§2-7能源的充分利用
1、你所了解的传统能源有哪些？
新能源又有哪些？
能源
传统能源：煤、石油、天然气、热力、电力等
新能源：太阳能、核能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物
2、能源又可以分为一次能源和二次能源。一次能源是指直接取自自然界，没有加工转换的各种能量和资源；二次能源是指由一次能源经过加工转换后得到的能源。根据这种分类法，我们可以将上面提到的能源重新分类。
能源
一次能源：煤、石油、天然气、太阳能、核能风能、生物质能、地热能、海洋能
二次能源：氢能、天然气水合物 、热力、电力
一、标准燃烧热
1、标准燃烧热：在101kPa 时，l mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热
热值:在101kPa 时，l g物质完全燃烧的反应热
2、燃烧热的理解：
① 燃烧的条件是在101kPa ；
② 可燃物以1mol 作为标准，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示；
③ 物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧时的△H 均为负值；
④燃烧要完全，如H 2S 的标准燃烧热是指生成SO 2，而不是生成S 的不完全燃烧；
⑤生成的产物是稳定的氧化物，C 的标准燃烧热是指生成CO 2，而不是CO ；H 2的标准燃烧热是指生成H 2O(l)，而不是H 2O(g)。
如：H 2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(l); △H =－285.8 kJ/mol
【思考】燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同？
答：① 燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而标准燃烧热规定是
1 mol的可燃物；
② 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究标准燃烧热必须是生成稳定的氧化物。
所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但标准燃烧热是一定的。
概念辨析：
1. 下列各组物质的标准燃烧热相等的是：（ ）
A. 碳和一氧化碳 B.1mol 碳和2mol 碳
C.1mol 乙炔和2mol 碳 D. 淀粉和纤维素
2. 已知热化学方程式：
H 2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； = -241.8 kJ/mol
H 2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)； = -285.8 kJ/mol
2H 2(g)+O2(g)=2H2O(l)； = -571.6 kJ/mol
则氢气的标准燃烧热为：＿＿-285.8 kJ/mol
３、有关标准燃烧热的计算
例：10g 硫磺在氧气中完全燃烧生成气态SO 2，放出的热量能使500gH 2O 温度由18℃升至62.4℃，则硫磺的标准燃烧热为 H ＜0；单位：kJ/mol
；（已知每克水温度每升高1 ℃所需热量为4.18J ）（－297kJ·mol -1，S (s)＋O 2(g)＝SO 2 (g) ；△H ＝
4、研究物质标准燃烧热的意义了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。
5、小结：标准燃烧热和中和热的区别与联系
思考：在许多场合将煤块直接燃烧，这种燃烧方式存在什么缺陷？
采用这种方式燃烧煤，煤与空气的接触面积不够，内部煤的燃烧效率偏低，浪费了能源。 另外，直接燃烧煤会使其中的硫转化为二氧化硫，引起大气的污染。
有哪些可以提高煤的燃烧效率的方法吗？
目前常用的方法主要有三种：
（1）将煤制成蜂窝状，以增加与空气的接触面积
（2）通过一定的方法将煤转化为液体燃料（如甲醇）
（3）通过一定的方法将煤转化为气体燃料（如煤气）
虽然将煤转化为水煤气再燃烧与直接燃烧煤所获得的能量是一样的，而且将煤转化为水煤气会增加消耗。但将煤转化为水煤气至少有两个优点：
一是将固体煤转化为气体，极大地提高了燃烧效率；
二是通过转化除去了硫，避免了SO 2气体的产生。
除了将煤制成蜂窝状外，日常生活中还常采用如下措施节能：
（1）在农村燃烧秸秆时，常使用鼓风机（或 风箱），通过鼓入足量的空气，使秸秆充分燃烧
（2）在使用煤气或天然气作燃料时，常通过调节煤气的进风口，通入足量的空气保证气体的充分燃烧
思考：如果在燃料燃烧时通入过量的空气，对充分利用能源有没有影响？
通入过量的空气，会导致空气带走过多的热量，使燃料的利用效率下降。
在生产和生活中，还需要充分利用燃料燃烧所放出的热量，例如：火力发电厂会产生大量的余热，电厂的附近常建有一些其他工厂（如水泥厂）用电厂的余热进行生产。
由于传统能源逐渐枯竭，因此，开发新能源显得十分重要。氢能是一种重要的新能源，请讨论下列问题:
1、根据第9页表1—3计算H 2、CH 4及C 2H 2的热值
2、讨论H 2作为能源有何优点，目前在利用氢能方面主要存在什么问题？
1、H 2、CH 4及C 2H 2的热值分别为142.9kJ·g -1、 55.6kJ·g -1、50kJ·g -1。
说明H 2作为能源具有热值高的特点。另外，用H 2作为能源还具有无污染的特点。
2、目前在应用氢能方面最重要的问题是H 2的制取、贮存、运输。
1、天然气和液化石油气（主要成分为C 3~C5的烷烃）
燃烧的化学方程式分别为：
CH 4+ 2O2 CO 2+ 2H2O ，
C 3H 8+ 5O22+4H2O
现有一套以天然气为燃料的灶具，今改用液化石油气，应采取的正确措施是（ A ）
A. 增大空气进入量或减小石油气进入量
B. 增大空气进入量或增大石油气进入量
C. 减小空气进入量或减小石油气进入量
D. 减小空气进入量或增大石油气进入量
2、已知充分燃烧ag 乙炔气体时生成1mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（ A )
A 、C 2H 2(g)＋2.5O 2(g)＝2CO 2(g)＋H 2O(l)；
ΔH ＝－2bkJ/mol
B 、C 2H 2(g)＋5/2O2(g)＝2CO 2(g)＋H 2O(l)；
ΔH ＝+2bkJ/mol
C 、2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(g)；
ΔH ＝－4bkJ/mol
D 、2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l)；
ΔH ＝+bkJ/mol3、含NaOH 40克的稀溶液与足量稀H 2SO 4反应放出57.3kJ 热量，则下列表示该反应中和热的热化学方程式中正确的是 （ B ）
A 、NaOH （aq ）＋1/2 H2SO 4（aq ）＝1/2Na2SO 4
；△H ＝＋57.3kJ/mol （aq ）＋H 2O （l ）
B 、NaOH （aq ） ＋1/2H2SO 4（aq ）＝1/2Na2SO 4
；△H ＝－57.3kJ/mol （aq ）＋H 2O （l ）
C 、2NaOH （aq ） ＋H 2SO 4（aq ）＝Na 2SO 4（aq ）＋
2H 2O （l ）；△H ＝＋114.6kJ/mol
D 、2NaOH （aq ） ＋H 2SO 4（aq ）＝Na 2SO 4（aq ）＋
2H 2O （l ）；△H ＝－114.6kJ/mol
第一单元 第三课时 能源的充分利用
一、选择题
1．近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是 （ ）
A．提高燃烧的效率 B．降低汽油成本
C． 避免铅污染大气 D．铅资源短缺
2．下列叙述正确的是 （ ）
A．电能是二级能源 B．水力是二级能源
C ．天然气是一级能源 D．焦炉气是一级能源
3．下列燃料中，不属于化石燃料的是 （ ）
A．煤 B．石油 C．天然气 D．水煤气
4．我国燃煤锅炉采用沸腾炉（注：通过空气流吹沸使煤粉在炉膛内呈“沸腾状”燃烧）
的逐渐增多，采用沸腾炉的好处是 （ ）
A．增大煤燃烧时的燃烧热并形成清洁能源
B．减少煤中杂质气体（如SO2）的形成
C．提高煤炭的热效率，并减少CO 的排放
D．使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率
5．已知热化学方程式：SO2(g)+ 12O2(g) SO3(g) △H = ―98.32kJ ／mol ，在容器中充
入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为 （ ）
A． 196.64kJ B． 196.64kJ／mol
C． ＜196.64kJ D． ＞196.64kJ
6．关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是 （ ）
A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源
B．设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
7． 25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、 890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是 （ ）
A．C(s)+ O2(g)=CO(g);△H=-393.5 kJ/mol
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=+571.6 kJ/mol
C．CH4g)+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．氢气（H2）、一氧化碳（CO ）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为：
H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)；△H= —285.8 kJ/mol
CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)；△H= —283.0 kJ/mol
C8H18(l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9 H2O(l)；△H= —5518 kJ/mol
CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l)；△H= —890.3 kJ/mol
相同质量的H2、CO 、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是 （ ）
A．H2(g) B．CO(g) C．C8H18(l) D．CH4(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
欲得相同热量，需充分燃烧 C和 H2的质量比约为 （ ）
A．12：3.25 B．3.25：12 C．1：1 D．6：1
二、填空题
10．有些盐的结晶水合物，白天在温度不太高时就能熔化（实质是溶于自身的结晶水中），同时吸收热量；在晚上又可缓慢凝固而释放热量，用以调节室温，称为潜热材料。现有几种盐的水合晶体有关数据如下： Na2S2O3•5H2O CaCl2•6H2O Na2SO4•10H2O Na2HPO4•12H2O
熔点（℃） 40.50 29.92 32.38 35.1
熔化热（kJ/mol） 49.7 37.3 77 100.1
（1）上述四种水合晶体盐中最适宜用做潜热材料的两种盐是（用化学式表示）
； 。
（2）实际应用时最常采用的（由来源和成本考虑）应该是
。
11．已知下列两个热化学方程式；
H2(g)+ O2(g)===H2O(1)； △H=－285.6kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(1)； △H=－2220.0kJ/mol
（1）实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol ，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ, 则混合气体中H2和C3H8的体积比是 。
（2）已知：H2O(1)=H2O(g)；△H=+44.0kJ/mol写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式。
12．磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1 g 的单质磷（P ）在3.2 g 氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。
（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是 ，其相应的质量（g ）为 。
（2）已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol，则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热
ΔH ＝ 。
（3）写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式： 。
13．阅读材料，回答问题：
（1）某无色液体A ，通电时生成无色气体B 和C ，B 能使带火星的木条着火，C 能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰且只生成A 。则B 、C 的化学式分别为 。
（2）若已知每摩气体C 燃烧后生成A 液体时放出285.8kJ 的热量，试写出其燃烧的热化学方程
式： 。
（3）能源可分为一级能源和二级能源。自然界以现存形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。有人认为，气体C 是一种优质能源，你认为气体C 作为能源的最突出的优点是
。
（4）也有人认为气体C 作为能源是不现实的，你的意见呢？你如果认为现实，答出现实的理由。如果认为不现实，则答出不现实的理由。（不少于20字）
参考答案
一、选择题
1．C 2．AC 3．D 4．CD 5．C 6．AC 7．D 8．B 9．A
二、填空题
10．（1）Na2SO4•10H2O Na2HPO4•12H2O
（2） Na2SO4•10H2O
提示：CaCl2•6H2O 的熔点较底，不易凝固放热，所以不宜使用；Na2S2O3•5H2O 的熔点较高，不易吸热熔化，所以不宜使用；而Na2SO4•10H2O 和Na2HPO4•12H2O 熔点较合适，适宜使用。
Na2SO4•10H2O （芒硝）储量大，价格低，比较经济。
11．（1）1:1
（2）C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g) △H=－2044kJ/mol
12．（1）P2O3 P2O5 2.75 3.55
（2）－(20X－Y)kJ/mol
（3）P(s)＋O2(g)＝P2O2(s)； △H ＝－(20X－Y)kJ/mol
13．（1）O2、H2
（2）2H2（g ）＋O2（g ）==2H2O（l ） ；△H =-571.6kJ
（3）燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染
（4）答不现实，现有的制取氢气方法耗能大，制取的成本太高，另外是氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难。（注意：如果答的是“现实”，只要理由合情合理也可给分。）
家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当10 kg 丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×105 kJ ，试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式__________________________。
已知1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量，则1 mol丁烷完全燃烧并生成气态水时放出的热量为_______________kJ。
（1）2C 4H 10(g)+13O2(g)====8CO2(g)+10H2O （l ） ΔH=-5.8×103 kJ·mol -1 （2）2.680×103
试题分析：2 mol丁烷完全燃烧放出的热量为2×58×5×105 kJ/10×103=5.8×103 kJ
所以热化学方程式为2C 4H 10(g)+13O2(g)====8CO2(g)+10H2O （l ） ΔH=-5.8×103 kJ·mol -1
1 mol丁烷完全燃烧生成气态水放出的热量为
=2.680×103 kJ
2、往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下：
(1)精制卤水中的MgCl 2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁［Mg(OH)2-x Cl x •mH2O ］，反应的化学方程式
为
(2)合成反应后，继续在393K ～523K 下水热处理8h ，发生反应：
［Mg(OH)2-x Cl x •mH2O ］== (1-) Mg(OH)2 +MgCl 2 + mH2O
水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是 。
(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤
是 。
(4)已知热化学方程式：
Mg(OH)2(s) == MgO(s) + H2O(g) △H 1 = +81.5 kJ・mol -1
Al(OH)3(s) == Al 2O 3(s) + H 2O(g) △H 2 = +87.7 kJ・mol -1
①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是 。
②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是 ，
原因是 。
(5)常用阻燃剂主要有三类：A. 卤系，如四溴乙烷；B. 磷系，如磷酸三苯酯；C. 无机类，
主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是
填代号) ，理由是。
(1) 2MgCl 2 + (2-x)Ca(OH)2 + 2mH2O == 2[ Mg(OH)2-x Cl x •mH2O ] + (2-x)CaCl2
(2)除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl 2 、CaCl 2 Ca （OH ）2 等。
(3)水热处理、表面处理。）
(4)①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO 、Al 2O 3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳。
②Mg(OH)2 Mg(OH)2的吸热效率为：81.5kJ ・mol -1/58g・mol -1 = 1.41 kJ・g -1 ，Al(OH)3的吸热效率为：87.7kJ ・mol -1/78g・mol -1 = 1.12 kJ・g -1 等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多。
(5) C （1分） 四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2、Al(OH)3高温时无烟、无毒、腐蚀性小。
§2-7能源的充分利用
1、你所了解的传统能源有哪些？
新能源又有哪些？
能源
传统能源：煤、石油、天然气、热力、电力等
新能源：太阳能、核能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物
2、能源又可以分为一次能源和二次能源。一次能源是指直接取自自然界，没有加工转换的各种能量和资源；二次能源是指由一次能源经过加工转换后得到的能源。根据这种分类法，我们可以将上面提到的能源重新分类。
能源
一次能源：煤、石油、天然气、太阳能、核能风能、生物质能、地热能、海洋能
二次能源：氢能、天然气水合物 、热力、电力
一、标准燃烧热
1、标准燃烧热：在101kPa 时，l mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热
热值:在101kPa 时，l g物质完全燃烧的反应热
2、燃烧热的理解：
① 燃烧的条件是在101kPa ；
② 可燃物以1mol 作为标准，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示；
③ 物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧时的△H 均为负值；
④燃烧要完全，如H 2S 的标准燃烧热是指生成SO 2，而不是生成S 的不完全燃烧；
⑤生成的产物是稳定的氧化物，C 的标准燃烧热是指生成CO 2，而不是CO ；H 2的标准燃烧热是指生成H 2O(l)，而不是H 2O(g)。
如：H 2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(l); △H =－285.8 kJ/mol
【思考】燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同？
答：① 燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而标准燃烧热规定是
1 mol的可燃物；
② 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究标准燃烧热必须是生成稳定的氧化物。
所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但标准燃烧热是一定的。
概念辨析：
1. 下列各组物质的标准燃烧热相等的是：（ ）
A. 碳和一氧化碳 B.1mol 碳和2mol 碳
C.1mol 乙炔和2mol 碳 D. 淀粉和纤维素
2. 已知热化学方程式：
H 2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； = -241.8 kJ/mol
H 2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)； = -285.8 kJ/mol
2H 2(g)+O2(g)=2H2O(l)； = -571.6 kJ/mol
则氢气的标准燃烧热为：＿＿-285.8 kJ/mol
３、有关标准燃烧热的计算
例：10g 硫磺在氧气中完全燃烧生成气态SO 2，放出的热量能使500gH 2O 温度由18℃升至62.4℃，则硫磺的标准燃烧热为 H ＜0；单位：kJ/mol
；（已知每克水温度每升高1 ℃所需热量为4.18J ）（－297kJ·mol -1，S (s)＋O 2(g)＝SO 2 (g) ；△H ＝
4、研究物质标准燃烧热的意义了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。
5、小结：标准燃烧热和中和热的区别与联系
思考：在许多场合将煤块直接燃烧，这种燃烧方式存在什么缺陷？
采用这种方式燃烧煤，煤与空气的接触面积不够，内部煤的燃烧效率偏低，浪费了能源。 另外，直接燃烧煤会使其中的硫转化为二氧化硫，引起大气的污染。
有哪些可以提高煤的燃烧效率的方法吗？
目前常用的方法主要有三种：
（1）将煤制成蜂窝状，以增加与空气的接触面积
（2）通过一定的方法将煤转化为液体燃料（如甲醇）
（3）通过一定的方法将煤转化为气体燃料（如煤气）
虽然将煤转化为水煤气再燃烧与直接燃烧煤所获得的能量是一样的，而且将煤转化为水煤气会增加消耗。但将煤转化为水煤气至少有两个优点：
一是将固体煤转化为气体，极大地提高了燃烧效率；
二是通过转化除去了硫，避免了SO 2气体的产生。
除了将煤制成蜂窝状外，日常生活中还常采用如下措施节能：
（1）在农村燃烧秸秆时，常使用鼓风机（或 风箱），通过鼓入足量的空气，使秸秆充分燃烧
（2）在使用煤气或天然气作燃料时，常通过调节煤气的进风口，通入足量的空气保证气体的充分燃烧
思考：如果在燃料燃烧时通入过量的空气，对充分利用能源有没有影响？
通入过量的空气，会导致空气带走过多的热量，使燃料的利用效率下降。
在生产和生活中，还需要充分利用燃料燃烧所放出的热量，例如：火力发电厂会产生大量的余热，电厂的附近常建有一些其他工厂（如水泥厂）用电厂的余热进行生产。
由于传统能源逐渐枯竭，因此，开发新能源显得十分重要。氢能是一种重要的新能源，请讨论下列问题:
1、根据第9页表1—3计算H 2、CH 4及C 2H 2的热值
2、讨论H 2作为能源有何优点，目前在利用氢能方面主要存在什么问题？
1、H 2、CH 4及C 2H 2的热值分别为142.9kJ·g -1、 55.6kJ·g -1、50kJ·g -1。
说明H 2作为能源具有热值高的特点。另外，用H 2作为能源还具有无污染的特点。
2、目前在应用氢能方面最重要的问题是H 2的制取、贮存、运输。
1、天然气和液化石油气（主要成分为C 3~C5的烷烃）
燃烧的化学方程式分别为：
CH 4+ 2O2 CO 2+ 2H2O ，
C 3H 8+ 5O22+4H2O
现有一套以天然气为燃料的灶具，今改用液化石油气，应采取的正确措施是（ A ）
A. 增大空气进入量或减小石油气进入量
B. 增大空气进入量或增大石油气进入量
C. 减小空气进入量或减小石油气进入量
D. 减小空气进入量或增大石油气进入量
2、已知充分燃烧ag 乙炔气体时生成1mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（ A )
A 、C 2H 2(g)＋2.5O 2(g)＝2CO 2(g)＋H 2O(l)；
ΔH ＝－2bkJ/mol
B 、C 2H 2(g)＋5/2O2(g)＝2CO 2(g)＋H 2O(l)；
ΔH ＝+2bkJ/mol
C 、2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(g)；
ΔH ＝－4bkJ/mol
D 、2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l)；
ΔH ＝+bkJ/mol3、含NaOH 40克的稀溶液与足量稀H 2SO 4反应放出57.3kJ 热量，则下列表示该反应中和热的热化学方程式中正确的是 （ B ）
A 、NaOH （aq ）＋1/2 H2SO 4（aq ）＝1/2Na2SO 4
；△H ＝＋57.3kJ/mol （aq ）＋H 2O （l ）
B 、NaOH （aq ） ＋1/2H2SO 4（aq ）＝1/2Na2SO 4
；△H ＝－57.3kJ/mol （aq ）＋H 2O （l ）
C 、2NaOH （aq ） ＋H 2SO 4（aq ）＝Na 2SO 4（aq ）＋
2H 2O （l ）；△H ＝＋114.6kJ/mol
D 、2NaOH （aq ） ＋H 2SO 4（aq ）＝Na 2SO 4（aq ）＋
2H 2O （l ）；△H ＝－114.6kJ/mol
第一单元 第三课时 能源的充分利用
一、选择题
1．近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是 （ ）
A．提高燃烧的效率 B．降低汽油成本
C． 避免铅污染大气 D．铅资源短缺
2．下列叙述正确的是 （ ）
A．电能是二级能源 B．水力是二级能源
C ．天然气是一级能源 D．焦炉气是一级能源
3．下列燃料中，不属于化石燃料的是 （ ）
A．煤 B．石油 C．天然气 D．水煤气
4．我国燃煤锅炉采用沸腾炉（注：通过空气流吹沸使煤粉在炉膛内呈“沸腾状”燃烧）
的逐渐增多，采用沸腾炉的好处是 （ ）
A．增大煤燃烧时的燃烧热并形成清洁能源
B．减少煤中杂质气体（如SO2）的形成
C．提高煤炭的热效率，并减少CO 的排放
D．使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率
5．已知热化学方程式：SO2(g)+ 12O2(g) SO3(g) △H = ―98.32kJ ／mol ，在容器中充
入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为 （ ）
A． 196.64kJ B． 196.64kJ／mol
C． ＜196.64kJ D． ＞196.64kJ
6．关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是 （ ）
A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源
B．设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
7． 25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、 890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是 （ ）
A．C(s)+ O2(g)=CO(g);△H=-393.5 kJ/mol
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=+571.6 kJ/mol
C．CH4g)+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．氢气（H2）、一氧化碳（CO ）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为：
H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)；△H= —285.8 kJ/mol
CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)；△H= —283.0 kJ/mol
C8H18(l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9 H2O(l)；△H= —5518 kJ/mol
CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l)；△H= —890.3 kJ/mol
相同质量的H2、CO 、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是 （ ）
A．H2(g) B．CO(g) C．C8H18(l) D．CH4(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
欲得相同热量，需充分燃烧 C和 H2的质量比约为 （ ）
A．12：3.25 B．3.25：12 C．1：1 D．6：1
二、填空题
10．有些盐的结晶水合物，白天在温度不太高时就能熔化（实质是溶于自身的结晶水中），同时吸收热量；在晚上又可缓慢凝固而释放热量，用以调节室温，称为潜热材料。现有几种盐的水合晶体有关数据如下： Na2S2O3•5H2O CaCl2•6H2O Na2SO4•10H2O Na2HPO4•12H2O
熔点（℃） 40.50 29.92 32.38 35.1
熔化热（kJ/mol） 49.7 37.3 77 100.1
（1）上述四种水合晶体盐中最适宜用做潜热材料的两种盐是（用化学式表示）
； 。
（2）实际应用时最常采用的（由来源和成本考虑）应该是
。
11．已知下列两个热化学方程式；
H2(g)+ O2(g)===H2O(1)； △H=－285.6kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(1)； △H=－2220.0kJ/mol
（1）实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol ，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ, 则混合气体中H2和C3H8的体积比是 。
（2）已知：H2O(1)=H2O(g)；△H=+44.0kJ/mol写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式。
12．磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1 g 的单质磷（P ）在3.2 g 氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。
（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是 ，其相应的质量（g ）为 。
（2）已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol，则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热
ΔH ＝ 。
（3）写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式： 。
13．阅读材料，回答问题：
（1）某无色液体A ，通电时生成无色气体B 和C ，B 能使带火星的木条着火，C 能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰且只生成A 。则B 、C 的化学式分别为 。
（2）若已知每摩气体C 燃烧后生成A 液体时放出285.8kJ 的热量，试写出其燃烧的热化学方程
式： 。
（3）能源可分为一级能源和二级能源。自然界以现存形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。有人认为，气体C 是一种优质能源，你认为气体C 作为能源的最突出的优点是
。
（4）也有人认为气体C 作为能源是不现实的，你的意见呢？你如果认为现实，答出现实的理由。如果认为不现实，则答出不现实的理由。（不少于20字）
参考答案
一、选择题
1．C 2．AC 3．D 4．CD 5．C 6．AC 7．D 8．B 9．A
二、填空题
10．（1）Na2SO4•10H2O Na2HPO4•12H2O
（2） Na2SO4•10H2O
提示：CaCl2•6H2O 的熔点较底，不易凝固放热，所以不宜使用；Na2S2O3•5H2O 的熔点较高，不易吸热熔化，所以不宜使用；而Na2SO4•10H2O 和Na2HPO4•12H2O 熔点较合适，适宜使用。
Na2SO4•10H2O （芒硝）储量大，价格低，比较经济。
11．（1）1:1
（2）C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(g) △H=－2044kJ/mol
12．（1）P2O3 P2O5 2.75 3.55
（2）－(20X－Y)kJ/mol
（3）P(s)＋O2(g)＝P2O2(s)； △H ＝－(20X－Y)kJ/mol
13．（1）O2、H2
（2）2H2（g ）＋O2（g ）==2H2O（l ） ；△H =-571.6kJ
（3）燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染
（4）答不现实，现有的制取氢气方法耗能大，制取的成本太高，另外是氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难。（注意：如果答的是“现实”，只要理由合情合理也可给分。）
家用液化气中的主要成分之一是丁烷，当10 kg 丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×105 kJ ，试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式__________________________。
已知1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量，则1 mol丁烷完全燃烧并生成气态水时放出的热量为_______________kJ。
（1）2C 4H 10(g)+13O2(g)====8CO2(g)+10H2O （l ） ΔH=-5.8×103 kJ·mol -1 （2）2.680×103
试题分析：2 mol丁烷完全燃烧放出的热量为2×58×5×105 kJ/10×103=5.8×103 kJ
所以热化学方程式为2C 4H 10(g)+13O2(g)====8CO2(g)+10H2O （l ） ΔH=-5.8×103 kJ·mol -1
1 mol丁烷完全燃烧生成气态水放出的热量为
=2.680×103 kJ
2、往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下：
(1)精制卤水中的MgCl 2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁［Mg(OH)2-x Cl x •mH2O ］，反应的化学方程式
为
(2)合成反应后，继续在393K ～523K 下水热处理8h ，发生反应：
［Mg(OH)2-x Cl x •mH2O ］== (1-) Mg(OH)2 +MgCl 2 + mH2O
水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是 。
(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤
是 。
(4)已知热化学方程式：
Mg(OH)2(s) == MgO(s) + H2O(g) △H 1 = +81.5 kJ・mol -1
Al(OH)3(s) == Al 2O 3(s) + H 2O(g) △H 2 = +87.7 kJ・mol -1
①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是 。
②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是 ，
原因是 。
(5)常用阻燃剂主要有三类：A. 卤系，如四溴乙烷；B. 磷系，如磷酸三苯酯；C. 无机类，
主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是
填代号) ，理由是。
(1) 2MgCl 2 + (2-x)Ca(OH)2 + 2mH2O == 2[ Mg(OH)2-x Cl x •mH2O ] + (2-x)CaCl2
(2)除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl 2 、CaCl 2 Ca （OH ）2 等。
(3)水热处理、表面处理。）
(4)①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO 、Al 2O 3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳。
②Mg(OH)2 Mg(OH)2的吸热效率为：81.5kJ ・mol -1/58g・mol -1 = 1.41 kJ・g -1 ，Al(OH)3的吸热效率为：87.7kJ ・mol -1/78g・mol -1 = 1.12 kJ・g -1 等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多。
(5) C （1分） 四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2、Al(OH)3高温时无烟、无毒、腐蚀性小。