燃燒熱的熱化學(xué)方

31、程式分別為 C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－1 411 kJ·mol－1 2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2 600 kJ·mol－1，又知燃燒時(shí)火焰的溫度乙炔高于乙烯。據(jù)此，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．物質(zhì)的燃燒熱熱值越大，火焰溫度越高 B．相同條件下等體積乙烯和乙炔完全燃燒時(shí)，乙炔放熱較少 C．25 ℃、101 kPa時(shí)，1 mol乙烯完全燃燒生成氣態(tài)產(chǎn)物時(shí)，放出的熱量小于1 411 kJ D．乙烷(C2H6)的燃燒熱ΔH<－1 411 kJ·mol

32、－1 答案　A 解析　物質(zhì)燃燒時(shí)火焰溫度與該物質(zhì)燃燒的量、燃燒速率及是否充分燃燒等因素有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)；由方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)及ΔH的值可知，選項(xiàng)B正確；由于氣態(tài)水冷凝為液態(tài)時(shí)會(huì)放熱，選項(xiàng)C正確；根據(jù)乙烯、乙炔的燃燒熱變化情況可知，乙烷的燃燒熱ΔH應(yīng)比乙烯小，選項(xiàng)D正確。 11．一些烷烴的燃燒熱如下表： 化合物 燃燒熱(kJ·mol－1) 化合物 燃燒熱(kJ·mol－1) 甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0 乙烷 1 560.8 異丁烷 2 869.6 丙烷 2 221.5 2­甲基丁烷 3 531.3 下列說(shuō)法正確的是(

33、　　) A．正戊烷的燃燒熱大約是3 540 kJ·mol－1 B．熱穩(wěn)定性：正丁烷>異丁烷 C．乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為 2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 560.8 kJ·mol－1 D．相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越多 答案　A 解析　由正丁烷和異丁烷的燃燒熱數(shù)據(jù)可推出正戊烷比2­甲基丁烷的燃燒熱略大些，A正確；正丁烷和異丁烷燃燒生成等量的相同的物質(zhì)，即生成新化學(xué)鍵時(shí)所放出的熱量相等，1 mol正丁烷完全燃燒放出的熱量比1 mol異丁烷完全燃燒放出的熱量多，即1 mol正丁

34、烷與O2反應(yīng)時(shí)斷鍵所吸收的能量比1 mol異丁烷與O2反應(yīng)時(shí)斷鍵所吸收的能量少，從而說(shuō)明正丁烷的熱穩(wěn)定性小于異丁烷；C項(xiàng)中的ΔH＝－3 121.6 kJ·mol－1且H2O應(yīng)為液態(tài)；D項(xiàng)1 g CH4燃燒放出55.69 kJ的熱量，1 g C2H6燃燒放出52.03 kJ的熱量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [能力提升] 12．(1)已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，若1 g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.444 kJ，則反應(yīng)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)的ΔH＝________kJ·mol－1。氫氣的燃燒熱為_(kāi)_____

35、__kJ·mol－1。 (2)乙醇是未來(lái)內(nèi)燃機(jī)的首選環(huán)保型液體燃料，它可以由綠色植物的秸稈制取，1.0 g乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放出1.367 kJ熱量，表示乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)－285.8　285.8　(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O

36、(l)　ΔH＝－62.882 kJ·mol－1 13．城市使用的燃料，現(xiàn)大多用煤氣、液化石油氣。煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣體，它由煤炭與水(蒸氣)反應(yīng)制得，故又稱水煤氣。 (1)試寫(xiě)出制取水煤氣的主要化學(xué)方程式：__________________________________________。 (2)液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1，已知CO氣體燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.

37、57 kJ·mol－1，則相同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒產(chǎn)生的熱量比值約為多少？ (3)已知?dú)錃馊紵臒峄瘜W(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，計(jì)算相同質(zhì)量的氫氣和丙烷燃燒，產(chǎn)生的熱量的比值約為多少？ (4)氫氣是未來(lái)的能源，除產(chǎn)生的熱量大之外，還具有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 答案　(1)C＋H2O(g)CO＋H2 (2)7.9∶1　(3)2.8∶1 (4)①H2來(lái)源豐富；②產(chǎn)物不污染環(huán)境，可以反復(fù)使用；③不產(chǎn)生CO2，不會(huì)引起溫室效應(yīng) 解析　相同物質(zhì)的量的C3H8、CO燃燒產(chǎn)生的熱量之比為2 220.0 kJ

38、3;mol－1∶282.57 kJ· mol－1＝7.9∶1；相同質(zhì)量的氫氣、丙烷燃燒產(chǎn)生的熱量之比為∶＝2.8∶1。 [拓展探究] 14．科學(xué)家預(yù)測(cè)“氫能”將是未來(lái)最理想的新能源。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1 mol水蒸氣放熱241.8 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

39、 若1 g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放熱2.444 kJ，則氫氣的燃燒熱ΔH＝________。 (2)根據(jù)“綠色化學(xué)”的思想，為了制備H2，某化學(xué)家設(shè)計(jì)了下列化學(xué)反應(yīng)步驟： ①CaBr2＋H2OCaO＋2HBr ②2HBr＋HgHgBr2＋H2↑ ③HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2 ④2HgO2Hg＋O2↑ 上述過(guò)程的總反應(yīng)可表示為_(kāi)_______。 (3)也有人認(rèn)為利用氫氣作為能源不太現(xiàn)實(shí)。你的觀點(diǎn)呢？請(qǐng)說(shuō)明能夠支持你的觀點(diǎn)的理由________________________________________________________________________。 答

40、案　(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，－285.8 kJ·mol－1 (2)2H2O2H2↑＋O2↑ (3)不現(xiàn)實(shí)，理由是現(xiàn)有的制取氫氣的方法耗能太大，制取的成本太高，另外氫氣的熔沸點(diǎn)太低，給儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來(lái)很大困難(或：現(xiàn)實(shí)，制取氫氣用水為原料，來(lái)源豐富；氫氣燃燒的產(chǎn)物是水，不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)任何污染等) 解析　(1)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)要注意生成的是1 mol氣態(tài)水。而氫氣的燃燒熱應(yīng)是生成1 mol液態(tài)水時(shí)放出的熱量。(2)將(①＋②＋③)×2＋④得到：2H2O2H2↑＋O2↑。 (3)不現(xiàn)實(shí)，理由是現(xiàn)有的制取氫氣的方法耗能太大，制取的成本太高，另外氫氣的熔沸點(diǎn)太低，給儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來(lái)很大困難(或：現(xiàn)實(shí)，制取氫氣用水為原料，來(lái)源豐富；氫氣燃燒的產(chǎn)物是水，不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)任何污染等) 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375