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2.2物体的内能知识点讲练（三）
热值
【学习目标】
1. 掌握燃料热值有关计算，知道提升燃料利用率的途径。
2. 区分吸（放）热化学反应，了解内能和化学能之间的转化。
燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程，从能量转化的角度来看，燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。
一、热值
1、概念：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,用q来表示。于气体燃料而言,热值的定义是 1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
2、公式:Q放＝qm (Q为燃烧放出的热量)。 气体燃料有Q放＝qV(V为气体体积)。
公式变形：m= Q放/q
3、单位:固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m3）。
4、物理意义：热值表示燃料放热的本领。
如煤气的热值3.9×107J/m3，表示为：体积为1m3的煤气完全燃烧放出的热量为3.9×107J。
焦炭的热值3.0×107J/kg，表示为：质量为1 kg 的煤气完全燃烧放出的热量为3.0×107J。
5、热值反映的是不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关,是物质的一种特性，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。
6、常见燃料的热值
【概念辨析】
热值越大的燃料，燃烧放出的热量越多（×）
热值越大的燃料，完全燃烧放出的热量越多（× ）
质量相同的燃料，热值大的，燃烧放出的热量多（√ ）
5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：① 液态氢的热值大；② 液态氢的体积小，便于储存和运输。
二、燃料的利用率：
1、定义：被有效吸收的那部分热量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做燃料的利用率。
2、计算公式：η= Q吸/Q放×100%= cm△t/Q放×100%（炉子效率或燃料利用率）
2、提高热量利用率的途径：
①改善燃烧条件，使燃料充分燃烧；
②尽可能地减少热损耗.
【例题】用燃气灶烧水，燃烧0.5千克的煤气，能使50千克的水从20℃升高到70℃（不计热散失）。已知水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），煤气的热值为4.2×107焦/千克。求：
（1）0.5千克煤气完全燃烧放出的热量。
（2）水吸收的热量。
（3）燃气灶烧水的效率。
解：（1）煤气完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.2×107J/kg×0.5kg=2.1×107J；
（2）水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×50kg×(70℃-20℃)=1.05×107J；
（3）效率：η= Q吸/Q放 ×100%= (1.05×107J)/(2.1×107J )×100%=50%；
答：（1）0.5千克煤气完全燃烧放出的热量是2.1×107J；
（2）水吸收的热量是1.05×107J；
（3）燃气灶烧水的效率是50%．
三、化学反应中的能量变化
化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，一般表现为热量的变化。像燃烧这样的化学反应在反应过程中能放出热量，而有些化学反应则需要吸收热量。
如图①，将一段镁条（Mg）放入试管中，加入少量稀盐酸（稀HCl），用手触摸试管外壁。
现象：剧烈反应，产生大量气泡，试管外壁发烫。
2．用研钵将约 20 克氢氧化钡［Ba(OH)2］晶体磨成粉末，倒入一小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水，并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10 克氯化铵（NH4Cl） 晶体，用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻，提起小烧杯，如图②所示。你看到的现象是_烧杯外壁较冷，烧杯底部与玻璃片粘在一起。
实验内容 反应后容器温度变化情况
Mg与HCl反应 温度升高
Ba(OH)2与NH4Cl反应 温度降低
例1：（2026中考 杭州二模）长征十号 （载人登月主力）于2026年2月成功完成 低空演示验证+梦舟飞船逃逸试验 ，验证了海上网系回收关键技术，为后续可复用载人火箭奠定基础。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料（ ）
A．比热容大 B．热值大 C．所含热量多 D．内能大
【答案】B
【详解】A. 比热容大：这是水作为冷却剂或取暖介质的特性，并非火箭选燃料的主要原因。
热值大 ：热值是燃料的一种特性，指单位质量燃料完全燃烧所释放的热量。液态氢的热值极高，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出比其他燃料更多的热量，从而为火箭提供巨大的推力，满足将载人飞船和着陆器送至奔月轨道的能量需求。
C. 所含热量多：热量是过程量，不能说燃料“含有”热量，应表述为释放热量多。
D. 内能大：内能是物体内部所有分子动能和势能的总和，不是选择燃料的核心指标。
故选：B.
例2：下列变化过程中,会吸收热量的是 ( )
A.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体发生反应 B.生石灰溶于水
C.木炭燃烧 D.金属镁与稀盐酸反应
【答案】A
【详解】A、氢氧化钡晶体（Ba(OH)2与氯化铵晶体（NH4Cl）反应会吸收热量。该反应为吸热反应，实验现象包括混合物温度显著下降（可能使烧杯底部的水结冰），说明需要吸收环境的热量。
B、生石灰（CaO）溶于水生成氢氧化钙（Ca(OH)2），反应剧烈放热，属于典型的放热过程。
C、木炭燃烧（C+O2→CO2）是燃烧反应，释放大量热量，属于放热反应。
D、金属镁（Mg）与稀盐酸（HCl）反应生成氯化镁和氢气，反应过程中释放热量，属于放热反应。
综上，只有选项A是吸热过程。
故选：A。
例3：（2026九上 金华月考）为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值___________（“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据___________来比较放出热量的多少；
（3）小金选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料___________的热值大；
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为___________。
【答案】（1）)偏大（2）温度计上升的示数（3）b（4）8：3
【详解】(1)如果将温度计的玻璃泡碰到杯底，会使得测得的温度值偏大。
(2)实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)由题图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大。
(4)同种燃料在相同的时间内放出的热量是相同的，根据题图丙可知，燃料1用5 min让水从20 ℃升高到100 ℃，自5 min到10 min吸收相同的热量，根据公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知：
2c水m水Δt1=mq1
对于燃料2来说，燃料2用15 min让水从20 ℃升高到80 ℃，根据公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知：
c水m水Δt2=mq2
解得两种燃料热值之比为：
q1：q2=2Δt1：Δt2=8：3
例4：（2026九上 杭州期中）新能源油电混合动力汽车工作模式为：纯电模式行驶时，内燃机不工作，由蓄电池提供能量；混动模式行驶时，内燃机工作，既可以给汽车行驶提供能量，还可以给蓄电池充电。若汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶100km消耗12L的燃料。已知燃料的密度ρ=0.75×103kg/m3，请计算：
（1）若燃料的热值为4.6×107J/kg，则燃料完全燃烧12L放出多少热量
（2）若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热，加热效率为50%，使防冻液温度从20℃升高到70℃，求防冻液的质量 【防冻液的比热容为4×103J/(kg ℃)】
【答案】（1）4.14×108J；（2）1035kg
【详解】
解：（1）由ρ=m/v得燃料的质量为
m=ρV=0.75×103kg/m3×12×10﹣3m3=9kg
燃料完全燃烧放出的热量为
Q放=mq=9kg×4.6×107J/kg=4.14×108J
（2）根据η=Q吸/Q放得防冻液吸收的热量为
Q吸=Q放η=4.14×108J×50%=2.07×108J
防冻液的质量
m液=Q吸/c△t=2.07×108J÷[4×103J/(kg ℃)×（70℃﹣20℃）=1035kg
答：（1）若燃料的热值为4.6×107J/kg，则燃料完全燃烧放出4.14×108J的热量；
（2）若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热，加热效率为50%，防冻液的质量为1035kg。
1、（2026九上 杭州期末）湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的（　　）
A．热值大 B．密度大 C．流动性大 D．比热容大
【答案】D
【详解】A、“热值”是燃料完全燃烧放出热量与质量的比值，水不是燃料，不存在热值，因此A错误。
B、“密度大”与温度调节无直接关联；因此B错误。
C“流动性大”并非调节温度的主要因素；因此C错误。
D、湿地能调节温度是因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度变化小，可使周围环境温度更稳定；因此D正确。
故选：D。
2、（2026九下 浙江开学考）如图为某火力发电站示意图，燃料在锅炉中燃烧释放能量，其中可选燃料包括褐煤、烟煤和煤泥等。要对比等质量燃料完全燃烧产生的内能，需查阅燃料的（ ）
A．密度 B．热值 C．比热容 D．着火点
【答案】A
【详解】A、热值 ：定义为单位质量燃料完全燃烧释放的热量（q=Q/mq=Q/m），直接决定等质量不同燃料产生内能的多少，是燃料固有特性。
B、密度：反映单位体积质量，与燃烧放能无直接关系。
C、比热容：描述物质吸放热升温能力，非燃烧放热指标。
D、着火点：指燃料起火最低温度，不涉及放热总量。
故选：A.
3、（2026中考 浙江一模）如图所示，某同学用天然气灶给水壶中的水加热，下列说法正确的是（ ）
A.燃气的化学能全部被水壶内的水吸收 B.水的内能增加是通过热传递来实现的
C.天然气在使用过程中热值逐渐变小 D.水壶内水的比热容随温度升高而增大
【答案】B
【详解】A、燃气燃烧时，化学能转化为内能，但这些内能会有大量散失到空气中、被水壶吸收等，不可能全部被水壶内的水吸收，存在能量损失。A错误。
B、用天然气烧水时，火焰的热量通过热传递的方式转移到水和水壶上，使水的内能增加，这是热传递改变物体内能的典型实例。B正确。
C、热值是燃料的一种固有特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，因此天然气在使用过程中热值不会发生变化。C错误。
D、比热容是物质的一种特性，只与物质种类和状态有关，与温度、质量等无关，因此水壶内水的比热容不会随温度升高而增大。D错误。
故选：B.
4、（2026九上 杭州期中）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　）
A.燃料燃烧越充分，其热值越大
B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去一部分，剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量
【答案】D
【详解】AC、热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关，因此燃料燃烧是否充分、酒精用去一部分都不会改变热值，故A、C选项错误。
B、根据Q放=mqQ放=mq可知，燃料完全燃烧放出的热量与热值、质量两个因素有关，仅热值小无法判断放出热量的多少，故B选项错误。
D、焦炭的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭放出的热量为：
Q放=mq=1kg×3.0×107J/kg=3.0×107J
因此D选项正确。
故选：D。
5、（2026九上 杭州月考）汽车行驶时需要消耗燃料（如汽油），燃料中储存的能量属于（　　）
A．热能 B．光能 C．电能 D．化学能
【答案】D
【详解】燃料(如汽油)燃烧过程中是化学能转化为内能,所以燃料中储存的能量是化学能。故D正确，ABC错误；故选：D。
6、用研钵将约20g氢氧化钡[Ba(OH)2]晶体磨成粉末，倒入小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水，并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10g氯化铵[NH4Cl]晶体，用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻，提起小烧杯。下列对下图实验现象的观察和分析中，正确的是( )
A. 该反应为吸热反应 B. 该反应和燃烧一样是放热反应
C. 反应过程中，化学能转化为热能 D. 用手触摸杯壁，能感觉到发热
【答案】A
【详解】A、实验中提起小烧杯时底部玻璃片与烧杯粘连，说明玻璃片上的水因温度降低结冰，证明反应吸收热量，属于吸热反应，说法正确。
B、该反应为吸热反应，燃烧属于典型的放热反应，二者热效应完全不同，说法错误。
C、该反应为吸热反应，反应过程中热能转化为化学能储存在生成物中，并非化学能转化为热能，说法错误。
D、反应吸收热量会使烧杯温度降低，用手触摸杯壁会感觉到发凉，不会感觉到发热，说法错误。
故选：A。
7、科学课上，老师向大家演示了两个化学反应实验。
（1）实验一中，将混有氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的烧杯放在玻璃板上，快速搅拌玻璃棒后静止片刻，提起小烧杯，发现玻璃板粘在烧杯底部一起提起。可见，氢氧化钡和氯化铵反应能______（选填“吸收”或“放出”）热量。
（2）实验二中，生石灰是氧化钙的俗称，写出氧化钙的化学式______。生石灰与水反应会放出大量的热。将气球中的生石灰倒入水中一段时间后，观察到的现象有______。
【答案】（1）吸收
（2）CaO；气球先变大后变小
【详解】（1）氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应后，玻璃板粘在烧杯底部一起提起，说明反应后水结冰，因此该反应吸收热量。
（2）氧化钙中钙元素化合价为+2价，氧元素化合价为-2价，因此氧化钙的化学式为CaO。
生石灰与水反应会放出大量的热，装置内气体受热膨胀，气球变大；等热量散失之后，装置内温度降低，气体收缩，气球变小，因此观察到的现象是气球先变大后变小。
8、（2026中考 杭州二模）“走马灯”是中国传统动态花灯，其工作原理是：点燃底部的蜡烛，产生的热气流驱动顶部的叶轮转动，从而带动轮轴上的剪纸转动，在四周的纸屏上投射出动态的影像。
（1）走马灯工作时，以叶轮为参照物，剪纸是___________的。
（2）走马灯工作时，其内部空气流动方向正确的是（ ）
A． B． C．D．
（3）在改进走马灯时，为了减轻底座携带燃料的质量，同时又要保证完全燃烧释放出相同的总热量，同学们建议应选择___________ 更大的燃料来替代普通蜡烛。
【答案】（1）静止；（2）A；（3）热值。
【详解】（1）走马灯工作时，以叶轮为参照物，剪纸相对于叶轮的位置没有发生变化，所以剪纸是静止的。
（2）点燃走马灯内的蜡烛，加热烛焰上方的空气，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动，周围的冷空气过来填充热空气原来的位置，使空气形成对流。故应选A。
（3）热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在改进走马灯时，应选择热值更大的燃料来替代普通蜡烛。
9、（2026九上 杭州期末）小金家自来水温度为20℃，他把燃气热水器输出热水的温度设定为40℃。某次用热水40kg，这些热水吸收的热量是_________J；若热水器加热效率为84%，则需要完全燃烧_________的天然气。（c水=4.2×103J(kg·℃)，q天然气=4.0×107J/m3）
【答案】 3.36×10 J； 0.1 m 。
【详解】 水吸收热量计算 ：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×40kg×(40℃ 20℃)=3.36×106J 天然气燃烧体积计算 ：由效率η=Q吸/Q放得Q放=3.36×106J/0.84=4.0×106J；再
由Q放=Vq（取q=4.0×107J/m3）得V=4.0×106/4.0×107=0.1m3。
10、（2026九上 金华期中）为探究不同物质的吸热能力，小科用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的a、b两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图乙所示（不考虑热量的散失）；
（1）实验中，如果要使a、b两种液体最后的温度相同，a液体的加热时间___________ （选填“大于”、“小于”或“等于”）b液体的加热时间；
（2）实验表明，___________ （选填“a”或“b”）吸热的能力更强；
（3）小科想用如图丙所示装置测酒精的热值，加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中液体的质量为M，初温为t1，末温为t2，烧杯中液体的比热容用c表示；请你帮助小科用以上符号写出酒精热值的表达式：___________；小科测算后发现，测量值比课本中的“标准值”小很多，请你写出一条可能的原因：___________。
【答案】(1) 小于 ；(2) b ；(3) 表达式： cM(t2 t1)/(m1 m2) ；原因： 存在热量散失（或酒精未完全燃烧） 。
【详解】（1）根据乙图可知，当a、b两种液体升高相同的温度时，b需要加热的时间长，吸收的热量多，即a液体的加热时间小于b液体的加热时间。
（2）由于质量相同的a、b两种液体，升高相同的温度，b需要加热的时间长，吸收的热量多，则说明b液体吸热能力强。
（3）不考虑热量的散失，加热前后烧杯中液体吸收的热量与燃烧酒精放出的热量相等为
Q放=Q吸=cM（t2-t1）
消耗酒精的质量为m=m1-m2
则酒精热值为q=Q放/m=cM（t2 t1）/(m1 m2)。
测量值偏小主要因 热量散失到环境 或 酒精未完全燃烧 ，导致水吸收热量小于酒精理论放热量 。
11、（2026九上 台州期末）如图是科学小组为测定花生仁所含的能量，设计的甲、乙、丙三套实验装置。
（1）相比较于乙，甲装置的缺点是___________。
（2）用乙图装置可有效克服甲组的困难，但测得的数据是否就是花生仁所含的实际能量值呢？实验小组展开进一步实验与探究。
【初步测定】查看实验报告时发现第三组中有一数据缺失。根据其余数据推算，可知该数据为___________。（已知：水的比热为
组别 种子质量/g 试管中水加热前水温/℃ 试管中水加热后水温/℃ 试管中水体积/mL 吸收能量/J
1 1 20.4 68.5 5 1010.1
2 1 20.7 70.9 5 1054.2
3 1 21.1 5 1052.1
【查阅资料】每克花生种子实际含有能量23528J。
【实验改进】分析了导致测量值与实际值之间巨大差异的原因后，同学们设计了如图丙所示的装置。其中通入氧气的目的是___________。
【观察记录】为测得花生仁燃烧释放的所有能量，根据丙图的实验设计，除了需要测量上述表格中的数据、烧杯中水的质量外，还需测量烧杯中水的___________。
【继续完善】通过改进实验，测得每克花生种子所含能量为11848J，但与实际所含能量依然存在很大差异，于是同学们进一步完善改进实验……
【答案】(1) 热量散失多，实验误差大 ；(2) 71.2 ；（3） 使花生仁充分燃烧 ；（4） 初温和末温 。
【详解】（1） 甲装置缺点 ：甲为开放环境，无保温措施，花生仁燃烧释放的热量大量散失到空气中，导致水吸收的热量偏少，测量值远低于实际值且误差大；乙装置加装易拉罐等保温结构，显著减少热散失 。
（2） 缺失数据推算 ：由第 1、2 组数据可知，5mL 水每升高 1℃吸收热量为1010.1÷(68.5 20.4)=21J=21J或1054.2÷(70.9 20.7)=21J。第3组吸收1052.1J，温升为1052.1÷21=50.1℃，故加热后水温为21.1+50.1=71.2℃。
（3） 通入氧气目的 ：氧气助燃，确保花生仁 充分燃烧 ，尽可能完全释放化学能，减少因燃烧不充分造成的能量测量偏低。
（4）需补充测量量 ：丙装置利用双层水浴收集热量（试管内水 + 烧杯内水），除水的质量外，必须测量烧杯中水的 初温和末温 以计算其吸收的热量，从而汇总总释放能量 。
12、（2026九上 杭州期中） 如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内20℃，5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同，等量水的过程中，还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，q煤=3×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃） ，以上过程中，请问：
（1）普通煤炉将5kg的20℃水烧开需要吸收多少热量？
（2）普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？
（3）双加热煤炉的烧水效率有多大？
【答案】（1）1.68×106J（2）0.2kg（3）42%
【详解】（1）1标准大气压下水的沸点为100℃，把壶内20℃，5kg水烧开，水吸收的热量：
Q吸=c水m水△t1=4.2×103J/（kg℃）×5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×106J；
（2）普通煤炉的烧水效率为28%，由η=Q吸/Q放可得煤完全燃烧放出的热量：
Q放=Q吸/η=1.68×106J/28%=6×106J，
由Q放=mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量：
m煤=Q放/q煤=6×106J/(3×107J/kg)=0.2kg；
答：普通煤炉完全燃烧煤的质量为0.2kg；
（3）由题可知，双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，
则炉壁间水吸收的热量：
Q吸′=c水m水′△t2=4.2×103J/（kg℃）×10kg×（40℃﹣20℃）=8.4×105J，
而壶内水的初温、末温以及质量均不变，则壶内水吸收热量不变，
所以，双加热煤炉中水吸收的总热量：
Q吸总=Q吸+Q吸′=1.68×106J+8.4×105J=2.52×106J；
由题意可知，双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等，则这些煤完全燃烧放出的热量不变，
所以，双加热煤炉的烧水效率：
η′=Q吸总/Q放×100%=2.52×106J/（6×106J）×100%=42%．
答：双加热煤炉的烧水效率为42%．
13、（2026九上 杭州月考）工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%，为了确定其中是否还含有其它可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%，天然气的热值为4.0×107J/m3。（ρ水=1.0×103kg/m3）请根据以上信息计算：
（1）检测过程中，水吸收的热量是多少？
（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少？
（3）该页岩气样品的热值为多少？
【答案】（1）2.1×104J；（2）3×104J；（3）3×107J/m3。
【详解】
（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×5℃=2.1×104J
（2）页岩气样品所释放的热量：
Q放=Q吸/η=2.1×104J/70%=3×104J；
（3）1L=1dm3=1×10 3m3，所以该页岩气样品的热值：
q=Q放/V=3×104J/1×10 3m3=3×107J/m3。
答：（1）检测过程中，水吸收的热量是2.1×104J；
（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是3×104J；
（3）该页岩气样品的热值是3×107J/m3。2.2物体的内能知识点讲练（三）
热值
【学习目标】
1. 掌握燃料热值有关计算，知道提升燃料利用率的途径。
2. 区分吸（放）热化学反应，了解内能和化学能之间的转化。
燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程，从能量转化的角度来看，燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的 转化为 的过程。
一、热值
1、概念：1kg某种燃料 放出的 ,叫做这种燃料的热值,用 来表示。于气体燃料而言,热值的定义是 1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
2、公式: (Q为燃烧放出的热量)。 气体燃料有 (V为气体体积)。
公式变形：m=
单位:固体燃料的热值的单位是 （J/kg）、气体燃料的热值的单位是
（J/m3）。
4、物理意义：热值表示 的本领。
如煤气的热值3.9×107J/m3，表示为： 。
焦炭的热值3.0×107J/kg，表示为： 。
5、热值反映的是不同燃料在燃烧过程中, 本领的大小。燃料的热值只与 有关,是物质的一种 ，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧 。
6、常见燃料的热值
【概念辨析】
热值越大的燃料，燃烧放出的热量越多（ ）
热值越大的燃料，完全燃烧放出的热量越多（ ）
质量相同的燃料，热值大的，燃烧放出的热量多（ ）
5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：① ；② 。
二、燃料的利用率：
1、定义： 的那部分热量，与 之比，叫做燃料的利用率。
2、计算公式：η= = （炉子效率或燃料利用率）
2、提高热量利用率的途径：
① ；
② .
【例题】用燃气灶烧水，燃烧0.5千克的煤气，能使50千克的水从20℃升高到70℃（不计热散失）。已知水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），煤气的热值为4.2×107焦/千克。求：
（1）0.5千克煤气完全燃烧放出的热量。
（2）水吸收的热量。
（3）燃气灶烧水的效率。
三、化学反应中的能量变化
化学反应在生成新物质的同时，还伴随着 的变化，一般表现为 的变化。像燃烧这样的化学反应在反应过程中能 热量，而有些化学反应则需要 热量。
如图①，将一段镁条（Mg）放入试管中，加入少量稀盐酸（稀HCl），用手触摸试管外壁。
现象： 。
用研钵将约 20 克氢氧化钡［Ba(OH)2］晶体磨成粉末，倒入一小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水，并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10 克氯化铵（NH4Cl） 晶体，用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻，提起小烧杯，如图②所示。你看到的现象是
。
实验内容 反应后容器温度变化情况
Mg与HCl反应
Ba(OH)2与NH4Cl反应
例1：（2026中考 杭州二模）长征十号 （载人登月主力）于2026年2月成功完成 低空演示验证+梦舟飞船逃逸试验 ，验证了海上网系回收关键技术，为后续可复用载人火箭奠定基础。长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料（ ）
A．比热容大 B．热值大 C．所含热量多 D．内能大
例2：下列变化过程中,会吸收热量的是 ( )
A.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体发生反应 B.生石灰溶于水
C.木炭燃烧 D.金属镁与稀盐酸反应
例3：（2026九上 金华月考）为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值___________（“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据___________来比较放出热量的多少；
（3）小金选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料___________的热值大；
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为___________。
例4：（2026九上 杭州期中）新能源油电混合动力汽车工作模式为：纯电模式行驶时，内燃机不工作，由蓄电池提供能量；混动模式行驶时，内燃机工作，既可以给汽车行驶提供能量，还可以给蓄电池充电。若汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶100km消耗12L的燃料。已知燃料的密度ρ=0.75×103kg/m3，请计算：
（1）若燃料的热值为4.6×107J/kg，则燃料完全燃烧12L放出多少热量
（2）若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热，加热效率为50%，使防冻液温度从20℃升高到70℃，求防冻液的质量 【防冻液的比热容为4×103J/(kg ℃)】
1、（2026九上 杭州期末）湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的（　　）
A．热值大 B．密度大 C．流动性大 D．比热容大
2、（2026九下 浙江开学考）如图为某火力发电站示意图，燃料在锅炉中燃烧释放能量，其中可选燃料包括褐煤、烟煤和煤泥等。要对比等质量燃料完全燃烧产生的内能，需查阅燃料的（ ）
A．密度 B．热值 C．比热容 D．着火点
3、（2026中考 浙江一模）如图所示，某同学用天然气灶给水壶中的水加热，下列说法正确的是（ ）
A.燃气的化学能全部被水壶内的水吸收 B.水的内能增加是通过热传递来实现的
C.天然气在使用过程中热值逐渐变小 D.水壶内水的比热容随温度升高而增大
4、（2026九上 杭州期中）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　）
A.燃料燃烧越充分，其热值越大
B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去一部分，剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量
5、（2026九上 杭州月考）汽车行驶时需要消耗燃料（如汽油），燃料中储存的能量属于（　　）
A．热能 B．光能 C．电能 D．化学能
6、用研钵将约20g氢氧化钡[Ba(OH)2]晶体磨成粉末，倒入小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水，并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10g氯化铵[NH4Cl]晶体，用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻，提起小烧杯。下列对下图实验现象的观察和分析中，正确的是( )
A. 该反应为吸热反应 B. 该反应和燃烧一样是放热反应
C. 反应过程中，化学能转化为热能 D. 用手触摸杯壁，能感觉到发热
7、科学课上，老师向大家演示了两个化学反应实验。
（1）实验一中，将混有氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的烧杯放在玻璃板上，快速搅拌玻璃棒后静止片刻，提起小烧杯，发现玻璃板粘在烧杯底部一起提起。可见，氢氧化钡和氯化铵反应能______（选填“吸收”或“放出”）热量。
（2）实验二中，生石灰是氧化钙的俗称，写出氧化钙的化学式______。生石灰与水反应会放出大量的热。将气球中的生石灰倒入水中一段时间后，观察到的现象有______。
8、（2026中考 杭州二模）“走马灯”是中国传统动态花灯，其工作原理是：点燃底部的蜡烛，产生的热气流驱动顶部的叶轮转动，从而带动轮轴上的剪纸转动，在四周的纸屏上投射出动态的影像。
（1）走马灯工作时，以叶轮为参照物，剪纸是___________的。
（2）走马灯工作时，其内部空气流动方向正确的是（ ）
A． B． C．D．
（3）在改进走马灯时，为了减轻底座携带燃料的质量，同时又要保证完全燃烧释放出相同的总热量，同学们建议应选择___________ 更大的燃料来替代普通蜡烛。
9、（2026九上 杭州期末）小金家自来水温度为20℃，他把燃气热水器输出热水的温度设定为40℃。某次用热水40kg，这些热水吸收的热量是_________J；若热水器加热效率为84%，则需要完全燃烧_________的天然气。（c水=4.2×103J(kg·℃)，q天然气=4.0×107J/m3）
10、（2026九上 金华期中）为探究不同物质的吸热能力，小科用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的a、b两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图乙所示（不考虑热量的散失）；
（1）实验中，如果要使a、b两种液体最后的温度相同，a液体的加热时间___________ （选填“大于”、“小于”或“等于”）b液体的加热时间；
（2）实验表明，___________ （选填“a”或“b”）吸热的能力更强；
（3）小科想用如图丙所示装置测酒精的热值，加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中液体的质量为M，初温为t1，末温为t2，烧杯中液体的比热容用c表示；请你帮助小科用以上符号写出酒精热值的表达式：___________；小科测算后发现，测量值比课本中的“标准值”小很多，请你写出一条可能的原因：___________。
11、（2026九上 台州期末）如图是科学小组为测定花生仁所含的能量，设计的甲、乙、丙三套实验装置。
（1）相比较于乙，甲装置的缺点是___________。
（2）用乙图装置可有效克服甲组的困难，但测得的数据是否就是花生仁所含的实际能量值呢？实验小组展开进一步实验与探究。
【初步测定】查看实验报告时发现第三组中有一数据缺失。根据其余数据推算，可知该数据为___________。（已知：水的比热为
组别 种子质量/g 试管中水加热前水温/℃ 试管中水加热后水温/℃ 试管中水体积/mL 吸收能量/J
1 1 20.4 68.5 5 1010.1
2 1 20.7 70.9 5 1054.2
3 1 21.1 5 1052.1
【查阅资料】每克花生种子实际含有能量23528J。
【实验改进】分析了导致测量值与实际值之间巨大差异的原因后，同学们设计了如图丙所示的装置。其中通入氧气的目的是___________。
【观察记录】为测得花生仁燃烧释放的所有能量，根据丙图的实验设计，除了需要测量上述表格中的数据、烧杯中水的质量外，还需测量烧杯中水的___________。
【继续完善】通过改进实验，测得每克花生种子所含能量为11848J，但与实际所含能量依然存在很大差异，于是同学们进一步完善改进实验……
12、（2026九上 杭州期中） 如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内20℃，5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同，等量水的过程中，还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃，q煤=3×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃） ，以上过程中，请问：
（1）普通煤炉将5kg的20℃水烧开需要吸收多少热量？
（2）普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？
（3）双加热煤炉的烧水效率有多大？
13、（2026九上 杭州月考）工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%，为了确定其中是否还含有其它可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%，天然气的热值为4.0×107J/m3。（ρ水=1.0×103kg/m3）请根据以上信息计算：
（1）检测过程中，水吸收的热量是多少？
（2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少？
（3）该页岩气样品的热值为多少？

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