高中化學(xué) 1.2燃燒熱 能源練習(xí) 新人教版選修4

1、1.2燃燒熱 能源1當(dāng)前世界范圍內(nèi)都在積極發(fā)展新能源和可再生能源，走可持續(xù)發(fā)展道路。下列有關(guān)做法跟此無關(guān)的是()A將氫氣、酒精設(shè)計成燃料電池，是因為燃料電池具有較高的能量利用率，同時氫氣、酒精等燃料可再生B大力開發(fā)豐富的煤炭資源，并將煤進(jìn)行氣化處理，提高煤的綜合利用率，可減少對石油的依賴C開發(fā)和利用太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能等，如在我國西部和沿海地區(qū)興建太陽能、風(fēng)力發(fā)電站等D合理開發(fā)利用海底可燃冰有助于緩解化石能源緊缺【解析】煤、石油均屬于化石燃料，它們不屬于新能源和可再生能源，故B錯誤。【答案】B2以下幾個熱化學(xué)方程式，能表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式是()AC(s)O2(g)=CO(g)H110.5

2、 kJ/molBC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/molC2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/molDH2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ/mol【解析】A項，C(s)燃燒未生成穩(wěn)定氧化物CO2(g)，故其反應(yīng)熱不能叫燃燒熱；B項，符合燃燒熱的定義；C項，H2雖然轉(zhuǎn)變成了穩(wěn)定的氧化物H2O(l)，但由于其反應(yīng)熱表示的是2 mol H2完全燃燒時的熱量變化，故不能叫燃燒熱；D項，參加燃燒的H2雖然是1 mol，但其生成H2O(g)，而不是H2O(l)，故它的反應(yīng)熱也不為H2的燃燒熱?！敬鸢浮緽3下列表述中正確的是 ()A現(xiàn)在人們使用的能源正

3、向多元化發(fā)展，許多新能源不斷被開發(fā)利用，其中氫能和太陽能均屬于清潔能源B已知反應(yīng)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJ/mol，說明甲烷的燃燒熱為802.3 kJ/molC反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物和生成物的鍵能無關(guān)D1 mol NaOH分別和1 mol CH3COOH、1 mol HNO3反應(yīng)，放出的熱量相等【解析】1 mol甲烷完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時放出的熱量才是燃燒熱，B錯誤；反應(yīng)熱H反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和，C錯誤；醋酸是弱酸，電離時要吸收熱量，故NaOH與CH3COOH反應(yīng)時放出的熱量少，D錯誤?！敬鸢浮緼4甲醇屬于可再生能源，可代替汽

4、油作為汽車的燃料，下列能正確表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 ()ACH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H763.3 kJ/molBCH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H763.3 kJ/molCCH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H675.3 kJ/molD2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 526.6 kJ/mol【解析】據(jù)燃燒熱的定義，書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時要以1 mol可燃物為標(biāo)準(zhǔn)，其他物質(zhì)的計量數(shù)可用分?jǐn)?shù)，且生成物為穩(wěn)定氧化物?！敬鸢浮緽5下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述正確的是 ()AHCl和NaOH

5、反應(yīng)的中和熱H57.3 kJ/mol，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱H2×(57.3)kJ/molBCO(g)的燃燒熱是283.0 kJ/mol，則2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反應(yīng)的H(2×283.0) kJ/molC需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱【解析】中和熱是指稀溶液中酸與堿反應(yīng)生成1 mol H2O(1)時的反應(yīng)熱，A不正確；燃燒熱是指25 、101 kPa時，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量，B正確，D不正確；有些放熱反應(yīng)需加熱才能發(fā)生，如燃料的燃燒，C不正

6、確。【答案】B6已知在一定條件下，CO的燃燒熱為283 kJ·mol1，CH4的燃燒熱為890 kJ·mol1，由1 mol CO和3 mol CH4組成的混合氣體在上述條件下充分燃燒，釋放的熱量為 ()A2 912 kJB2 953 kJC3 236 kJ D3 867 kJ【解析】1 mol CO完全燃燒放出的熱量為1 mol×283 kJ·mol1283 kJ。3 mol CH4完全燃燒放出的熱量為3 mol×890 kJ·mol12 670 kJ。釋放的總熱量為283 kJ2 670 kJ2 953 kJ。【答案】B7根據(jù)熱化

7、學(xué)方程式：S(s)O2(g)=SO2(g)Ha kJ/mol(a297.2)。分析下列說法，其中不正確的是()AS(s)在O2(g)中燃燒的反應(yīng)是放熱反應(yīng)BS(g)O2(g)=SO2(g)Hb kJ/mol，則abC1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)與1 mol O2(g)所具有的能量之和D16 g固體硫在空氣中充分燃燒，可吸收148.6 kJ的熱量【解析】由題中條件可知：反應(yīng)的熱效應(yīng)Ha kJ·mol1297.2 kJ·mol1，可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故D錯誤?！敬鸢浮緿8化學(xué)反應(yīng)N23H2=2NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是()

8、AN2(g)3H2(g)2NH3(l) H2(abc)kJ·mol1BN2(g)3H2(g)2NH3(g) H2(ba)kJ·mol1C.N2(g)H2(g)NH3(l) H(bca)kJ·mol1D.N2(g)H2(g)NH3(g) H(ab)kJ·mol1【解析】由圖可以看出，a kJ為 mol N2(g) mol H2(g)斷鍵吸收的能量，b kJ為1 mol N3 mol H形成1 mol NH3(g)釋放的能量，所以N2(g)H2(g)=NH3(g)H(ab) kJ·mol1，而1 mol NH3(g)轉(zhuǎn)化為1 mol的NH3(l)放

9、出的能量為c kJ，所以有：N2(g)H2(g)=NH3(l)H(abc) kJ·mol1，即：N2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(abc) kJ·mol1?！敬鸢浮緼9已知下列熱化學(xué)方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ·mol1C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJ·mol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol1回答下列問題：(1)表示H2燃燒的熱化學(xué)方程式是 _，表示C不完全燃燒的熱化學(xué)方程式是 _，表示H

10、2、C的燃燒熱的熱化學(xué)方程式分別是_、_；H2的燃燒熱H為_，C的燃燒熱為_。(2)燃燒1 g H2生成液態(tài)水，放出的熱量為_。(3)已知CO的燃燒熱為283.0 kJ·mol1，現(xiàn)有CO、H2和CO2組成的混合氣體116.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，完全燃燒后放出總能量為867.9 kJ，且生成18 g液態(tài)水，則混合氣體中H2為_L，CO在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)約為_(精確至小數(shù)點(diǎn)后2位)?！窘馕觥?2)熱量Qn·|H|×285.8 kJ/mol142.9 kJ。(3)m(H2O)18 gn(H2O)1 moln(H2)1 molV(H2)22.4 Ln(CO) molQ

11、(CO)582.1 kJQ(H2)285.8 kJV(CO) mol×22.4 L/mol所以CO的體積分?jǐn)?shù)0.39。【答案】(1)285.8 kJ·mol1393.5 kJ·mol1(2)142.9 kJ(3)22.40.39102H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJ·mol1現(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，使其完全燃燒生成CO2和H2O(l)，若實驗測得反應(yīng)熱為3 695 kJ。則原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比是()A11

12、 B13C14 D23【解析】由題意可知解得n(H2)1.25 mol，n(CH4)3.75 mol，n(H2)n(CH4)1.253.7513?！敬鸢浮緽11一些烷烴的燃燒熱如下表：化合物燃燒熱/kJ·mol1化合物燃燒熱/kJ·mol1甲烷891.0正丁烷2 878.0乙烷1 560.8異丁烷2 869.6丙烷2 221.52­甲基丁烷3 531.3下列表達(dá)正確的是 ()A正戊烷的燃燒熱大于3 531.3 kJ·mol1B穩(wěn)定性：正丁烷>異丁烷C乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(g)H1 560.8

13、kJ·mol1D相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越多【解析】分析表中數(shù)據(jù)可得出規(guī)律：烷烴中，碳原子數(shù)越多，燃燒熱數(shù)值越大，碳原子數(shù)相同時，支鏈越多，燃燒熱數(shù)值越低。A項，綜合表中數(shù)據(jù)可知正戊烷的燃燒熱大于3 531.3 kJ·mol1，A正確；B項，穩(wěn)定性：正丁烷<異丁烷，B錯誤；2 mol乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式應(yīng)為2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(l)H3 121.6 kJ·mol1，C錯誤；相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越少，D錯誤?！敬鸢浮緼12已知：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(

14、g)H190 kJ/mol。下列說法正確的是 ()ACH3OH的燃燒熱為190 kJ/molB該反應(yīng)說明CH3OH比H2穩(wěn)定C反應(yīng)中的能量變化與反應(yīng)體系的溫度和壓強(qiáng)無關(guān)DCO2(g)2H2(g)=CH3OH(g)O2(g)H190 kJ/mol【解析】燃燒熱要求生成的產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物；該反應(yīng)只能說明“CO2(g)2H2(g)”具有的總能量比“CH3OH(g)O2(g)”具有的總能量高；反應(yīng)中的能量變化與壓強(qiáng)和溫度也有關(guān)系。【答案】D13甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ/molCH3OH(g

15、)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ/mol下列說法正確的是()ACH3OH的燃燒熱為192.9 kJ/molB反應(yīng)中的能量變化如上圖所示CCH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量D根據(jù)推知反應(yīng)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H192.9 kJ/mol【解析】反應(yīng)中H2(g)不是穩(wěn)定的氧化物，A項不正確；反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，而圖示反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B項不正確；據(jù)題給反應(yīng)、可知，CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程可以吸收能量，也可以放出能量，C項不正確；由于CH3OH在氣態(tài)時比在液態(tài)時能量高，可知等量CH3OH(l)比CH3OH(g)反應(yīng)時放出熱量少，即D項正確?！敬?/p>

16、案】D14城市使用的燃料，現(xiàn)大多用煤氣、液化石油氣。煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣體，它由煤炭與水(蒸氣)反應(yīng)制得，故又稱水煤氣。(1)試寫出制取水煤氣的主要化學(xué)方程式：_。(2)液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJ/mol，已知CO氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為：CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJ/mol，則相同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒產(chǎn)生的熱量比值約為_。(3)已知?dú)錃馊紵臒峄瘜W(xué)方程式為2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol，則相同質(zhì)量的氫氣

17、和丙烷燃燒，產(chǎn)生的熱量的比值約為_。(4)氫氣是未來的能源，除產(chǎn)生的熱量大之外，還具有的優(yōu)點(diǎn)是_。(5)充分燃燒一定量的丁烷放出的熱量大小為Q，生成的CO2恰好與100 mL濃度為5 mol·L1的KOH溶液完全反應(yīng)生成單一鹽類產(chǎn)物。則燃燒1 mol丁烷放出的熱量為_。【解析】(2)相同物質(zhì)的量的C3H8、CO燃燒產(chǎn)生的熱量之比為2 220.0 kJ·mol1282.57 kJ·mol17.91。(3)相同質(zhì)量的氫氣、丙烷燃燒產(chǎn)生的熱量之比為2.81。(5)丁烷燃燒產(chǎn)生的CO2與KOH溶液反應(yīng)可以生成K2CO3或KHCO3。n(KOH)0.1 L×5 m

18、ol/L0.5 mol，生成K2CO3時需n(CO2)0.25 mol。1 mol C4H10含碳4 mol，故1 mol C4H10燃燒放熱為×Q16Q。同理可計算出生成KHCO3時，1 mol C4H10燃燒放出的熱量為8Q。【答案】(1)CH2O(g)COH2(2)7.91(3)2.81(4)H2來源豐富；產(chǎn)物不污染環(huán)境，可以反復(fù)使用；不產(chǎn)生CO2，不引起溫室效應(yīng)(5)8Q或16Q15強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)過氧化氫可構(gòu)成火箭推進(jìn)劑。當(dāng)它們混合反應(yīng)時，即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵?，并放出大量熱。已知?.4 mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)過氧化氫反應(yīng)生成N2和水蒸氣時放出2

19、56.0 kJ的熱量。(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。(2)則16 g液態(tài)肼與液態(tài)過氧化氫反應(yīng)生成氣態(tài)水時放出的熱量是_kJ。(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很大的優(yōu)點(diǎn)是_?！窘馕觥?1)N2H4與H2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2和H2O，反應(yīng)方程式為N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)。1 mol N2H4完全反應(yīng)生成氣態(tài)水時放出的熱量為640(kJ)，即N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H640 kJ/mol。(2)根據(jù)(1)知，16 g液態(tài)肼與H2O2完全反應(yīng)生成2 mol氣態(tài)水時放出320 kJ熱量。(3)反應(yīng)產(chǎn)物是N2和水，對環(huán)境不會造成污染?！敬鸢浮?1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(