高中化学人教版化学反应原理第一章化学反应与能量第二节燃烧热能源 全国公开课

第二节《燃烧热能源》质量检测试题（考试时间：40分钟满分100分）一、选择题（每小题5分，共60分）1、下列关于燃烧热的说法正确的是（A）A．1mol纯物质完全燃烧时所放出的热量，叫该物质的燃烧热B．放热反应热化学方程式中△H就是该反应物的燃烧热C．物质的燃烧热可利用仪器由实验测得D．物质燃烧必然伴随发光发热现象且肯定是氧化还原反应2．关于能源，以下说法中不正确的是（C） A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能B．核能和地热能来自地球自身C．柴草燃烧时释放的能量与太阳能无关D．潮汐能来源于月球引力作功3．已知C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)＝2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H－H、O＝O和O－H键的键能分别为436、496和462kJ·mol－1,则a为(D)A．－332B．－118C．＋350D．＋1304．“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是(C)A．煤炭、石油、潮汐能B．水能、生物质能、天然气C．太阳能、风能、沼气D．地热能、海洋能、核能5．2023年11月在国际能源会议上，各国一致认为，节约能源和保护生态环境的产业结构是人类与自然和谐发展的重要保证，你认为下列行为中有悖于这一保证的是(B)开发太阳能、水能、风能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料B．研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展C．在农村推广使用沼气D．减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生6．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如下：①CH3OH(g)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7())CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ/mol②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)eq\o(=,\s\up7())CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ/mol根据上述反应，下列说法正确的是(D)A．CH3OH充分燃烧放出的热量为192.9kJ·mol－1B．反应①中的能量变化如图所示C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D．根据②可推知反应CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9kJ/mol7．下列热化学方程式中ΔH能表示物质燃烧热的是(假设数值均正确)(D)A．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1B．P(s)＋eq\f(5,4)O2(g)=eq\f(1,2)P2O5(g)ΔH＝－777.5kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ·mol－18.已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－282.9kJ·mol－1某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为 （C） A．2∶1 B．1∶2C．1∶1 D．2∶39．下表是一些烷烃的燃烧热，则下列表达正确的是(A)化合物燃烧热/kJ·mol－1化合物燃烧热/kJ·mol－1甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8异丁烷2869.6丙烷2221.5异戊烷3531.3A.正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol－1B．相同质量的烷烃、碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多C．正丁烷转化为异丁烷的热化学方程式为：CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g)ΔH＝＋8.4kJ·mol－1D．甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)→CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－891.0kJ·mol－110.已知，乙炔和乙烯燃烧的热化学方程是2C2H2(g)＋5O2(g)4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2600kJ/molC2H4(g)＋3O2(g)2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411kJ/mol又已知，氧炔焰的温度比乙烯火焰温度高。据此，下列叙述错误的是(A)A．每摩尔烃完全燃烧时，放热多的，火焰温度也高B．烃完全燃烧时，火焰温度高低不仅仅决定于燃烧的反应热大小C．相同条件下，等体积乙炔和乙烯完全燃烧时，乙炔放的热稍小，耗氧少，生成物的物质的量也少D．每摩尔乙烯完全燃烧，生成气态产物时，放热小于1411kJ11．下列说法正确的是(D)A．甲烷燃烧热的数值为890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的中和热为57.4kJ/molC．相同条件下，2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH相同12．下列热化学方程式中，正确的是(D)A．甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)eq\o(=,\s\up7())CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7())2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1C．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up7())2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1二、填空题（40分）13．（9分）在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程中的能量关系可用右图简单表示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。(1)写出表示S8燃烧热的热化学方程式______________________。(2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式________________。(3)若已知1个S8分子中有8个硫硫键，硫氧键的键能为dkJ·mol－1，氧氧键的键能为ekJ·mol－1，则S8分子中硫硫键的键能为________________。【答案】：(1)S8(s)＋8O2(g)eq\o(=,\s\up7())8SO2(g)ΔH＝－8akJ·mol－1(2)2SO3(g)eq\o(=,\s\up7())2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋2bkJ·mol－1(3)(2d－a－e)kJ·mol－1【解析】：(1)燃烧热指的是1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，因此根据定义先写出反应的化学方程式：S8(s)＋8O2(g)eq\o(=,\s\up7())8SO2(g)，又由于题干中给出的焓变是指生成1mol产物的数据，因此该反应的热化学方程式为S8(s)＋8O2(g)eq\o(=,\s\up7())8SO2(g)ΔH＝－8akJ·mol－1。(3)设S8分子中硫硫键的键能为xkJ·mol－1，反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，结合(1)可得8x＋8e－16d＝－8a。解得x＝2d－a－e。14．（10分）能源可以划分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其他形式间接制取的能源称为二级能源。例如自然界中的煤即为一级能源，而H2是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ/mol，根据以上叙述回答：(1)下列叙述中正确的是________。a．电能是二级能源b．水能是二级能源c．天然气是一级能源d．水煤气是一级能源(2)请你再列举一些一级能源和二级能源一级能源：____________________；二级能源：____________________。(3)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家，下列关于煤作燃料的论点不正确的是________(填字母)。a．煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单燃烧掉太可惜，应该综合利用b．煤是发热很高的固体燃料，我国煤炭资源相对集中，开采成本低，用煤作燃料实惠c．煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘，对环境污染严重d．通过洁净煤技术，如煤的气化和液化，以及烟气脱硫，不仅减轻了燃煤污染，还能提高煤燃烧的热利用率(4)关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向正确的是________。a．组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源b．设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气c．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量d．寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气【答案】：(1)ac(2)煤、石油、风能等氢能、核能等(3)b(4)bd【解析】：(1)直接获得的为一级能源，例如水、天然气、煤、石油等，需要其他形式间接制取的为二级能源，例如电能、氢能、水煤气等能源。(3)应该充分利用煤，不应过多地把煤作燃料。(4)利用氢，关键是廉价地获得H2。H2O的分解是吸热反应，不可能释放能量。15．（11分）已知下列热化学方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1③C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1④C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1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H2、C的燃烧热的热化学方程式分别是________、________。H2的燃烧热ΔH为________________；C的燃烧热为_____________________。(2)燃烧1gH2生成液态水，放出的热量为________。(3)已知CO的燃烧热为283.0kJ·mol－1，现有CO、H2和CO2组成的混合气体116.8L(标准状况)，完全燃烧后放出总能量为867.9kJ，且生成18g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)。【答案】：(1)①②③①④－285.8kJ·mol－1393．5kJ·mol－1(2)142.9kJ（以上每空1分）(3)22.40.39（4分）【解析】：(2)热量Q＝n·|ΔH|＝eq\f(1g,2g/mol)×285.8kJ/mol＝142.9kJ。(3)m(H2O)＝18g→n(H2O)＝1mol→n(H2)＝1mol→V(H2)＝22.4Ln(CO)＝eq\f(582.1,283.0)mol←Q(CO)＝582.1kJ←Q(H2)＝285．8kJV(CO)＝eq\f(582.1,283.0)mol×22.4L/mol所以CO的体积分数＝eq\f(\f(582.1,283.0)×22.4L,116.8L)≈0.39。16．（10分）用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。①CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g)∆H1=—47.3kJ∙mol-1②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)∆H2=+210.5kJ∙mol-1③CO(g)C(s)+CO2(g)∆H3=—86.2kJ∙mol