化学选修四1.2燃烧热能源

德以立身 学而创新
2．煤作燃料的利弊问题
(1)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。
(2)煤直接燃烧时产生S02等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。 (3)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。 (4)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。 3．新能源的开发 (1)调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源， 加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。 (2)最有希望的新能源是太阳能、地热能、风能和氢能等。这些新能源的 特点是资源丰富，可以再生，对环境没有污染或污染少。
二
能源
1．定义
能量 太阳能 、风能、 能提供 ________ 的资源，它包括化石燃料、 ________ 潮汐 能_以及柴草等。 ________ 水能 、_______
2．化石燃料
煤 、________ 石油 、________ 天然气 。 (1)包括：________
低
酸雨 温室效应
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三、能源的分类及煤作燃料的利与弊
1．能源的分类方法
(1) 一次能源与二次能源：从自然界直接取得的天然能源叫一次 能源，如原煤、原油、流水等；一次能源经过加工转换后获得的能源 称为二次能源，如各种石油制品、煤气、蒸汽、电力、氢能等。
(2) 常规能源与新能源：在一定历史时期和科学技术水平下，已 被人们广泛利用的能源称为常规能源，如煤、石油、天然气、水能等。 随着科技的不断发展，才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老 能源以及新发展的利用先进技术所获得的能源都是新能源，如核聚变 能、用以发电的风能、太阳能、海洋能和生物质能等。 (3)可再生能源与非再生能源：可连续再生、永久利用的一次能源 称为可再生能源，如水能、风能等；经过亿万年形成的、短期内无法 恢复的能源，称之为非再生能源，如石油、煤、天然气等。
德以立身 学而创新 尝试 应用 例2．(双选题)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 B．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、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的效果好 D．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低 解析：化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃 烧。化石燃料不经处理直接燃烧可产生污染环境的CO、SO2等有害气 体。化石燃料(煤)经深加工后变为气体燃料，不仅减少SO2对大气的污 染，而且能提高燃烧效率，所以A、D选项的说法是错误的。 答案：AD
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尝试 应用
例1．下列关于燃烧热的说法中正确的是( C )
A．1 mol物质燃烧所放出的热量 B．常温下，可燃物燃烧放出的热量
C．在25°C、1.01×105 Pa时，1 mol物质完全燃烧生成 稳定的氧化物时所放出的热量
D．燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变
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C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol。
则C的燃烧热为393.5 kJ/mol，而不是110.5 kJ/mol。 (4) 文字叙述燃烧热时，用“正值”或“ΔH”表示，例如， CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol或ΔH＝－890.3 kJ/mol。 (5)燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的， 因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质 为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中 常出现分数。
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谢 谢
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) D．H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)
解析：A项，C(s)燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不 能叫燃烧热；B项，符合燃烧热的定义；C项，H2虽然转变成了稳定的 氧化物H2O(l)，但由于其反应热表示的是2 mol H2完全燃烧时的热量变 化，故不能叫燃烧热；D项，参加燃烧的H2虽然是1 mol，但其生成 H2O(g)，而不是H2O(l)，故它的反应热也不为H2的燃烧热。
试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为________。 (4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是__________。
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解析：由题意“煤炭与水 ( 蒸气 ) 反应制得，故又称水煤气；煤气 的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气”。知反应方程式为： C ＋ H2O(g)===CO＋H2；(2)同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值 为 ＝39∶5。 答案：(1) (2)39∶5 (3)14∶5 (4)来源丰富，单位质量产生热量大，产物无污染 名师点睛：选择燃料可以从以下几个方面确定其优劣：①从物质 的燃烧热；②燃料的储量；③燃料的开采、运输；④燃料储存的条件、 价格；⑤燃料对生态环境的影响。例如：液化石油气中的丙烷，燃烧 热值高，地下石油储量丰富，开采较容易，燃烧时产生CO2、H2O对环 境污染小，缺点是储存、运输不方便。
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综合 拓展 正确理解“燃烧热”
(1)反应条件：25°C和101 kPa(书中的燃烧热数值为此条件测得)。
(2)可燃物用量：1 mol纯物质。
例 如 ， C8H18 燃 烧 的 热 化 学 方 程 式 为 ： 2C8H18(l) ＋ 25O2(g)===16CO2(g) ＋ 18H2O(l) ΔH ＝－ 11036 kJ/mol ， C8H18 的燃烧 热为5518 kJ/mol，而不是-11036 kJ/mol。 (3)“完全燃烧生成稳定的氧化物”是指单质或化合物燃烧 后变为最稳定的氧化物。 完全燃烧时，下列元素要生成对应的氧化物：
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燃烧热和中和热的比较
特别提示：“中和热的热化学方程式”与“中和反应的热化学方程式” 的书写不同，书写中和热的热化学方程式时生成的水必须为1 mol，书写 中和反应的热化学方程式时生成的水的量可为任意值。
如：(1)中和热的热化学方程式：
NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ/mol（中和热）
答案：B
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能源的综合利用
例4 城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是 一氧化碳和氢气的混合气，它由煤与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。 (1)试写出制取水煤气的主要化学反应方程式：______________________。 (2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为： C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2220.0 kJ/mol。
德以立身 学而创新 尝试 应用 2 ．我国宣布控制温室气体排放的行动目标，决定到 2020 年单位国内
生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%。下列措施有利于节能减排，
促进低碳经济发展的是( )
A．在江门台山市扩大火力发电站建设 B．珠海、中山、江门建设轻轨交通，促进三市一体化发展 C．用填埋法处理未经分类的生活垃圾 D．用家庭小汽车代替公交车 解析：火力发电，必须燃烧大量的煤，同时会产生大量有害气体 (如SO2等)，不符合节能减排，A项错误；用填埋法处理未经分类的生活 垃圾，不利于节约能源、资源，C项错误；发展公交车有利于节约能源， D项错误；故B项正确。 答案：B
1．概念
101 kPa 时，________ 1 mol 纯物质_______ 完全 燃烧生成 ________ 时所放出的热量。 － 或ΔH________0 ＜ 2．符号：ΔH为________ 。 kJ/mol 。 3．单位：________
4．意义 例如：CH4的燃烧热为890.31 kJ/mol，表示在25°C、101 kPa 1 mol H2O(l) 和 ________ CO2(g) 时 放 出 时 ， ________CH 4(g) 完 全 燃 烧 生 成 __________ 890.31 kJ的热量。
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燃烧热
例3、 以下几个热化学方程式，能表示固态碳和气态氢 气燃烧时的燃烧热的热化学方程式是( )
A．C(s)＋O2(g)===CO(g)
B．C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－110.5 kJ/mol
ΔH＝－393.5 kJ/mol ΔH＝－571.6 kJ/mol ΔH＝－241.8 kJ/mol
C→CO2（g），H→H2O（l），S→SO2（g）。
其中，C→CO不是完全燃烧，而S→SO3不是燃烧产物，生 成的水为液态不能是气态。
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综合 拓展
例如： H2燃烧的热化学方程式为： H2(g)＋0.5O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol H2(g)＋0.5O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol 例如，C燃烧的热化学方程式为： C(s)＋0.5O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ/mol；
1 已知CO气体燃烧的热化学方程式为：
CO(g)＋
2
O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ/mol，
试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值约为________。 (3)已知氢气燃烧的热化学方程式为：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol，
利用率 新能源
能源
(4)新能源包括：太阳能、 氢能 海洋能 和________ 生物质能等。 ________
风能 地热能 、 、________ 、________
特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。 3．地位
国民经济 和________ 社会发展 的重要物质基础，它的开发和利用 能源是________ 情况可以衡量一个国家和地区的经济发展和科学技术水平。