高中化学 1.2燃烧热 能源练习 新人教版选修4

1、1.2燃烧热 能源1当前世界范围内都在积极发展新能源和可再生能源，走可持续发展道路。下列有关做法跟此无关的是()A将氢气、酒精设计成燃料电池，是因为燃料电池具有较高的能量利用率，同时氢气、酒精等燃料可再生B大力开发丰富的煤炭资源，并将煤进行气化处理，提高煤的综合利用率，可减少对石油的依赖C开发和利用太阳能、生物质能、风能等，如在我国西部和沿海地区兴建太阳能、风力发电站等D合理开发利用海底可燃冰有助于缓解化石能源紧缺【解析】煤、石油均属于化石燃料，它们不属于新能源和可再生能源，故B错误。【答案】B2以下几个热化学方程式，能表示燃烧热的热化学方程式是()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项，C(s)燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热；B项，符合燃烧热的定义；C项，H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O(l)，但由于其反应热表示的是2 mol H2完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项，参加燃烧的H2虽然是1 mol，但其生成H2O(g)，而不是H2O(l)，故它的反应热也不为H2的燃烧热。【答案】B3下列表述中正确的是 ()A现在人们使用的能源正

3、向多元化发展，许多新能源不断被开发利用，其中氢能和太阳能均属于清洁能源B已知反应CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJ/mol，说明甲烷的燃烧热为802.3 kJ/molC反应热的大小与反应物和生成物的键能无关D1 mol NaOH分别和1 mol CH3COOH、1 mol HNO3反应，放出的热量相等【解析】1 mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出的热量才是燃烧热，B错误；反应热H反应物键能总和生成物键能总和，C错误；醋酸是弱酸，电离时要吸收热量，故NaOH与CH3COOH反应时放出的热量少，D错误。【答案】A4甲醇属于可再生能源，可代替汽

4、油作为汽车的燃料，下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 ()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】据燃烧热的定义，书写表示燃烧热的热化学方程式时要以1 mol可燃物为标准，其他物质的计量数可用分数，且生成物为稳定氧化物。【答案】B5下列关于热化学反应的描述正确的是 ()AHCl和NaOH

5、反应的中和热H57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2×(57.3)kJ/molBCO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H(2×283.0) kJ/molC需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热【解析】中和热是指稀溶液中酸与碱反应生成1 mol H2O(1)时的反应热，A不正确；燃烧热是指25 、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，B正确，D不正确；有些放热反应需加热才能发生，如燃料的燃烧，C不正

6、确。【答案】B6已知在一定条件下，CO的燃烧热为283 kJ·mol1，CH4的燃烧热为890 kJ·mol1，由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为 ()A2 912 kJB2 953 kJC3 236 kJ D3 867 kJ【解析】1 mol CO完全燃烧放出的热量为1 mol×283 kJ·mol1283 kJ。3 mol CH4完全燃烧放出的热量为3 mol×890 kJ·mol12 670 kJ。释放的总热量为283 kJ2 670 kJ2 953 kJ。【答案】B7根据热化

7、学方程式：S(s)O2(g)=SO2(g)Ha kJ/mol(a297.2)。分析下列说法，其中不正确的是()AS(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应BS(g)O2(g)=SO2(g)Hb kJ/mol，则abC1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和D16 g固体硫在空气中充分燃烧，可吸收148.6 kJ的热量【解析】由题中条件可知：反应的热效应Ha kJ·mol1297.2 kJ·mol1，可知该反应为放热反应，故D错误。【答案】D8化学反应N23H2=2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是()

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】由图可以看出，a kJ为 mol N2(g) mol H2(g)断键吸收的能量，b kJ为1 mol N3 mol H形成1 mol NH3(g)释放的能量，所以N2(g)H2(g)=NH3(g)H(ab) kJ·mol1，而1 mol NH3(g)转化为1 mol的NH3(l)放

9、出的能量为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。【答案】A9已知下列热化学方程式：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回答下列问题：(1)表示H2燃烧的热化学方程式是 _，表示C不完全燃烧的热化学方程式是 _，表示H

10、2、C的燃烧热的热化学方程式分别是_、_；H2的燃烧热H为_，C的燃烧热为_。(2)燃烧1 g H2生成液态水，放出的热量为_。(3)已知CO的燃烧热为283.0 kJ·mol1，现有CO、H2和CO2组成的混合气体116.8 L(标准状况)，完全燃烧后放出总能量为867.9 kJ，且生成18 g液态水，则混合气体中H2为_L，CO在混合气体中的体积分数约为_(精确至小数点后2位)。【解析】(2)热量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的体积分数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现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应热为3 695 kJ。则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是()A11

12、 B13C14 D23【解析】由题意可知解得n(H2)1.25 mol，n(CH4)3.75 mol，n(H2)n(CH4)1.253.7513。【答案】B11一些烷烃的燃烧热如下表：化合物燃烧热/kJ·mol1化合物燃烧热/kJ·mol1甲烷891.0正丁烷2 878.0乙烷1 560.8异丁烷2 869.6丙烷2 221.52­甲基丁烷3 531.3下列表达正确的是 ()A正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol1B稳定性：正丁烷>异丁烷C乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(g)H1 560.8

13、kJ·mol1D相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多【解析】分析表中数据可得出规律：烷烃中，碳原子数越多，燃烧热数值越大，碳原子数相同时，支链越多，燃烧热数值越低。A项，综合表中数据可知正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol1，A正确；B项，稳定性：正丁烷<异丁烷，B错误；2 mol乙烷燃烧的热化学方程式应为2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(l)H3 121.6 kJ·mol1，C错误；相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D错误。【答案】A12已知：CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(

14、g)H190 kJ/mol。下列说法正确的是 ()ACH3OH的燃烧热为190 kJ/molB该反应说明CH3OH比H2稳定C反应中的能量变化与反应体系的温度和压强无关DCO2(g)2H2(g)=CH3OH(g)O2(g)H190 kJ/mol【解析】燃烧热要求生成的产物必须是稳定的氧化物；该反应只能说明“CO2(g)2H2(g)”具有的总能量比“CH3OH(g)O2(g)”具有的总能量高；反应中的能量变化与压强和温度也有关系。【答案】D13甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ/molCH3OH(g

15、)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ/mol下列说法正确的是()ACH3OH的燃烧热为192.9 kJ/molB反应中的能量变化如上图所示CCH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D根据推知反应CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H192.9 kJ/mol【解析】反应中H2(g)不是稳定的氧化物，A项不正确；反应为吸热反应，而图示反应为放热反应，B项不正确；据题给反应、可知，CH3OH转变成H2的过程可以吸收能量，也可以放出能量，C项不正确；由于CH3OH在气态时比在液态时能量高，可知等量CH3OH(l)比CH3OH(g)反应时放出热量少，即D项正确。【答

16、案】D14城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式：_。(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJ/mol，已知CO气体燃烧的热化学方程式为：CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJ/mol，则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为_。(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol，则相同质量的氢气

17、和丙烷燃烧，产生的热量的比值约为_。(4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是_。(5)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量大小为Q，生成的CO2恰好与100 mL浓度为5 mol·L1的KOH溶液完全反应生成单一盐类产物。则燃烧1 mol丁烷放出的热量为_。【解析】(2)相同物质的量的C3H8、CO燃烧产生的热量之比为2 220.0 kJ·mol1282.57 kJ·mol17.91。(3)相同质量的氢气、丙烷燃烧产生的热量之比为2.81。(5)丁烷燃烧产生的CO2与KOH溶液反应可以生成K2CO3或KHCO3。n(KOH)0.1 L×5 m

18、ol/L0.5 mol，生成K2CO3时需n(CO2)0.25 mol。1 mol C4H10含碳4 mol，故1 mol C4H10燃烧放热为×Q16Q。同理可计算出生成KHCO3时，1 mol C4H10燃烧放出的热量为8Q。【答案】(1)CH2O(g)COH2(2)7.91(3)2.81(4)H2来源丰富；产物不污染环境，可以反复使用；不产生CO2，不引起温室效应(5)8Q或16Q15强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态过氧化氢可构成火箭推进剂。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知：0.4 mol液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成N2和水蒸气时放出2

19、56.0 kJ的热量。(1)该反应的热化学方程式为_。(2)则16 g液态肼与液态过氧化氢反应生成气态水时放出的热量是_kJ。(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_。【解析】(1)N2H4与H2O2发生氧化还原反应生成N2和H2O，反应方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)。1 mol N2H4完全反应生成气态水时放出的热量为640(kJ)，即N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H640 kJ/mol。(2)根据(1)知，16 g液态肼与H2O2完全反应生成2 mol气态水时放出320 kJ热量。(3)反应产物是N2和水，对环境不会造成污染。【答案】(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(