1、第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量一、燃烧热一、燃烧热1.1.燃烧热的的概念燃烧热的的概念:25 101kPa 25 101kPa时时,1mol,1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定化稳定化合物合物时所放出的时所放出的热量热量。为什么指定温为什么指定温度和压强度和压强?生成物不能生成物不能继续燃烧继续燃烧 一般指：一般指：C-COC-CO2 2（g g）N NON NO2 2（g g）S SOS SO2 2（g g）H HH H2 2O O（l l）单位单位:kJ/molkJ/mol限定燃料的物质的量限定燃料的物质的量C C8 8H H1818的燃烧热为多少的燃烧热为多少?
2、2.2.表示的意义：表示的意义：如如:CH:CH4 4的燃烧热为的燃烧热为890.3 890.3 kJ/mol.含义含义:在在101 kPa101 kPa时时,1molCH,1molCH4 4完全燃烧时完全燃烧时,放出放出890.3 kJ890.3 kJ的热量的热量.3.3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：表示燃烧热的热化学方程式的书写：4.4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量一定量可燃物完全燃烧时放出的热量燃烧热燃烧热CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）=890.31 kJ/mol燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热与中和热的区别与联系相相同同点点 燃烧热燃烧热中和热中和热能
3、量变化能量变化放热反应放热反应0,0,单位单位 kJ/molkJ/mol不不同同点点反应物的量反应物的量1mol1mol可燃物可燃物 可能是可能是1mol1mol也可以是也可以是0.5mol(0.5mol(不限不限)生成物的量生成物的量不限量不限量H H2 2O 1 molO 1 mol反应热反应热的含义的含义 1mol 1mol反应物完全燃反应物完全燃烧时放出的热量烧时放出的热量;不不同的物质燃烧热不同的物质燃烧热不同同 酸碱中和生成酸碱中和生成1molH1molH2 2O O时放出的热时放出的热量量,强酸强碱间的中和强酸强碱间的中和反应中和热大致相同反应中和热大致相同,均约为均约为57.3
4、 kJ/mol57.3 kJ/mol 选择燃料的标准是什么选择燃料的标准是什么?燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条件、价格、对生态环境的影响等各方面综件、价格、对生态环境的影响等各方面综合考虑。合考虑。煤作为燃料有何利弊煤作为燃料有何利弊?提高煤燃烧效率的提高煤燃烧效率的措施有哪些措施有哪些?思考与交流思考与交流2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)=-571.6 kJ/molH2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g)=-241.8 kJ/mol求氢气的燃烧热。求氢气的燃烧热。1 1、已知：、已知：2 2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？、石墨与
5、金刚石的燃烧热是否相同，为什么？请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。答答:=-285.8 kJ/mol 不相同不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同因为石墨与金刚石的晶体结构不同,具有的能量具有的能量也不相同也不相同C(C(石墨石墨s s）+O+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g);(g);=-393.5 kl-393.5 kl/mol/molC(C(金刚石金刚石s s）+O+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g);(g);=-395.0 kl=-395.0 kl/mol/mol说明说明金刚石具有的总能量高，不稳定金刚石具有的总能量
6、高，不稳定练 习3.下列各组物质的燃烧热相等的是下列各组物质的燃烧热相等的是：（：（）A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1mol碳和碳和2mol碳碳C.1mol乙炔和乙炔和2mol碳碳 D.淀粉和纤维素淀粉和纤维素BH 4.已知热化学方程式：已知热化学方程式：则氢气的燃烧热为：则氢气的燃烧热为：285.8 kJ/mol练习HHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)；=-285.8 kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；=-241.8 kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；=-483.6 kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；=-571.6
7、kJ/mol 二、能源 能源就是能提供能量的自然资源，它包括化能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。水、潮汐以及柴草等。1能源就是能提供能源就是能提供 的自然资源，的自然资源，包括包括 等。等。2.我国目前使用的主要能源是我国目前使用的主要能源是 ，是不，是不能能 。3.解决能源的办法是解决能源的办法是 ，即开发，即开发 和和节约节约 ，提高能源的，提高能源的 。4.现在探索开发的新能源有现在探索开发的新能源有 等等.新能源的主要优势是新能源的主要优势是 。能量能量 化石燃料（煤、石油、天然
8、气）化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、生物能、风能、地热能、阳光、生物能、风能、地热能、海洋（潮汐）能海洋（潮汐）能 化石燃料化石燃料 再生再生 开源节流开源节流 新的能源新的能源 现有能源现有能源 利用率利用率 太阳能、氢能、地热能、太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能海洋（潮汐）能、生物能 资源丰富，可以再生，污染少资源丰富，可以再生，污染少 能源问题能源问题阅读课文，讨论下列问题：阅读课文，讨论下列问题：1 1、能源、一级能源、二级能源、能源、一级能源、二级能源 下列属于一级能源的是：下列属于一级能源的是：属于二级能源的是：属于二级能源的是：A.A.风能风能 B.B.电能电能
9、C.C.氢能氢能 D.D.阳光阳光 E.E.天然气天然气 A D EA D EB CB C能能 源：能提供能量的自然资源源：能提供能量的自然资源一级能源：来自自然界未经转化的能源。一级能源：来自自然界未经转化的能源。二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。2 2、我国的能源状况如何？、我国的能源状况如何？（1 1）目前使用的主要）目前使用的主要能源是何种能源？能源是何种能源？（2 2）我国的能源储量。）我国的能源储量。（3 3）我国的人均能源拥有量。）我国的人均能源拥有量。（4 4）近年来我国能源的总消费量与人均消费量情况。）近年来我国能源的总消费量
10、与人均消费量情况。3 3、了解了我国的能源利用率，你有何感想？、了解了我国的能源利用率，你有何感想？煤煤76.2%76.2%石油石油16.6%16.6%天然气天然气2.1%2.1%水电水电5.1%5.1%能源问题能源问题议一议议一议1.城市家用燃料使用气体燃料城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处？比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处？答案：答案：1.首先，因气体易扩散，故气体燃料与空气混合首先，因气体易扩散，故气体燃料与空气混合充分，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比有较高的能充分，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比有较高的能量利用率。量利用率。其次，气体燃料便于管道运输、使用
11、方便（易点燃、易其次，气体燃料便于管道运输、使用方便（易点燃、易熄灭）、无渣无尘、清洁卫生。熄灭）、无渣无尘、清洁卫生。第三，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，会产生第三，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，会产生大量二氧化硫、氮氧化物（大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉尘，造成大气污）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。议一议议一议2.推广使用天然气（相对于管推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发展方向？展方向？管道煤气是一种清洁燃料，然而这是相对于住宅、居管道煤气是一种清
12、洁燃料，然而这是相对于住宅、居室环境而言的，从城市大环境看，并没有改善城市大气的室环境而言的，从城市大环境看，并没有改善城市大气的污染程度。原因很简单，制造煤气要燃煤，使用煤气没有污染程度。原因很简单，制造煤气要燃煤，使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量，原来一家一户煤球炉的废气仅仅降低城市的煤炭消耗量，原来一家一户煤球炉的废气仅仅变成由数家煤气厂排放而已。变成由数家煤气厂排放而已。液化气是发热量最高的优质清洁燃料，但液化气使用不便，液化气是发热量最高的优质清洁燃料，但液化气使用不便，且要消耗宝贵的石油资源，天然气则是一种既有管道煤气且要消耗宝贵的石油资源，天然气则是一种既有管道煤气的方便，又有液
13、化气无毒、发热量高的优点且不易爆的燃的方便，又有液化气无毒、发热量高的优点且不易爆的燃料，所以，推广使用天然气是城市燃气产业的发展方向。料，所以，推广使用天然气是城市燃气产业的发展方向。讨论：下面列出的是有关煤作燃料利弊问题的一些主要论点，请参讨论：下面列出的是有关煤作燃料利弊问题的一些主要论点，请参考这些论点，并准备有关材料，简要论述你对该问题的看法。考这些论点，并准备有关材料，简要论述你对该问题的看法。煤是我国储量最多的能源资源，应充分利用该资源为我国的社会煤是我国储量最多的能源资源，应充分利用该资源为我国的社会主义建设服务。主义建设服务。据有人估计，我国的煤炭储量足够使用几百年。据有人估
14、计，我国的煤炭储量足够使用几百年。煤的形成需经过数亿年的时间，用一些就少一些，不可再生。煤的形成需经过数亿年的时间，用一些就少一些，不可再生。煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。用。煤是发热量很高的固体燃料，我国煤炭资源相对比较集中，开采煤是发热量很高的固体燃料，我国煤炭资源相对比较集中，开采成本较低，用煤作燃料合算。成本较低，用煤作燃料合算。煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便。便。煤直接燃烧时产生煤直接燃烧时产生SOSO2 2等有毒气
15、体和烟尘，对环境造成严重污染。等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。煤大量开采时，会造成地面塌陷。煤大量开采时，会造成地面塌陷。参考观点：资源蕴藏方面：煤是我国储量最多的能源资源，应充资源蕴藏方面：煤是我国储量最多的能源资源，应充分利用，但由于煤为不可再生能源，故使用过程中应分利用，但由于煤为不可再生能源，故使用过程中应减少不必要的浪费，并提高其能量利用率，同时应加减少
16、不必要的浪费，并提高其能量利用率，同时应加快开发新能源。快开发新能源。开采和运输方面：我国煤炭资源相对比较集中，开采开采和运输方面：我国煤炭资源相对比较集中，开采成本较低，这从我国的大、中、小型煤矿繁多即可说成本较低，这从我国的大、中、小型煤矿繁多即可说明，且一般的煤矿工人不需要多么高深的技术；但煤明，且一般的煤矿工人不需要多么高深的技术；但煤在大量开采时，又会造成地面塌陷；在运输方面，很在大量开采时，又会造成地面塌陷；在运输方面，很不方便，需要装、卸、运等诸多环节，且开采出来的不方便，需要装、卸、运等诸多环节，且开采出来的煤在贮存时便有部分变质，造成资源浪费，同时造成煤在贮存时便有部分变质，
17、造成资源浪费，同时造成环境污染，这从煤矿周围的空气质量普遍不佳（尤其环境污染，这从煤矿周围的空气质量普遍不佳（尤其是粉尘）即可证明，故应大大提高清洁煤技术，使煤是粉尘）即可证明，故应大大提高清洁煤技术，使煤通过气化等手段而变得易于运输。通过气化等手段而变得易于运输。练习练习1.下列反应既属于氧化还原反应下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应又是吸热反应的是的是()A.铝片与稀盐酸的反应铝片与稀盐酸的反应.B.Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应的反应.C.灼热的碳与灼热的碳与CO2的反应的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应甲烷在氧气中的燃烧反应C2.下列燃料中下列燃料中,不属于化石燃料的
18、是不属于化石燃料的是()A.煤煤 B.石油石油 C.天然气天然气 D.水煤气水煤气3.酸雨危害可包括酸雨危害可包括()对人体的直接危害对人体的直接危害,引起肺部疾病而使人致引起肺部疾病而使人致死死,引起河流引起河流,湖泊的水体酸化湖泊的水体酸化,严重影响水严重影响水生动植物的生长生动植物的生长,破坏土壤破坏土壤,植被植被,森林森林 腐蚀金属腐蚀金属,油漆油漆,皮革皮革,纺织品及建筑材料纺织品及建筑材料等等,渗入地下渗入地下,可能引起地下水酸化可能引起地下水酸化.A.B.C.D.DC4.我国发射的我国发射的“神舟五号神舟五号”载人飞船的燃料载人飞船的燃料是铝粉与高氯酸铵的混合物。点燃时，铝是铝粉
19、与高氯酸铵的混合物。点燃时，铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应粉氧化放热引发高氯酸铵反应 2NH4ClO4=N2+4H2O+Cl2+O2;0。关于关于该反应叙述不正确的是该反应叙述不正确的是（）A该反应属于分解反应、氧化还原反应、该反应属于分解反应、氧化还原反应、放热反应放热反应B该反应瞬间能产生大量高温气体，推动该反应瞬间能产生大量高温气体，推动飞船飞行飞船飞行C从能量变化上看，该反应是化学能转变从能量变化上看，该反应是化学能转变为热能和动能为热能和动能D反应中反应中NH4ClO4只起到氧化剂的作用只起到氧化剂的作用D5.通常状况下，将通常状况下，将1 g 氢气在氯气中完全燃烧，放氢气在氯气中完全
20、燃烧，放出出924 kJ热量，下列所示的热化学方程式正确热量，下列所示的热化学方程式正确的是的是 ()A.H2(g)Cl2(g)1/2HCl(g)；92.4 kJ/mol B.H2(g)Cl2(g)1/2HCl(g)；-92.4 kJ/mol C.H2(g)Cl2(g)2HCl(g)；-184.8 kJ/mol D.H2(g)Cl2(g)2HCl(l)；184.8 kJ/molC6.氢气（氢气（H2）、一氧化碳（）、一氧化碳（CO）、辛烷（）、辛烷（C8H18）、甲烷）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为：）的热化学方程式分别为：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)；=-285.8 kJ
21、/mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)=-283.0 kJ/mol C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9 H2O(l)；=-5518 kJ/mol CH4(g)+2 O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)；=-890.3 kJ/mol 相同物质的量的相同物质的量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，完全燃烧时，放出热量最少的是放出热量最少的是()A.H2(g)B.CO(g)C.C8H18(l)D.CH4(g)Bv7.已知充分燃烧已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量二氧化碳气体和液态水，并放出热量b
22、 kJ，则则v乙炔燃烧的热化学方程式正确的是乙炔燃烧的热化学方程式正确的是A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)；=-4b kJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)；=2b kJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)；=-2b kJ/molD2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)；=b kJ/molA8.已知已知1mol白磷变成白磷变成1mol红磷放出红磷放出18.39 kJ热量。热量。下列两个反应下列两个反应4P(白、白、s)5O22P2O5(s)1kJ/mol4P(
23、红、红、s)5O22P2O5(s)2kJ/mol则则1与与2关系正确的是关系正确的是 ()A12 B1 2 D无法确定无法确定Bv9.下列关于燃烧热的说法中正确的是下列关于燃烧热的说法中正确的是()vA.1 mol物质燃烧所放出的热量物质燃烧所放出的热量vB.常温下，可燃物燃烧放出的热量常温下，可燃物燃烧放出的热量vC.在在25、1.01105Pa时，时，1 mol物质燃物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量烧生成稳定的氧化物时所放出的热量vD.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变改变而改变C10.在在25、1.01105Pa时，时，1gCH4燃烧时生
24、成燃烧时生成CO2与液态与液态H2O，放出放出55.6kJ的热量，则的热量，则CH4的燃烧热为的燃烧热为 ()A55.6 kJ/mol B.889.6 kJ/mol C.-889.6 kJ/mol D.444.8 kJ11.关于化石燃料的说法正确的是关于化石燃料的说法正确的是 ()A化石燃料是可再生的，因此在地球上的蕴藏量也是无限的化石燃料是可再生的，因此在地球上的蕴藏量也是无限的 B化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限，但形成化石燃料的速化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限，但形成化石燃料的速率相当快，所以化石燃料相当于无限的率相当快，所以化石燃料相当于无限的 C化石燃料的形成是非常复杂的，所需时间
25、很长，但化石燃料化石燃料的形成是非常复杂的，所需时间很长，但化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的在地球上的蕴藏量是无限的 D化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的,而且又都是经过亿万年而且又都是经过亿万年才能形成的非再生资源才能形成的非再生资源BD12.1998年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“厄尔尼诺厄尔尼诺”现象现象,干旱和暴雨灾难，危害了许多地区。干旱和暴雨灾难，危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织于织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的
26、气体年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是是()A.二氧化硫二氧化硫 B.二氧化碳二氧化碳 C.氮的氧化物氮的氧化物 D.碳氢化合物碳氢化合物13.我国三峡工程所提供的清洁、廉价、可再生的水电，我国三峡工程所提供的清洁、廉价、可再生的水电，相当于每年燃烧相当于每年燃烧3106 t原煤的火力发电厂产生的电能。原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制因此，三峡工程有助于控制()A.温室效应温室效应 B.酸雨酸雨 C.白色污染白色污染 D.破坏大气臭氧层破坏大气臭氧层BA14.下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
27、B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的COSO2等有害气体等有害气体 C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好效果好 D.固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高15.为了减少大气污染，许多城市正大力推广汽车清为了减少大气污染，许多城市正大力推广汽车清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分均为。这两类燃料的主要成分均为（）A碳氢化
28、合物碳氢化合物 B碳水化合物碳水化合物 C氢气氢气 D醇类醇类AA16.实验测得实验测得25、101kPa时时1molC完全燃烧放完全燃烧放出出393.5 kJ的热量，写出的热量，写出C燃烧的热化学方程式：燃烧的热化学方程式：17.实验测得实验测得25、101kPa时时1 molH2完全燃烧放完全燃烧放出出285.8 kJ的热量，写出的热量，写出H2燃烧的热化学方程燃烧的热化学方程式：式：C(s)+O2(g)=CO2(g)=-393.5 kJmolH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)=-285.8 kJmol18.在在1.01105Pa时，时，4 g氢气在氢气在O2中完全燃烧生中完全燃烧生成液态水，放出成液态水，放出572kJ的热量，则的热量，则H2的燃烧热的燃烧热为为 ；表示氢气燃烧的热化学方；表示氢气燃烧的热化学方程式为程式为19.在在1.01105Pa时，时，16 g S在足量的氧气中充分在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫，放出燃烧生成二氧化硫，放出148.5kJ的热量，则的热量，则S的燃烧热为的燃烧热为 ，S燃烧的热化学燃烧的热化学方程式为方程式为 286kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)=-285.8 kJmol297kJ/mol S(s)O2(g)SO2(g)，-297kJ/mol
