高中化學(xué) 1.2燃燒熱能源知識(shí)梳理同步測(cè)試 新人教版選修4

1、第1章 第2節(jié)一、選擇題1下列說法不正確的是()化石燃料在任何條件下都能充分燃燒化石燃料在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的CO、SO2等有害氣體直接燃燒煤不如將煤進(jìn)行深加工后再燃燒效果好固體煤變?yōu)闅怏w燃料后，燃燒效率將更低ABC D解析：化石燃料只有在適當(dāng)?shù)臏囟群陀凶懔垦鯕獯嬖诘那闆r下才能燃燒充分。化石燃料含硫元素，不經(jīng)處理直接燃燒可產(chǎn)生污染環(huán)境的SO2，氧氣不足時(shí)不完全燃燒又會(huì)產(chǎn)生CO，SO2、CO都會(huì)污染環(huán)境。化石燃料(煤)經(jīng)深加工后變?yōu)闅怏w燃料除去了硫，不僅可以減少SO2的生成，而且能燃燒充分，提高燃燒效率，所以的說法是錯(cuò)誤的。答案：C2下列性質(zhì)中，能說明乙醇宜作燃料的是()燃燒時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)

2、充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境乙醇是一種可再生能源燃燒時(shí)放出大量的熱A BC D解析：在選擇燃料時(shí)，應(yīng)從物質(zhì)的燃燒熱(燃燒熱值高)，燃料的儲(chǔ)量(儲(chǔ)量大，可再生)，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響(無(wú)影響或盡可能小)等各方面綜合考慮，乙醇燃燒熱值高，充分燃燒生成物為CO2和H2O，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，且可以由綠色植物光合作用的產(chǎn)物淀粉發(fā)酵制取，是一種可再生能源，而燃燒時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)是所有可燃物燃燒時(shí)的共性，故錯(cuò)誤。答案：D3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(gè)反應(yīng)是燃燒反應(yīng)時(shí)，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(cè)定的，而燃燒反應(yīng)的溫度要高D反應(yīng)熱有正

3、負(fù)之分，燃燒熱全部是正值解析：可燃物是1 mol且燃燒后生成穩(wěn)定氧化物時(shí)的反應(yīng)熱才是燃燒熱。答案：A4下列說法正確的是()ACO是不穩(wěn)定的氧化物，它能繼續(xù)和氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的CO2，故反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B在101 kPa時(shí)，1 mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱C物質(zhì)燃燒都需要氧氣D物質(zhì)燃燒放出熱量的多少與外界條件有關(guān)解析：A中CO是強(qiáng)還原劑(高溫時(shí))，點(diǎn)燃時(shí)易和氧氣反應(yīng)，生成穩(wěn)定的二氧化碳，故CO燃燒是放熱反應(yīng)；B中碳燃燒有完全燃燒與不完全燃燒，1 mol碳完全燃燒生成CO2時(shí)所放出的熱量叫燃燒熱；任何發(fā)光放熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)都叫燃燒，如H2在Cl2中燃燒。答案：D5下列有關(guān)反應(yīng)熱及能量變

4、化的說法正確的是()A反應(yīng)CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJ·mol1，則CH4的燃燒熱是802.3 kJ·mol1B從化石能源到能源的多元化，其中核能不屬于清潔能源，氫能屬于清潔能源C放熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，而吸熱反應(yīng)需加熱才能進(jìn)行D從能量守恒的角度看，用電解水法制得的氫氣作常規(guī)能源是不可取的解析：燃燒熱是指25 、101 kPa時(shí)，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量。這個(gè)定義中有三個(gè)要素：一是1 mol可燃物；二是完全燃燒；三是生成穩(wěn)定的化合物，選項(xiàng)A生成的是氣態(tài)水，穩(wěn)定的水應(yīng)為液態(tài)，故A不正確；核能無(wú)污染，屬于清潔能

5、源，B不正確；放熱反應(yīng)并不是都可以自發(fā)進(jìn)行的，例如，煤燃燒必須要達(dá)到它的著火點(diǎn)才行，所以開始反應(yīng)前也需加熱，故C不正確；選項(xiàng)D中電解水吸收的能量與氫氣燃燒放出的能量是相等的，而使用過程中存在著能量的損失，熱效率不可能為100%，故用這種方式得到的氫氣作為常規(guī)能源是不可取的，故D正確。答案：D6下列熱化學(xué)方程式中，H能正確表示物質(zhì)的燃燒熱的是()ACO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ/molBC(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJ/molCH2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJ/molD2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l) H

6、11 036 kJ/mol解析：根據(jù)燃燒熱的概念“1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量”知，CO(g)和氣態(tài)水均不是穩(wěn)定的化合物，故B、C錯(cuò)誤；而D項(xiàng)中C8H18(l)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，不符合燃燒熱的概念。答案：A7下列分別是利用不同能源發(fā)電的實(shí)例圖形，其中不屬于新能源開發(fā)利用的是()答案：C8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·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1下列說法正確的是()ACH3OH的燃燒熱為19

7、2.9 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)推知反應(yīng)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H>192.9 kJ·mol1解析：燃燒熱是指在25 、101 kPa時(shí)，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量，而在選項(xiàng)A中甲醇與氧氣反應(yīng)生成的是氫氣，而非H2O(l)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；反應(yīng)中H>0，屬于吸熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。由題目所給的將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理可知，該過程可能要吸熱，也可能要放熱，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由燃燒熱的定義和反應(yīng)可知D項(xiàng)正確

8、。答案：D二、非選擇題9(2011·臨沂高三質(zhì)檢)能源可劃分為一次能源和二次能源。自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一次能源；需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二次能源。氫氣是一種高效而沒有污染的二次能源，它可以由自然界中大量存在的水來(lái)制取：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJ/mol。根據(jù)以上敘述回答：(1)下列敘述正確的是()A電能是二次能源B水力是二次能源C天然氣是一次能源 D焦?fàn)t氣是一次能源(2)已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ/mol，等質(zhì)量的氫氣和甲烷分別完全燃燒后，放出的熱量之比約為()A13.4 B11

9、.7C2.61 D4.61(3)關(guān)于用水制取二次能源氫氣，以下研究方向不正確的是()A組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，使氫成為二次能源B設(shè)法將太陽(yáng)光聚焦，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尋找特殊催化劑，用于開發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氫氣解析：(1)電能通常是由其他能源(如煤、石油等)間接制取的，應(yīng)屬二次能源。直接利用水的動(dòng)能和勢(shì)能，水力應(yīng)屬一次能源，若用水力發(fā)電，則發(fā)出的電能應(yīng)屬于二次能源。天然氣為一次能源。焦?fàn)t氣是煉焦的產(chǎn)物，是從煤間接制取的，應(yīng)屬二次能源。(3)構(gòu)成水的氫、氧兩元素與其單質(zhì)H2和O2性質(zhì)不同，水不能

10、燃燒，O2也不是可燃物，O2只是能助燃。A錯(cuò)。水的分解是吸熱反應(yīng)，利用太陽(yáng)能產(chǎn)生高溫使水分解，此法可取，B正確。催化劑只能改變反應(yīng)的速率，卻不能把水分解，水分解的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，C錯(cuò)。D是一個(gè)可以肯定的研究方向，以解決分解水制H2的問題。答案：(1)AC(2)C(3)AC10CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H177.7 kJC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ/molH2SO4(l)NaOH(l)=Na2SO4(l)H2O(l)H57.3 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/molCO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJ/m

11、olHNO3(aq)NaOH(aq)=NaNO3(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol(1)上述熱化學(xué)方程式中，不正確的有_；不正確的理由分別是_ _。(2)根據(jù)上述信息寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_。(3)上述反應(yīng)中，表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_ _；表示中和熱的熱化學(xué)方程式為_ _。解析：(1)中反應(yīng)熱的單位應(yīng)是kJ/mol，式不符合實(shí)際反應(yīng)情況，碳和水的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，H>0；式中H2SO4、NaOH、Na2SO4的聚集狀態(tài)應(yīng)為aq。(2)據(jù)可寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式：H2(g)O2(g)=H2O

12、(l)H285.8 kJ/mol。(3)燃燒熱是101 kPa 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、表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式；同理，中和熱指酸堿的稀溶液中和生成1 mol水時(shí)所放出的熱量，故可表示中和熱的熱化學(xué)方程式。答案：(1)中H單位有誤；不符合客觀事實(shí)，H應(yīng)大于零；除H2O外各物質(zhì)均處于稀溶液中，應(yīng)用aq 標(biāo)注(2)H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol(3)11(2011·南京高二期末)以下是一些烷烴的燃燒熱(kJ/mol)數(shù)據(jù)，回答下列問題：化合物燃燒熱化合物燃燒熱甲烷891.0正丁烷2 878.0乙烷1 560.8異丁烷2 869

13、.6丙烷2 221.52­甲基丁烷3 531.3(1)已知：物質(zhì)的能量越高越不穩(wěn)定，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，比較正丁烷、異丁烷的熱穩(wěn)定性：正丁烷_異丁烷(填“>”或“<”)。(2)寫出表示乙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_ _。(3)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_(填“越多”“越少”或“相同”)。解析：(1)由表中數(shù)據(jù)可知，正丁烷和燃燒熱大于異丁烷，燃燒熱越大，能量越高，越不穩(wěn)定，由此知正丁烷的熱穩(wěn)定性小于異丁烷。(2)由表查得乙烷的燃燒熱為1 560.8 kJ/mol，故乙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C2H6(g)O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 560.

14、8 kJ/mol(3)16 g CH4(1 mol CH4)完全燃燒放出熱量為891.0 kJ,16 g C2H6完全燃燒放出熱量為×16 g832 kJ<891.0 kJ。CH4中m(C)m(H)12431，C2H6中m(C)m(H)24641，乙烷中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于甲烷，因此得出：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。答案：(1)<(2)C2H6(g)O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 560.8 kJ/mol(3)越少12(知能提升)(2011·蘇州調(diào)研)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，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試比較等物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒產(chǎn)生的熱量的比值約為_。(3)已知H2燃燒的熱化學(xué)方程式為：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol試比較等質(zhì)量的H2和C3H8完全燃燒產(chǎn)生的熱量的比值