第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第三節(jié)燃料的合理利用教學(xué)目標(biāo)知道物質(zhì)的燃燒熱。了解提高燃料利用率的常見途徑。分析能源的利用對(duì)自然環(huán)境和社會(huì)發(fā)展的影響重點(diǎn)和難點(diǎn)燃燒熱方程式的書寫；燃燒熱的計(jì)算?！糁R(shí)點(diǎn)一燃燒熱1．燃燒熱的概念：在指定溫度和100kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量叫做該物質(zhì)的燃燒焓，習(xí)慣上又稱為該物質(zhì)的燃燒熱，單位是kJ·mol1。2．正確理解“燃燒熱”（1）物質(zhì)的燃燒熱用焓變表示時(shí)都為負(fù)值，通?？梢酝ㄟ^實(shí)驗(yàn)測(cè)得。（2）反應(yīng)條件：100kPa（書中給出的燃燒熱數(shù)據(jù)均在此條件下測(cè)得）。（3）可燃物的用量：1mol純物質(zhì)。（4）反應(yīng)程度及產(chǎn)物：完全燃燒時(shí)，不同元素對(duì)應(yīng)的指定產(chǎn)物：C→CO2(g)；H→H2O(l)；S→SO2(g)；N→N2(g)。（5）燃燒環(huán)境：沒有特別說明，一般是在氧氣中進(jìn)行，因此并非所有的燃燒放出的熱量都叫燃燒熱，如H2在Cl2中燃燒放出的熱量不是燃燒熱。特別提醒特別提醒1．1mol燃燒物完全燃燒是指物質(zhì)中含有的N轉(zhuǎn)化為N2(g)，H轉(zhuǎn)化為H2O(l)，C轉(zhuǎn)化為CO2(g)。標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是反應(yīng)熱的一種，單位為kJ·mol－1或kJ/mol?？扇嘉锿耆紵a(chǎn)生的熱量＝可燃物的物質(zhì)的量×|其標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱|即學(xué)即練（2）反應(yīng)①中的(選填“是”或“不是”)的燃燒熱，原因?yàn)椤！敬鸢浮浚?）H2(g)＋O2(g)＝H2O2(l)

ΔH=188kJ?mol?1（2）不是該氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式中氫氣不是1mol（2）燃燒熱是指101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，即H元素變?yōu)镠2O(l)，但燃燒熱要求可燃物必須是1mol且生成指定產(chǎn)物，則反應(yīng)①中的ΔH1不是H2的燃燒熱，其原因?yàn)椋涸摎錃馊紵臒峄瘜W(xué)方程式中氫氣不是1mol。2.（2425高二上·上?！て谥校┮韵聻槿N常見燃料的熱值和CO2排放量如下表所示：燃料CH3OH(l)C3H8(g)煤油熱值(kJ/g)22.750.429.0CO2排放量(g/kJ)16.516.222.92．根據(jù)上表數(shù)據(jù)，計(jì)算CH3OH(l)的燃燒熱為___________kJ/mol。A．22.7 B．22.7 C．726.4 D．1452.83．根據(jù)上表，從CO2排放量和燃料儲(chǔ)存兩個(gè)角度分析，甲醇作為新型燃料的可能原因。【答案】2．C3．與丙烷相比，甲醇為液態(tài)，丙烷為氣態(tài)，甲醇更易儲(chǔ)存，與煤油相比，放出相同的熱量，甲醇釋放CO2量較少【解析】2．已知CH3OH的摩爾質(zhì)量為32g/mol，故根據(jù)上表數(shù)據(jù)，可計(jì)算完全燃燒1mol液體甲醇放出的熱量為：1mol×32g/mol×22.7kJ/g=726.4kJ，故CH3OH(l)的燃燒熱為726.4kJ/mol，故答案為：C；由題干表中數(shù)據(jù)可知，甲醇為液態(tài)，而丙烷為氣態(tài)，甲醇更易儲(chǔ)存，與煤油相比，放出相同的熱量，甲醇釋放CO2量較少，所以選用甲醇作為主火炬塔燃料，故答案為：與丙烷相比，甲醇為液態(tài)，丙烷為氣態(tài)，甲醇更易儲(chǔ)存，與煤油相比，放出相同的熱量，甲醇釋放CO2量較少?！糁R(shí)點(diǎn)二燃燒熱與反應(yīng)熱、中和熱的區(qū)別燃燒熱反應(yīng)熱能量的變化放熱放熱或吸熱ΔH的大小ΔH＜0放熱時(shí)，ΔH＜0；吸熱時(shí)，ΔH＞0反應(yīng)物的量1

mol純物質(zhì)不限生成物穩(wěn)定的氧化物無要求燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化ΔH及其單位放熱反應(yīng)ΔH＜0，單位均為kJ·mol－1不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1

mol不一定為1

mol生成物的量不確定生成水的量為1

mol表示方法標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1中和熱為57.3

kJ·mol－1或ΔH＝－57.3

kJ·mol－1易錯(cuò)提醒易錯(cuò)提醒“表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式”與“可燃物燃燒的熱化學(xué)方程式”的書寫不同。前者可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須為1，后者不強(qiáng)調(diào)可燃物的物質(zhì)的量，可為任意值。即學(xué)即練C．生成物的總鍵能大于反應(yīng)物的總鍵能【答案】C故答案選C。2．下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是【答案】B【解析】A．熱化學(xué)方程式要注明各物質(zhì)在反應(yīng)時(shí)的狀態(tài)，A項(xiàng)不正確；B．該熱化學(xué)方程式書寫正確，B項(xiàng)正確；C．燃燒熱要求可燃物的物質(zhì)的量必須為1mol，且得到的氧化物必須是穩(wěn)定的氧化物，H2O的狀態(tài)應(yīng)為液態(tài)，C項(xiàng)不正確；D．NaOH固體溶解時(shí)放出熱量，則放熱大于57.3kJ，ΔH應(yīng)小于57.3kJ/mol，D項(xiàng)不正確；答案選B；◆知識(shí)點(diǎn)三燃料的充分燃燒和利用1．常用的燃料（1）城市管道燃?xì)獾闹饕煞郑篊O或CH4；（2）液化石油氣的主要成分：丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）；（3）車用汽油的主要成分：異辛烷（C8H18）。2．熱值100kPa時(shí)，單位質(zhì)量或單位體積的燃料完全燃燒所放出的熱量叫做該燃料的熱值。熱值是燃料質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要參數(shù)。3．提高燃料的利用率工業(yè)上常把固體燃料粉碎，把液體燃料噴成霧狀，以增加燃料跟空氣的接觸面積，使燃料盡可能充分燃燒?？梢酝ㄟ^熱量的充分利用來提高燃料的利用率，如改進(jìn)設(shè)備、利用余熱、防止熱損失等。使用熱交換器是充分利用能源的一種方法（如圖）。4．在能源危機(jī)面前，一方面需要在綠色環(huán)保的前提下對(duì)傳統(tǒng)能源物盡其用，另一方面我們需要不斷開發(fā)新能源、綠色可再生能源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。特別提醒特別提醒燃料的充分燃燒增加燃料跟空氣的接觸面積固體燃料粉碎把液體燃料噴成霧狀足量的空氣空氣也不是越多越好，因?yàn)橥ㄈ脒^多的空氣會(huì)帶走一部分熱能，造成能量損失。即學(xué)即練在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化，且能充分利用熱能，采用了中間有熱交換器的轉(zhuǎn)化器。下列說法中，正確的是A．a(chǎn)、b兩處的混合氣體成分含量相同，溫度相同B．a(chǎn)、b兩處的混合氣體成分含量不同，溫度不同C．c、d兩處的混合氣體成分含量相同，溫度相同D．c、d兩處的混合氣體成分含量不同，溫度不同【答案】D【解析】．a(chǎn)處進(jìn)入的氣體是凈化后的原料氣，主要成分是SO2、空氣等，氣體的溫度為常溫。b出來的氣體是被預(yù)熱的氣體，其成分與a氣體相同，但溫度升高了。c處氣體是反應(yīng)物第一次催化反應(yīng)后的氣體，成分中增加了SO3，溫度比b處的高。d處是第二次催化后的氣體，SO3的含量比c處的高，溫度與c處也不相同。答案為D。近年來，科學(xué)家正在探索利用鋁粉作為新能源的可能性，以期鋁能成為一種石油的取代物。假如鋁作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說法，你認(rèn)為哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的A.鋁質(zhì)輕，便于運(yùn)輸、貯存，且安全B.鋁燃燒時(shí)放出的熱量大，且燃燒后產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染容易得到有效的控制C.在地球上，鋁礦資源比較豐富D.現(xiàn)代電冶鋁的工業(yè)技術(shù)已為鋁作為新能源奠定了重要基礎(chǔ)【答案】D【解析】現(xiàn)代電冶鋁的工業(yè)技術(shù)為電解熔融的氧化鋁，需要消耗大量的電能，若鋁作為一種普遍使用的新型能源，一定要想法解決鋁的冶煉問題，關(guān)鍵就在于如何利用太陽能等可再生的廉價(jià)的新能源，采用新技術(shù)來生產(chǎn)鋁。一、通過質(zhì)量求解燃燒熱1．燃燒熱指的是在指定溫度和100kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量。2．可燃物完全燃燒放出的熱量=可燃物的物質(zhì)的量×｜燃燒熱｜。實(shí)踐應(yīng)用在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ，下列熱化學(xué)方程式正確的是A．CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH=725.8kJB．2CO2(g)＋4H2O(l)=2CH3OH(l)＋3O2(g)

ΔH=＋1452kJ/molC．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH=725.8kJ/molD．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH=＋1452kJ/mol【答案】B【分析】在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ，則32g甲醇即1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量=22.68kJ×32≈725.8kJ，據(jù)此分析判斷。【解析】A．△H單位為kJ/mol，故A錯(cuò)誤；B．由以上分析可知2mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量≈1452kJ，則其逆方向反應(yīng)吸收熱量為1452kJ，逆方向熱化學(xué)方程式可表示為：2CO2(g)＋4H2O(l)=2CH3OH(l)＋3O2(g)

ΔH=＋1452kJ/mol，故B正確；C．1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量=22.68kJ×32≈725.8kJ，則2mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量≈1452kJ，其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)

△H=1452kJ/mol，故C錯(cuò)誤；D．甲醇的燃燒屬于放熱反應(yīng)，△H＜0，故D錯(cuò)誤；故選：B。下列說法不正確的是【答案】C故答案為：C。二、燃燒熱和中和熱的對(duì)比1．中和熱、燃燒熱的單位為kJ·mol1，都屬于放熱反應(yīng)。2.燃燒熱是1mol純物質(zhì)被燃燒；中和熱是生成1mol液態(tài)水。實(shí)踐應(yīng)用下列有關(guān)熱化學(xué)方程式及其敘述正確的是【答案】C答案選C。下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是【答案】DB．燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成指定產(chǎn)物所放出的熱量，即甲醇燃燒生成的指定產(chǎn)物是二氧化碳和液態(tài)水而不是氫氣，B錯(cuò)誤；故選：D。三、燃燒熱與蓋斯定律的結(jié)合燃燒熱是指在25°C、101kPa下，1mol純凈物完全燃燒生成指定產(chǎn)物放出的熱量，碳燃燒的指定產(chǎn)物是氣態(tài)二氧化碳。根據(jù)蓋斯定律對(duì)方程式進(jìn)行處理，得到目標(biāo)方程的熱化學(xué)方程式。實(shí)踐應(yīng)用【答案】C【解析】A．燃燒熱是指在25°C、101kPa下，1mol純凈物完全燃燒生成指定產(chǎn)物放出的熱量，碳燃燒的指定產(chǎn)物是氣態(tài)二氧化碳，所給燃燒熱的化學(xué)方程式正確，A正確；答案選C。甲烷燃燒時(shí)的能量變化如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是A．圖1中反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

H=+890.3kJ·mol1D．CH4的燃燒熱H=607.3kJ·mol1【答案】C【解析】A．根據(jù)圖象分析，反應(yīng)物的總能量高于生成物總能量，則圖1中反應(yīng)為：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

H=890.3kJ/mol，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖象分析，生成物水的狀態(tài)是液態(tài)，則圖2中反應(yīng)為：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)

H=﹣607.3kJ/mol，B錯(cuò)誤；C．CO(g)+O2(g)=CO2(g)的焓變可根據(jù)：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

H1=890.3kJ/mol和反應(yīng)②：CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)

H2=﹣607.3kJ/mol，①－②求出焓變H=﹣283kJ/mol，C正確；D．燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成指定產(chǎn)物放出的熱量，由A選項(xiàng)可知，CH4的燃燒熱是890.3kJ/mol，D錯(cuò)誤；故選C。考點(diǎn)一熱值計(jì)算下列敘述正確的是A．上述四種可燃物中，熱值最大的是C．上述物質(zhì)完全燃燒生成等量液態(tài)水時(shí)放出熱量最多的是乙烷【答案】A答案選A。解題要點(diǎn)解題要點(diǎn)【變式11】一種物質(zhì)的熱值指的是“1g物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物所放出的熱量”，已知乙烷(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH3)的熱值為52kJ/g。下列能夠表示乙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式的是A．CH3CH3(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH=52kJ·mol1B．CH3CH3(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)

ΔH=1560kJ·mol1C．CH3CH3(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH=1560kJ·mol1D．2CH3CH3(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)

ΔH=3120kJ·mol1【答案】C【解析】CH3CH3的熱值為52kJ/g，1molCH3CH3完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量是52kJ/g30g/mol=1560kJ·mol1；根據(jù)燃燒熱的定義，1mol有機(jī)物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量是該物質(zhì)的燃燒熱，乙烷完全燃燒的產(chǎn)物是液態(tài)的水和氣體的二氧化碳，所以乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為CH3CH3(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH=1560kJ·mol1；答案選C?！咀兪?2】（2324高二上·上?！て谀┰谏詈Ｖ写嬖谝环N甲烷細(xì)菌，它們依靠甲烷與在酶的催化作用下產(chǎn)生的能量存活，在甲烷細(xì)菌使0.5mol甲烷轉(zhuǎn)化為氣體與液態(tài)水的過程中，放出的能量為445.1kJ。（1）寫出該過程的熱化學(xué)反應(yīng)方程式?；剂显谀茉唇Y(jié)構(gòu)中依然占比巨大，選擇碳排放較低（單位熱值含碳量較低）的化石燃料利于碳中和的實(shí)現(xiàn)。丙烷的單位熱值含碳量為g/kJ。（保留3位小數(shù)）（3）從單位熱值含碳量角度分析，哪種燃料更利于碳中和？______（單選）A．甲烷 B．丙烷 C．兩者相同 D．無法判斷（2）0.016（3）A考點(diǎn)二燃燒熱標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓物質(zhì)285.8393.5+226.7+49.0【答案】C故選：C。解題要點(diǎn)解題要點(diǎn)【變式21】幾種物質(zhì)的能量關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH=965.1kJ·mol1B．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH=＋221.2kJ·mol1C．由圖可知，甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol1D．通常由元素最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol純化合物時(shí)的反應(yīng)熱稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成焓，由圖可知，CH4(g)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓為＋74.8kJ·mol1【答案】C【解析】A．根據(jù)能量關(guān)系，無法計(jì)算出C和O2生成CO2的焓變，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)能量關(guān)系，CO(g)＋O2(g)=CO2(g)ΔH=(854.5965.1)kJ·mol1=110.6kJ·mol1，故B錯(cuò)誤；C．燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，根據(jù)圖可知，甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol1，故C正確；D．該反應(yīng)為化合反應(yīng)，屬于放熱反應(yīng)，即CH4(g)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓為(890.3965.1)kJ·mol1=74.8kJ·mol1，故D錯(cuò)誤；故選C。B．相同狀況下，NH3比N2H4穩(wěn)定【答案】CD故選CD。考點(diǎn)三根據(jù)燃燒熱求解物理量的計(jì)算【例3】已知丙烷的燃燒熱ΔH＝－2215kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8g水，則放出的熱量約為A．55kJB．220kJC．550kJ D．1108kJ【答案】A【解析】丙烷燃燒的化學(xué)方程式為C3H8+5O2=3CO2+4H2O，每生成4mol水放熱2215kJ，則生成1.8g水（即0.1mol），放熱約為55kJ。解題要點(diǎn)解題要點(diǎn)在指定溫度和100kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量叫做該物質(zhì)的燃燒焓，習(xí)慣上又稱為該物質(zhì)的燃燒熱，單位是kJ·mol1。找出1mol放出的能量，算出1g物質(zhì)釋放的能量，再結(jié)合題目找目標(biāo)能量。【變式31】磷在氧氣中燃燒可能生成兩種固態(tài)氧化物P2O3和P2O5?，F(xiàn)將3.1g單質(zhì)磷(P)在3.2g氧氣中燃燒至反應(yīng)物耗盡，放出XkJ的熱量。（1）反應(yīng)后生成物的組成是________(用化學(xué)式表示)。（2）已知單質(zhì)磷的燃燒熱為YkJ·mol－1，則1molP與O2反應(yīng)生成固態(tài)P2O3的反應(yīng)熱ΔH＝________。（3）若3.1g磷在3.6g氧氣中燃燒至反應(yīng)物耗盡，放出ZkJ的熱量，則X____Z(填“＜”“＞”或“＝”)。（4）磷的兩種氧化物中較穩(wěn)定的是________。【答案】（1）P2O3、P2O5（2）－(20X－Y)kJ·mol－1（3）＜（4）P2O5【解析】（1）3.1g單質(zhì)磷(P)的物質(zhì)的量為eq\f(3.1g,31g·mol－1)＝0.1mol,3.2g氧氣的物質(zhì)的量為eq\f(3.2g,32g·mol－1)＝0.1mol，故磷原子與氧原子的數(shù)目之比為1∶2，因?yàn)?∶5＜1∶2＜2∶3，故反應(yīng)產(chǎn)物為P2O3和P2O5。（2）設(shè)P(s)＋eq\f(3,4)O2(g)=eq\f(1,2)P2O3(s)ΔH＝－QkJ·mol－1，由題意可知，P(s)＋eq\f(5,4)O2(g)=eq\f(1,2)P2O5(s)ΔH＝－YkJ·mol－1；設(shè)轉(zhuǎn)化成P2O3、P2O5的P的物質(zhì)的量分別為amol、bmol，則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a＋b＝0.1，,\f(3,4)a＋\f(5,4)b＝0.1，,aQ＋bY＝X，))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a＝0.05，,b＝0.05，,Q＝20X－Y，))故1molP與O2反應(yīng)生成固態(tài)P2O3的ΔH＝－(20X－Y)kJ·mol－1。（3）氧氣增多，生成的P2O3可以和氧氣繼續(xù)反應(yīng)生成P2O5，由該反應(yīng)放熱可知X＜Z【變式32】已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－282.9kJ·mol－1某H2和CO的混合氣體完全燃燒時(shí)放出113.74kJ熱量，同時(shí)生成3.6g液態(tài)水，則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為()A．2∶1B．1∶2C．1∶1D．2∶3[答案]C[解析]根據(jù)熱化學(xué)方程式可知：H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－571.6kJ·mol－1÷2＝－285.8kJ·mol－1。×285.8kJ·mol－1＝57.16kJ。CO燃燒放出的熱量為113.74kJ－57.16kJ＝56.58kJ，故n(CO)＝eq\f(Q放,|ΔHCO|)＝eq\f(56.58kJ,282.9kJ·mol－1)＝0.2mol。則n(H2)∶n(CO)＝1∶1?？键c(diǎn)四燃料的充分利用【例1】2020年12月17日，嫦娥五號(hào)順利返回，我國(guó)探月工程圓滿完成了“繞”“落”“回”三步走戰(zhàn)略。發(fā)射火箭常采用無毒無污染的液氧、煤油作為燃料，下列說法不正確的是A．氧氣與煤油的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．煤油燃燒時(shí)，化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C．工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得液氧 D．煤油燃燒后的主要產(chǎn)物是水和二氧化碳【答案】B【解析】A．氧氣與煤油的反應(yīng)屬于燃燒反應(yīng)，燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，A正確；B．煤油燃燒時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能等，熱能大部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，B不正確；C．工業(yè)上以液態(tài)空氣為原料，利用蒸餾法分離液態(tài)空氣，從而獲得液氧，C正確；D．煤油是由碳、氫元素組成的混合烴，燃燒后的主要產(chǎn)物是水和二氧化碳，D正確；故選B。【變式11】天然氣和液化石油氣（主要成分為C3~C5的烷烴）燃燒的化學(xué)方程式分別為：CH4+2O2CO2+2H2O，C3H8+5O23CO2+4H2O，現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具，今改用液化石油氣，應(yīng)采取的正確措施是A．增大空氣進(jìn)入量或減小石油氣進(jìn)入量 B．增大空氣進(jìn)入量或增大石油氣進(jìn)入量C．減小空氣進(jìn)入量或減小石油氣進(jìn)入量 D．減小空氣進(jìn)入量或增大石油氣進(jìn)入量【答案】A【解析】促進(jìn)可燃物燃燒的方法有：增大氧氣的濃度或增大可燃物與氧氣的接觸面積；由化學(xué)方程式CH4+2O2→CO2+2H2O；C3H8+5O2→3CO2+4H2O可知，天然氣燃燒時(shí)，反應(yīng)物微觀粒子個(gè)數(shù)比是：1：2，液化石油氣燃燒時(shí)，反應(yīng)物微觀粒子個(gè)數(shù)比是：1：5，所以同體積的兩種燃?xì)?，液化石油氣耗氧量多，把天然氣為燃料的灶具改用液化石油氣為燃料時(shí)，需要加大空氣的量，減少液化石油氣的進(jìn)入量，故答案為A。基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．下列有關(guān)反應(yīng)熱的描述中正確的是A．已知：常溫下，H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)H=57.3kJ/mol，醋酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱H大于57.3kJ/molC．已知：HCN(g)HNC(g)H>0

，則HNC比HCN穩(wěn)定【答案】A【解析】A．已知：常溫下，H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)H=57.3kJ/mol，由于CH3COOH是弱酸，其邊反應(yīng)邊電離，電離是一個(gè)吸熱過程，故醋酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱H大于57.3kJ/mol，A正確；C．已知：HCN(g)HNC(g)H>0，則說明HNC具有的總能量比HCN高，能量越高越不穩(wěn)定，故HCN比HNC穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；故答案為：A?！敬鸢浮緼【解析】A．由反應(yīng)①可知，1mol碳燃燒生成CO放出的熱量為110.5kJ，CO燃燒生成二氧化碳繼續(xù)放出熱量，故1mol碳完全燃燒放出的熱量大于110.5kJ，所以碳的燃燒熱大于110.5kJ/mol，故A正確；B．反應(yīng)熱包含符號(hào)，①的反應(yīng)熱為221kJ?mol1，故B錯(cuò)誤；C．中和反應(yīng)一定為放熱反應(yīng)，則可表示中和熱為57.3kJ?mol1或中和熱△H=57.3kJ?mol1，故C錯(cuò)誤；D．醋酸是弱電解質(zhì)，電離需吸收熱量，稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水，放出的熱量小于57.3kJ，故D錯(cuò)誤；故選A。3．下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是A．已知C(石墨，s)=C(金剛石，s)△H>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定B．已知2H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=483.6k/mol，則氫氣的燃燒熱為241.8kJ/molC．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1，2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2則△H1<△H2D．已知常溫常壓下1mol的H2和1molI2充分反應(yīng)放出熱量14.9kJ，則該過程的熱化學(xué)方程式為H2(g)+I2(g)?2HI(g)

△H=14.9kJ·mol1【答案】C【解析】A.能量越低越穩(wěn)定，石墨的能量比金剛石的能量低，所以石墨穩(wěn)定，A錯(cuò)誤；B.氫氣的燃燒熱是完全燃燒1mol氫氣生成液態(tài)水所放出的能量，氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水釋放熱，所以氫氣的燃燒熱大于241.8kJ/mol，B錯(cuò)誤；C.單質(zhì)碳完全燃燒放出的熱量高于不完全燃燒放出的熱量，焓變是負(fù)值，所以△H1＜△H2，C正確；D.該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不知道進(jìn)行的程度如何，因此無法確定反應(yīng)完全放出的熱量，D錯(cuò)誤；故選C。4．下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是【答案】CC．2g為1mol，完全燃燒生成液態(tài)水放熱285.8kJ，方程式表示2molH2燃燒，對(duì)應(yīng)ΔH=?571.6kJ·mol?1，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致，C正確；故選C。5．下列有關(guān)碳達(dá)峰、碳中和說法正確的是B．大規(guī)模開采可燃冰作為新能源C．我國(guó)成功開發(fā)二氧化碳加氫制汽油(碳原子數(shù)在5~12的烴)，反應(yīng)過程中被氧化D．利用火力發(fā)電產(chǎn)生的電能電解水制氫有利于實(shí)現(xiàn)碳中和【答案】A【解析】A．研發(fā)催化劑將CO2還原為甲醇，有利于減少CO2的排放，對(duì)促進(jìn)“碳中和”最直接，A正確；B．可燃冰是甲烷的結(jié)晶水合物，大量開采使用，燃燒會(huì)產(chǎn)生CO2，不利用碳中和，B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)過程中碳元素化合價(jià)降低，因此CO2被還原，C錯(cuò)誤；D．火力發(fā)電過程中消耗燃料產(chǎn)生二氧化碳，不利于碳中和，D錯(cuò)誤；故選A。6．下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說法不正確的是A．煤燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程B．化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來自太陽能C．固體煤變?yōu)闅怏w燃料后，燃燒效率將更低D．動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能的過程【答案】C【解析】A．煤的燃燒本質(zhì)上是碳、氫等元素與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，釋放熱量，是典型的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程，A正確；B．化石燃料主要包括煤、石油、天然氣，它們的形成源于數(shù)百萬年前的生物，這些古代生物通過光合作用，利用太陽能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并將太陽能以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存起來，這些生物死亡后，在高溫高壓的地質(zhì)環(huán)境下，經(jīng)過漫長(zhǎng)的成巖作用和化學(xué)變化，形成了煤、石油、天然氣等化石燃料；植物燃料，是由現(xiàn)代植物通過光合作用制造出來的，過程與化石燃料的形成原理類似，無論是化石燃料還是植物燃料，它們?nèi)紵龝r(shí)釋放的能量，最終都可以追溯到太陽能，B正確；C．固體煤在燃燒過程中，通常需要先氣化，然后燃燒，相比直接燃燒固體燃料，氣體燃料的燃燒更加充分，燃燒效率通常更高，C錯(cuò)誤；D．動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成的過程中，葡萄糖與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳、水并釋放能量，這一過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，D正確；故選C。7．氮化鋁(AlN)是半導(dǎo)體材料。工業(yè)制備氮化鋁(AlN)的原理如下：下列敘述正確的是A．ΔH>0C．電解熔融Al2O3生成54gAl(s)時(shí)吸收熱量1675.5kJD．①②③反應(yīng)中產(chǎn)物總能量均高于反應(yīng)物總能量【答案】AB．碳的燃燒熱無法用反應(yīng)③來算，CO不是碳燃燒的指定產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；D．①②③都是放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)反應(yīng)物總能量高于生成物的總能量，D錯(cuò)誤；故選A。8．我國(guó)研究人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑，利用太陽光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水，主要過程如下圖所示。已知：

下列說法正確的是A．過程I放出能量C．催化劑能減小水分解反應(yīng)的焓變D．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，增大了水的分解轉(zhuǎn)化率【答案】B【解析】A．由圖可知，過程Ⅰ是吸收能量使氫氧鍵斷裂的過程，A錯(cuò)誤；B．由題給數(shù)據(jù)可知，分解水的反應(yīng)為2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，焓變△H=反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能=463kJ/mol×4－(436kJmol×2+498kJ/mol)=+482kJ/mol，即2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H=+482kJ/mol，所以分解2molH2O(g)吸收482kJ能量，B正確；C．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不能改變水分解反應(yīng)的焓變，C錯(cuò)誤；D．催化劑能降低反應(yīng)的活化能，加快了化學(xué)反應(yīng)速率，能提高單位時(shí)間內(nèi)水的分解轉(zhuǎn)化率，但不能改變水的平衡分解轉(zhuǎn)化率，D錯(cuò)誤；故選B。【答案】C10．積極發(fā)展清潔能源，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色低碳轉(zhuǎn)型，已經(jīng)成為國(guó)際社會(huì)應(yīng)對(duì)全球氣候變化的普遍共識(shí)。已知：化學(xué)鍵436496①斷開1molH—O需要吸收能量。②與天然氣相比，氫能的優(yōu)點(diǎn)是(任寫1點(diǎn))?！敬鸢浮浚?）462.9單位質(zhì)量的燃料放出的能量多（3）60②與天然氣相比，氫能的優(yōu)點(diǎn)是單位質(zhì)量的燃料放出的能量多，故答案為：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的燃料放出的能量多；綜合應(yīng)用11．下列說法或表示方法中，正確的是A．等質(zhì)量的硫蒸氣和硫黃分別完全燃燒，后者放出的熱量多【答案】D【解析】A．硫蒸氣比硫固體所含能量高，等質(zhì)量的硫蒸氣和硫黃分別完全燃燒，前者放出的熱量多，A錯(cuò)誤；B．燃燒熱是指1mol可燃物燃燒生成指定物質(zhì)放出的熱量，熱化學(xué)方程式中氫氣是2mol，B錯(cuò)誤；D．除了酸堿中和放出熱量外，濃硫酸溶于水放熱，故反應(yīng)放出的熱量大于57.3kJ，D正確；故選D。12．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，下列物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的相對(duì)能量如下表：物質(zhì)OH249218391000X【答案】BC．H2O=2H(g)+O(g)是分子斷裂化學(xué)鍵形成原子的過程，是吸熱過程，C錯(cuò)誤；故選B。下列敘述錯(cuò)誤的是【答案】AD．液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí)要吸收熱量，因此生成氣態(tài)水時(shí)放熱少，焓變?yōu)樨?fù)，ΔH>?2878kJ?mol?1，D正確；答案選A。14．生產(chǎn)、生活中的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化?；卮鹣铝袉栴}：（1）冷敷袋在日常生活中有降溫、保鮮和鎮(zhèn)痛等用途。制作冷敷袋可以利用(填“放熱”或“吸熱”)的化學(xué)變化或物理變化。（2）丙烷(C3H8)常用作運(yùn)動(dòng)會(huì)火炬燃料。如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2(g)和1molH2O(l)過程中的能量變化圖。寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：。（3）已知：化學(xué)鍵460360436431176347【答案】（1）吸熱（2）C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)=2215kJ/mol（3）+236【解析】（1）制作冷敷袋可以利用吸熱的化學(xué)變化或物理變化來降低溫度，達(dá)到降溫、保鮮、鎮(zhèn)痛的目的，故答案為：吸熱；（2）燃燒熱是指1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定穩(wěn)定的物質(zhì)時(shí)放出的熱量，結(jié)合題干圖示一定量丙烷完全燃燒生成CO2(g)和1molH2O(l)過程中放出553.75kJ/mol的熱量，表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)=553.75×4=2215kJ/mol，故答案為：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)=2215kJ/mol；15．生產(chǎn)、生活中的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化。回答下列問題：（3）蓋斯定律：不管化學(xué)過程是一步完成或分多步完成，整個(gè)過程的總熱效應(yīng)相同。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是(填字母)。A．

B．

C．

D．化學(xué)鍵鍵能436431【答案】（1）S(斜方)（2）（4）243【解析】（1）(單斜)轉(zhuǎn)化為(斜方)是放熱反應(yīng)，則(斜方)的能量較低，根據(jù)能量越低物質(zhì)越穩(wěn)定，則較穩(wěn)定的是(斜方)；（3）由反應(yīng)A+B→C(△H＜0)分兩步進(jìn)行①A+B→X(△H＞0)②X→C(△H＜0)可以看出，A+B→C(△H＜0)是放熱反應(yīng)，A和B的能量之和大于C，由①A+B→X(△H＞0)可知這步反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，X→C(△H＜0)是放熱反應(yīng)，故X的能量大于A+B；A+B的能量大于C；X的能量大于C，圖像D符合，故答案為：D；②依據(jù)蓋斯定律計(jì)算；①依據(jù)蓋斯定律：①②+3×③得到：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)；△H1=(Q3Q2+3Q1)kJ/mol，液態(tài)無水酒精物質(zhì)的量為1mol，反應(yīng)放出的熱量為(Q3Q2+3Q1)kJ；（4）設(shè)Cl2的鍵能為xkJ?mol1，H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)ΔH=436kJ?mol1+xkJ?mol12×431kJ?mol1=183kJ?mol1，解得x=243kJ?mol1，則Cl2的鍵能為243kJ?mol1。拓展培優(yōu)B．①轉(zhuǎn)化為②過程中放出能量C．該反應(yīng)中斷裂和形成了極性鍵【答案】D【解析】A．該反應(yīng)總反應(yīng)為CH4+CO2→CH3COOH，該反應(yīng)為化合反應(yīng)，原子利用率為100%，A正確；B．①轉(zhuǎn)化為②過程中，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該過程放出能量，B正確；C．由圖可知，該反應(yīng)中斷裂了CH極性鍵，形成了OH極性鍵，C正確；故選D。17．一些烷烴的燃燒熱如下表：化合物化合物甲烷890.3正丁烷2878.0乙烷1559.8異丁烷2869.6丙烷2219.92甲基丁烷3531.3下列表達(dá)正確的是B．穩(wěn)定性：正丁烷>異丁烷D．相同質(zhì)量的烷烴，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越多【答案】CB．由題表中數(shù)據(jù)可知，異丁烷的燃燒熱比正丁烷的燃燒熱大，則穩(wěn)定性：正丁烷異丁烷，項(xiàng)錯(cuò)誤；D．由題表中數(shù)據(jù)可知，相同質(zhì)量的烷烴，氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放熱越多，項(xiàng)錯(cuò)誤；故選C。18．已知下列反應(yīng)：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=566kJ·mol1，Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+O2(g)ΔH=266kJ·mol1，試回答：（1）CO的燃燒熱ΔH=。（2）在催化劑作用下，一氧化碳可與過氧化鈉反應(yīng)生成固體碳酸鈉，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：。（3）甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)，也可以直接用做燃料。已知：CH3OH（1）+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)ΔH1=443.64kJ·mol12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=566.0kJ·mol1①試寫出CH3OH（1）在氧氣中完全燃燒生成CO2和H2O(g)的熱化學(xué)方程式：②甲醇作為燃料，優(yōu)點(diǎn)是燃燒時(shí)排放的污染物少，從而不僅能緩解能源緊張和溫室效應(yīng)的問題，還能改善大氣質(zhì)量。試?yán)芒僦械臒峄瘜W(xué)方程式計(jì)算，完全燃燒16g甲醇，生成二氧化碳和水蒸氣時(shí)，放出的熱量為，生成的CO2氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)體積是，轉(zhuǎn)移電子mol（4）根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)ΔH=Q1kJ·mol1，2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)ΔH=Q2kJ·mol1，2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)ΔH=Q3kJ·mol1，判斷Q1、Q2、Q3的大小關(guān)系是（5）已知C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH=+1.5kJ·mol1，某同學(xué)根據(jù)該反應(yīng)吸收的熱量較小，認(rèn)為由石墨變?yōu)榻饎偸苋菀走M(jìn)行，但此反應(yīng)卻很難發(fā)生，需要很高的溫度和壓強(qiáng)，請(qǐng)你對(duì)此分析并闡述原因【答案】（1）283kJ·mol1（2）CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)ΔH=549kJ·mol1（3）2CH3OH（1）+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=1453.28kJ·mol1363.32kJ11.2L3（4）Q1>Q2>Q3（5）該反應(yīng)的活化能很高【解析】（1）2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=566kJ/mol，燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出熱量，則一氧化碳的燃燒熱為△H=283kJ/mol，故答案為283kJ/mol；（2）知①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=566kJ/mol，②Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+O2(g)△H=266kJ/mol，由蓋斯定律：×①+②得CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)△H=×(566)+(266)=549kJ/mol，故答案為CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)△H=549kJ/mol；（3）已知①CH3OH（1）+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H1=－