高二上-7能源的充分利用

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ §2-7能源的充分利用1、你所了解的傳統(tǒng)能源有哪些？ 新能源又有哪些？能源 傳統(tǒng)能源：煤、石油、天然氣、熱力、電力等新能源：太陽(yáng)能、核能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能、氫能、天然氣水合?2、能源又可以分為一次能源和二次能源。一次能源是指直接取自自然界，沒有加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源；二次能源是指由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換后得到的能源。根據(jù)這種分類法，我們可以將上面提到的能源重新分類。 能源 一次能源：煤、石油、天然氣、太陽(yáng)能、核能風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋?二次能源：氫能、天然氣水合物 、熱力、電力一、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱1、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱：在10

2、1kPa時(shí)，l mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)的反應(yīng)熱 熱值:在101kPa時(shí)，l g物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱2、燃燒熱的理解： 燃燒的條件是在101kPa； 可燃物以1mol作為標(biāo)準(zhǔn)，因此書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，其它物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)可用分?jǐn)?shù)表示； 物質(zhì)燃燒都是放熱反應(yīng)，所以表達(dá)物質(zhì)燃燒時(shí)的H均為負(fù)值；燃燒要完全，如H2S的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指生成SO2，而不是生成S的不完全燃燒；生成的產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物，C的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指生成CO2，而不是CO；H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指生成H2O(l)，而不是H2O(g)。 如：H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(l); H =285.8 kJ/mol【思考】

3、燃燒放出的熱量與標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱有什么不同？答： 燃燒放出的熱量與物質(zhì)的多少有關(guān)，燃燒的物質(zhì)越多，放出的熱量就越多，而標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱規(guī)定是1 mol的可燃物； 研究燃燒放出的熱量并未限定燃燒產(chǎn)物的形態(tài)，而研究標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱必須是生成穩(wěn)定的氧化物。所以，不同量的同一物質(zhì)完全燃燒，放出的熱量可能不同，但標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是一定的。概念辨析： 1.下列各組物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱相等的是：（ ）A.碳和一氧化碳 B.1mol碳和2mol碳C.1mol乙炔和2mol碳 D.淀粉和纖維素 2.已知熱化學(xué)方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； = -241.8 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)；

4、= -285.8 kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)； = -571.6 kJ/mol則氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為：-285.8 kJ/mol、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的計(jì)算例：10g硫磺在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)SO2，放出的熱量能使500gH2O溫度由18升至62.4，則硫磺的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為 ，熱化學(xué)方程式êH0；單位：kJ/mol （已知每克水溫度每升高1 所需熱量為4.18J）（297kJ·mol-1；，S (s)O2(g)SO2 (g) ；H4、研究物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的意義了解化學(xué)反應(yīng)完成時(shí)產(chǎn)生熱量的多少，以便更好地控制反應(yīng)條件，充分利用能源。5、小結(jié)：標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱和中和熱

5、的區(qū)別與了解標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱反應(yīng)êHêH0；單位：kJ/mol不同點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)1mol可燃物生成1mol水含義1mol反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量；不同反應(yīng)物，標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱不同。生成1mol水時(shí)放出的熱量；強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱都約為57.3kJ/mol 。 思考：在許多場(chǎng)合將煤塊直接燃燒，這種燃燒方式存在什么缺陷？ 采用這種方式燃燒煤，煤與空氣的接觸面積不夠，內(nèi)部煤的燃燒效率偏低，浪費(fèi)了能源。另外，直接燃燒煤會(huì)使其中的硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫，引起大氣的污染。有哪些可以提高煤的燃燒效率的方法嗎？目前常用的方法主要有三種：（1）將煤制成蜂窩狀，以增加與空氣的接觸面積（2）通過一

6、定的方法將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料（如甲醇）（3）通過一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為氣體燃料（如煤氣）雖然將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒與直接燃燒煤所獲得的能量是一樣的，而且將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣會(huì)增加消耗。但將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣至少有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是將固體煤轉(zhuǎn)化為氣體，極大地提高了燃燒效率；二是通過轉(zhuǎn)化除去了硫，避免了SO2氣體的產(chǎn)生。除了將煤制成蜂窩狀外，日常生活中還常采用如下措施節(jié)能：（1）在農(nóng)村燃燒秸稈時(shí)，常使用鼓風(fēng)機(jī)（或 風(fēng)箱），通過鼓入足量的空氣，使秸稈充分燃燒 （2）在使用煤氣或天然氣作燃料時(shí)，常通過調(diào)節(jié)煤氣的進(jìn)風(fēng)口，通入足量的空氣保證氣體的充分燃燒 思考：如果在燃料燃燒時(shí)通入過量的空氣，對(duì)充分利用能源有沒有影響？通

7、入過量的空氣，會(huì)導(dǎo)致空氣帶走過多的熱量，使燃料的利用效率下降。 在生產(chǎn)和生活中，還需要充分利用燃料燃燒所放出的熱量，例如：火力發(fā)電廠會(huì)產(chǎn)生大量的余熱，電廠的附近常建有一些其他工廠（如水泥廠）用電廠的余熱進(jìn)行生產(chǎn)。由于傳統(tǒng)能源逐漸枯竭，因此，開發(fā)新能源顯得十分重要。氫能是一種重要的新能源，請(qǐng)討論下列問題:1、根據(jù)第9頁(yè)表13計(jì)算H2、CH4及C2H2的熱值2、討論H2作為能源有何優(yōu)點(diǎn)，目前在利用氫能方面主要存在什么問題？ 1、H2、CH4及C2H2的熱值分別為142.9kJ·g-1、 55.6kJ·g-1、50kJ·g-1。 說明H2作為能源具有熱值高的特點(diǎn)。另外，

8、用H2作為能源還具有無污染的特點(diǎn)。2、目前在應(yīng)用氫能方面最重要的問題是H2的制取、貯存、運(yùn)輸。1、天然氣和液化石油氣（主要成分為C3C5的烷烴）燃燒的化學(xué)方程式分別為： CH4+ 2O2   點(diǎn)燃 CO2+ 2H2O， C3H8+ 5O2 點(diǎn)燃 CO2+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 ） 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 2、已知充分燃燒ag乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方

9、程式正確的是（ A )A、C2H2(g)2.5O2(g)2CO2(g)H2O(l)； H2bkJ/molB、C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g)H2O(l)； H+2bkJ/molC、2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(g)； H4bkJ/molD、2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)； H+bkJ/mol3、含NaOH 40克的稀溶液與足量稀H2SO4反應(yīng)放出57.3kJ熱量，則下列表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式中正確的是 （B）A、NaOH（aq）1/2 H2SO4（aq）1/2Na2SO4 （aq）H2O（l）；H57.3kJ/molB、NaO

10、H（aq） 1/2H2SO4（aq）1/2Na2SO4 （aq）H2O（l）；H57.3kJ/molC、2NaOH（aq） H2SO4（aq）Na2SO4（aq） 2H2O（l）；H114.6kJ/molD、2NaOH（aq） H2SO4（aq）Na2SO4（aq） 2H2O（l）；H114.6kJ/mol第一單元  第三課時(shí)  能源的充分利用一、選擇題1近年來，我國(guó)許多城市禁止汽車使用含鉛汽油，其主要原因是     （    ） A提高燃燒的效率   B降低汽油成本

11、0;  C 避免鉛污染大氣    D鉛資源短缺2下列敘述正確的是                                        

12、60;             （    ） A電能是二級(jí)能源  B水力是二級(jí)能源C天然氣是一級(jí)能源  D焦?fàn)t氣是一級(jí)能源3下列燃料中，不屬于化石燃料的是   （    ） A煤         B石油    

13、   C天然氣       D水煤氣4我國(guó)燃煤鍋爐采用沸騰爐（注：通過空氣流吹沸使煤粉在爐膛內(nèi)呈“沸騰狀”燃燒）的逐漸增多，采用沸騰爐的好處是                               

14、60;         （    ） A增大煤燃燒時(shí)的燃燒熱并形成清潔能源   B減少煤中雜質(zhì)氣體（如SO2）的形成 C提高煤炭的熱效率，并減少CO的排放  D使燃料燃燒充分，從而提高燃料的利用率5已知熱化學(xué)方程式：SO2(g)+ 12O2(g)   SO3(g)  H = 98.32kJmol，在容器中充   入2molSO2和1molO2充分反應(yīng)，最終放出的熱量為

15、                        （    ） A 196.64kJ      B 196.64kJmol       C 196.64kJ      &#

16、160;D 196.64kJ6關(guān)于用水制取二級(jí)能源氫氣，以下研究方向不正確的是  （    ） A構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫成為二級(jí)能源 B設(shè)法將太陽(yáng)光聚集，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣 C尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時(shí)釋放能量 D尋找特殊化學(xué)物質(zhì)，用于開發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氫氣7 25、101 kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、   890.3 kJ/mol、2 800

17、 kJ/mol,則下列熱化學(xué)方程式正確的是           （    ） AC(s)+ O2(g)=CO(g);H=-393.5 kJ/mol B2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=+571.6 kJ/mol CCH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);H=-890.3 kJ/mol D C6H12O6（s）+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);H=-1 400 kJ/mol 8

18、氫氣（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的熱化學(xué)方程式分別為：   H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)；H= 285.8 kJ/molCO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)；H= 283.0 kJ/molC8H18(l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9 H2O(l)；H= 5518 kJ/molCH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l)；H= 890.3 kJ/mol相同質(zhì)量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃燒時(shí)，放出熱量最少的是   &

19、#160;  （    ） AH2(g)     BCO(g)       CC8H18(l)      DCH4(g)9已知：C(s)O2(g) = CO2(g)；H=-393.5 kJ/mol    H2(g)  O2 (g)H2O(g)；H-241.5 kJ/mol    欲得相同熱量，需充分燃燒 C和 H2的質(zhì)量比約為&

20、#160; （    ）    A12：3.25  B3.25：12  C1：1  D6：1二、填空題10有些鹽的結(jié)晶水合物，白天在溫度不太高時(shí)就能熔化（實(shí)質(zhì)是溶于自身的結(jié)晶水中），同時(shí)吸收熱量；在晚上又可緩慢凝固而釋放熱量，用以調(diào)節(jié)室溫，稱為潛熱材料?，F(xiàn)有幾種鹽的水合晶體有關(guān)數(shù)據(jù)如下： Na2S2O35H2O CaCl26H2O Na2SO410H2O Na2HPO412H2O熔點(diǎn)（） 40.50 29.92 32.38&#

21、160;35.1熔化熱（kJ/mol） 49.7 37.3 77 100.1   （1）上述四種水合晶體鹽中最適宜用做潛熱材料的兩種鹽是（用化學(xué)式表示）                                &#

22、160;    ；                                     。   （2）實(shí)際應(yīng)用時(shí)最常采用的（由來源和成本考慮）應(yīng)該是   &

23、#160;                                                 &

24、#160;                                  。11已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式；H2(g)+ O2(g)=H2O(1)； H=285.6kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)；  H=2220.0

25、kJ/mol   （1）實(shí)驗(yàn)測(cè)得H2和C3H8的混合氣體共5mol，完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱6262.5kJ,則混合氣體中H2和C3H8的體積比是                 。   （2）已知：H2O(1)=H2O(g)；H=+44.0kJ/mol寫出丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式。        &#

26、160;                              12磷在氧氣中燃燒，可能生成兩種固態(tài)氧化物。3.1 g的單質(zhì)磷（P）在3.2 g氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，并放出X kJ熱量。   （1）通過計(jì)算確定反應(yīng)產(chǎn)物的組成（用化學(xué)式表示）是  

27、60;              ，其相應(yīng)的質(zhì)量（g）為                    。   （2）已知單質(zhì)磷的燃燒熱為Y kJ/mol，則1mol P與O2反應(yīng)生成固態(tài)P2O3的反應(yīng)熱H     &

28、#160;                                    。   （3）寫出1mol P與O2反應(yīng)生成固態(tài)P2O3的熱化學(xué)方程式：      &#

29、160;               。13閱讀材料，回答問題：   （1）某無色液體A，通電時(shí)生成無色氣體B和C，B能使帶火星的木條著火，C能在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰且只生成A。則B、C的化學(xué)式分別為         。   （2）若已知每摩氣體C燃燒后生成A液體時(shí)放出285.8kJ的熱量，試寫出其燃燒的熱化學(xué)方程式： &

30、#160;                                                 &

31、#160;    。   （3）能源可分為一級(jí)能源和二級(jí)能源。自然界以現(xiàn)存形式提供的能源稱為一級(jí)能源；需要依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級(jí)能源。有人認(rèn)為，氣體C是一種優(yōu)質(zhì)能源，你認(rèn)為氣體C作為能源的最突出的優(yōu)點(diǎn)是                           

32、60;                                                 

33、60;  。   （4）也有人認(rèn)為氣體C作為能源是不現(xiàn)實(shí)的，你的意見呢？你如果認(rèn)為現(xiàn)實(shí)，答出現(xiàn)實(shí)的理由。如果認(rèn)為不現(xiàn)實(shí)，則答出不現(xiàn)實(shí)的理由。（不少于20字） 參考答案一、選擇題1C   2AC  3D   4CD   5C   6AC   7D    8B   9A二、填空題10（1）Na2SO410H2O      Na2HPO412H2O

34、60;            （2） Na2SO410H2O提示：CaCl26H2O的熔點(diǎn)較底，不易凝固放熱，所以不宜使用；Na2S2O35H2O的熔點(diǎn)較高，不易吸熱熔化，所以不宜使用；而Na2SO410H2O 和Na2HPO412H2O熔點(diǎn)較合適，適宜使用。Na2SO410H2O（芒硝）儲(chǔ)量大，價(jià)格低，比較經(jīng)濟(jì)。11（1）1:1      （2）C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)  H=2044kJ

35、/mol12（1）P2O3  P2O5  2.75  3.55   （2）(20XY)kJ/mol   （3）P(s)O2(g)P2O2(s)； H(20XY)kJ/mol13（1）O2、H2   （2）2H2（g）O2（g）=2H2O（l） ；H =-571.6kJ   （3）燃燒的產(chǎn)物是水，不會(huì)給環(huán)境帶來任何污染   （4）答不現(xiàn)實(shí)，現(xiàn)有的制取氫氣方法耗能大，制取的成本太高，另外是氫氣的熔沸點(diǎn)太低，給儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來困難。（注意：如果答的是“現(xiàn)實(shí)”，只要理由合情合

36、理也可給分。）家用液化氣中的主要成分之一是丁烷，當(dāng)10 kg丁烷完全燃燒并生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)，放出熱量為5×105 kJ，試寫出丁烷燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_。已知1 mol液態(tài)水汽化時(shí)需要吸收44 kJ的熱量，則1 mol丁烷完全燃燒并生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量為_kJ。（1）2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O（l）  H=-5.8×103 kJ·mol-1  （2）2.680×103試題分析：2 mol丁烷完全燃燒放出的熱量為2×58×5×105 kJ/10

37、5;103=5.8×103 kJ所以熱化學(xué)方程式為2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O（l）  H=-5.8×103 kJ·mol-11 mol丁烷完全燃燒生成氣態(tài)水放出的熱量為=2.680×103 kJ2、往有機(jī)聚合物中添加阻燃劑，可增加聚合物的使用安全性，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。例如，在某聚乙烯樹脂中加入等質(zhì)量由特殊工藝制備的阻燃型Mg(OH)2，樹脂可燃性大大降低。該Mg(OH)2的生產(chǎn)工藝如下：  (1)精制鹵水中的MgCl2與適量石灰乳反應(yīng)合成堿式氯化鎂Mg(OH)2-xClxmH2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為&

38、#160;                                             (2)合成反應(yīng)后，繼續(xù)在393K523K下水熱處理8h，發(fā)生

39、反應(yīng)：     Mg(OH)2-xClxmH2O= (1-) Mg(OH)2 +MgCl2 + mH2O水熱處理后，過濾、水洗。水洗的目的是                                 &#

40、160;   。(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、與高分子材料相容性好等特點(diǎn)。上述工藝流程中與此有關(guān)的步驟是                                     

41、60;    。 (4)已知熱化學(xué)方程式：     Mg(OH)2(s) = MgO(s) + H2O(g)            H1 = +81.5 kJmol-1     Al(OH)3(s) = Al2O3(s) + H2O(g)       H 2 

42、= +87.7 kJmol-1Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是                            。等質(zhì)量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果較好的是