人教版化學(xué)選修4第一章化學(xué)反應(yīng)與能量課時作業(yè)4燃燒熱能源

1、BatchDoc-Word文檔批量處理工具課時作業(yè)4燃燒熱能源時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1燃燒熱與反應(yīng)熱的關(guān)系是()A燃燒熱是反應(yīng)熱的一種類型B當(dāng)一個反應(yīng)是燃燒反應(yīng)時，該燃燒反應(yīng)的反應(yīng)熱就是燃燒熱C燃燒熱不屬于反應(yīng)熱，反應(yīng)熱是在25 、101 kPa下測定的，而燃燒反應(yīng)的溫度要高D反應(yīng)熱有正負(fù)之分，燃燒反應(yīng)的焓變?nèi)渴钦到馕觯嚎扇嘉锸? mol 時的反應(yīng)熱才是燃燒熱。答案：A2已知：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H483.6 kJ·mol1H2S(g)=H2(g)S(g)H20.1 kJ·mol1下列判斷正確的是()A氫氣的燃燒

2、熱：H241.8 kJ·mol1B相同條件下，充分燃燒1 mol H2(g)與1 mol S(g)的混合物比充分燃燒1 mol H2S(g)放熱多20.1 kJC由知，水的熱穩(wěn)定性小于硫化氫D中若生成固態(tài)硫，H將增大解析：由可知，H2(g)O2(g)=H2O(g)H483.6 kJ·mol1×241.8 kJ·mol1，故氫氣的燃燒熱是241.8 kJ·mol1，表示的是1 mol H2S(g)所含有的能量比1 mol H2(g)與1 mol S(g)的混合物所含有的能量少20.1 kJ，故相同條件下，充分燃燒1 mol H2(g)與1 mol

3、 S(g)的混合物比充分燃燒1 mol H2S(g)放熱多20.1 kJ，B項正確；由知，水分解比硫化氫分解要多吸收能量，即水不易分解，說明水的穩(wěn)定性大于硫化氫，C項錯誤；由于S(g)S(s)，要放熱，故中若生成固態(tài)硫，H將減小，D項錯誤。答案：B3“能源分類相關(guān)圖”如圖所示，下列四組能源選項中全部符合圖中陰影部分的能源是()A煤炭、石油、潮汐能 B水能、生物能、天然氣C太陽能、風(fēng)能、沼氣 D地?zé)崮?、海洋能、核能解析：太陽能、風(fēng)能、沼氣這三種能源既是新能源、可再生能源，而且是來自太陽的能源。答案：C4已知反應(yīng)：101 kPa時，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJ·mol

4、1稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ·mol1H2O(g)=H2O(l)H44.0 kJ·mol1下列結(jié)論正確的是()A碳的燃燒熱大于110.5 kJ·mol1B濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol 水，放出57.3 kJ熱量C氫氣的燃燒熱為241.8 kJ·mol1D碳的燃燒熱為110.5 kJ·mol1解析：燃燒熱是指1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量，C完全燃燒的產(chǎn)物是CO2，CO繼續(xù)燃燒生成CO2放出熱量，則C的燃

5、燒熱大于110.5 kJ·mol1；濃硫酸中的H與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水，放出57.3 kJ 熱量，但是濃硫酸的稀釋又有熱量釋放，所以該反應(yīng)過程放出的熱量大于57.3 kJ。答案：A5下列說法正確的是()A已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ/mol，則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ/molB已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.4 kJ/mol，則含0.5 mol NaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出的熱量小于28.7 kJC可燃物的系數(shù)為1的燃燒反應(yīng)的焓變即為該可燃物的燃燒熱D已知2C(s)2O2(g)=2C

6、O2(g)Ha kJ/mol,2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb kJ/mol，則a>b5解析：A選項錯誤，燃燒熱指生成液態(tài)水放出的熱量，不是生成氣態(tài)水；B選項正確，因為醋酸電離吸收熱量，所以放出的熱量會略小；C選項錯誤，表示燃燒熱的反應(yīng)除可燃物系數(shù)為1，還必須注意產(chǎn)物及各物質(zhì)的狀態(tài)；D選項錯誤，生成CO放出的熱量數(shù)值偏小，則H的值偏大，故選B。答案：B6已知化學(xué)反應(yīng)：C(s)O2(g)=CO(g)H1<0；CO(g)O2(g)=CO2(g)H2<0；C(s)O2(g)=CO2(g)H3<0；下列說法正確的是(相同條件下)()A56 g CO和32 g O2 的總能

7、量小于88 g CO2的能量B碳的燃燒熱是H3CH1<H3D28 g CO的能量比44 g CO2的能量高解析：CO燃燒是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，A錯誤；D中忽略了O2的能量，錯誤；比較H時必須帶符號，C錯誤。答案：B7已知熱化學(xué)方程式2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.6 kJ/mol，則下列關(guān)于熱化學(xué)方程式2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H2的說法正確的是()A熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)表示分子數(shù)B該反應(yīng)中的H2>0C該反應(yīng)中的H2571.6 kJ/molD該反應(yīng)與題述反應(yīng)互為可逆反應(yīng)解析：熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)表示物質(zhì)的量，不表示分

8、子數(shù)。該反應(yīng)是2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1571.6 kJ/mol逆向進(jìn)行的反應(yīng)，H2571.6 kJ/mol，但該反應(yīng)與題述反應(yīng)不互為可逆反應(yīng)，因二者的反應(yīng)條件不相同。答案：B8已知H2的燃燒熱為285.8 kJ/mol，CO的燃燒熱為282.8 kJ/mol。現(xiàn)有H2和CO組成的混合氣體56.0 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，充分燃燒后，放出熱量710.0 kJ，并生成液態(tài)水。下列說法正確的是()ACO燃燒的熱化學(xué)方程式為2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H282.8 kJ/molBH2燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJ/molC燃燒前的混合氣

9、體中，H2的體積分?jǐn)?shù)為40%D混合氣體燃燒后與足量的過氧化鈉反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子2 mol解析：A項，1 mol CO燃燒生成1 mol CO2放熱282.8 kJ，H<0，錯誤。B項，由于題目中已知H2的燃燒熱，因此生成的H2O應(yīng)為液態(tài)，錯誤。設(shè)56.0 L混合氣體中含H2的物質(zhì)的量為x，CO的物質(zhì)的量為y，列式xy2.5 mol，285.8 kJ·mol1x282.8 kJ·mol1y710.0 kJ，聯(lián)立解得x1 mol，則H2的體積分?jǐn)?shù)為×100%40%，C項正確。混合氣體燃燒后生成H2O、CO2共2.5 mol，與足量的過氧化鈉反應(yīng)能產(chǎn)生O2 1.25

10、mol，轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為2.5 mol，D項錯誤。答案：C9下列說法正確的是()A在101 kPa時，1 mol物質(zhì)完全燃燒時所放出的熱量，叫該物質(zhì)的燃燒熱B酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水，這時的反應(yīng)熱叫中和熱C燃燒熱或中和熱是反應(yīng)熱的種類之一D在25、101 kPa時，純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量，叫該物質(zhì)的燃燒熱解析：本題旨在考查對燃燒熱、中和熱定義的理解，特別是兩概念中應(yīng)注意的問題，A項中沒有指明溫度，以及“物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物”這些條件，所以A項錯誤。B項中缺乏“在稀溶液中”這一前提，所以B項錯誤。D項中未限定物質(zhì)的量是1 mol，所以D項錯誤。答案：C10已

11、知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.9 kJ·mol1某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74 kJ熱量，同時生成3.6 g液態(tài)水，則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為()A21 B12C11 D23解析：根據(jù)熱化學(xué)方程式可知：H2的燃燒熱為571.6 kJ·mol1÷2285.8 kJ·mol1，生成的n(H2O)0.2 mol，參加反應(yīng)的H2為0.2 mol，故H2燃燒放出的熱量為0.2 mol×285.8 kJ·mol157.16

12、 kJ。CO燃燒放出的熱量為113.74 kJ57.16 kJ56.58 kJ，CO的燃燒熱為282.9 kJ·mol1，故n(CO)0.2 mol。則n(H2)n(CO)11。答案：C11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)H 49.0 kJ·mol1CH3OH(g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1下列說法正確的是()ACH3OH的燃燒熱為192.9 kJ·mol1B反應(yīng)中的能量變化如圖所示CCH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量D根據(jù)

13、推知反應(yīng)：CH3OH(l)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H>192.9kJ·mol1解析：A項燃燒熱是指在101 kPa時，1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量，而反應(yīng)中生成H2(g)，故該項錯誤；B項反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，而圖中所示是放熱反應(yīng)，故B項錯誤；C項由題給兩個方程式知，CH3OH轉(zhuǎn)變成H2可吸熱，也可放熱，故C項錯誤；由CH3OH(g)=CH3OH(l)H<0可知，D項正確。答案：D12已知在101 kPa時：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H820 kJ·mol1，則下列說法正確的是()A反應(yīng)過程中的能量變化

14、關(guān)系可用右圖表示BCH4的燃燒熱是820 kJC11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CH4完全燃燒生成氣態(tài)水時放出410 kJ熱量D該反應(yīng)發(fā)生斷裂的化學(xué)鍵只有極性鍵解析：題圖所示為吸熱反應(yīng)，和熱化學(xué)方程式不一致，A項錯誤。燃燒熱的單位應(yīng)為kJ·mol1而不是kJ，且題中給出的產(chǎn)物是氣態(tài)水，B項錯誤。該反應(yīng)過程中有碳?xì)滏I的斷裂，又有氧氧鍵的斷裂，前者屬于極性鍵，后者屬于非極性鍵，因此D項錯誤。答案：C二、非選擇題(52分)13(20分)化學(xué)反應(yīng)過程中發(fā)生物質(zhì)變化的同時，常常伴有能量的變化，這種能量的變化常以熱能的形式表現(xiàn)出來，叫做反應(yīng)熱。由于反應(yīng)的情況不同，反應(yīng)熱可以分為許多種，如燃燒熱和中和熱等

15、。(1)許多化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以直接測量，其測量的儀器叫做_。(2)下列H表示物質(zhì)燃燒熱的是_；表示物質(zhì)中和熱的是_。(填H1、H2或H3等)A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1BC(s)O2(g)=CO(g)H2CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H3DC(s)O2(g)=CO2(g)H4EC6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H5FNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H6G2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H7HCH3COOH(aq)NaOH(aq)=CH3COONa(aq)H2

16、O(l)H8(3)已知在101 kPa、273 K時，15 g乙烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出a kJ的熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是_(填字母)。AC2H6(g)O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H2a kJ/molBC2H6(g)O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H2a kJ/molC2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(l)H4a kJ/molD2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(g)H2a kJ/mol(4)充分燃燒一定量的丁烷放出的熱量為161.9 kJ，生成的CO2恰好與5 mol/L 100 mL KOH溶液完全反應(yīng)生成正鹽，則燃

17、燒1 mol 丁烷放出的熱量為_。解析：(2)燃燒熱強調(diào)1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量，故H4、H5符合；中和熱強調(diào)稀的強酸和強堿溶液反應(yīng)生成1 mol H2O(l)時所放出的熱量，故H6符合。(3)15 g乙烷為0.5 mol，故1 mol 乙烷燃燒放出2a kJ熱量，2 mol 乙烷燃燒放出4a kJ熱量，且H<0，水為液態(tài)，可知C正確。(4)根據(jù)原子守恒得：n(CO2)n(KOH)0.25 mol,1 mol C4H10完全燃燒生成4 mol CO2，故H161.9 kJ/mol×2 590.4 kJ/mol。答案：(1)量熱計(2)H4、H5H6(

18、3)C(4)2 590.4 kJ14(12分)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，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·mol1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·mol1試比較相同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒，產(chǎn)生的熱量比值約為_。(3)已知氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)O2(g)=2H2O(l

19、)H571.6 kJ·mol1試比較相同質(zhì)量的氫氣和丙烷燃燒，產(chǎn)生的熱量比值約為_。(4)氫氣是未來的重要能源之一，除產(chǎn)生的熱量大之外，還具有的優(yōu)點是_。答案：(1)CH2O(g)COH2(2)557(3)145(4)資源豐富，無污染15(6分)(化學(xué)與日常生活)家用液化氣中的主要成分之一是丁烷，當(dāng)1.0 kg丁烷完全燃燒并生成CO2和液態(tài)水時，放出的熱量為5×104 kJ，試寫出丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式_，丁烷的燃燒熱為_ kJ/mol。已知1 mol 液態(tài)水汽化時需要吸收44 kJ的熱量。C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)中的H_ kJ/mol。解析：1 kg丁烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時，放出的熱量為5×104 kJ，則1 mol丁烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出的熱量為：2 900 kJ，故丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 900 kJ/mol，丁烷的燃燒熱為2 900 kJ/mol。當(dāng)丁烷燃燒生成的5 mol液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時，需吸收5×44220 kJ的熱量，故反應(yīng)C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)中的H2 900 kJ/mol22