高中化学人教版化学反应原理第一章化学反应与能量 课时达标训练 省一等奖燃烧热能源

课时达标训练(三)燃烧热能源一、选择题1．下列能源组合中，均属于新能源的一组是()①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能A．①②③④B．①⑤⑥⑦⑧C．③④⑤⑥⑦⑧D．③⑤⑥⑦⑧2．已知在一定条件下，CO的燃烧热为283kJ/mol，CH4的燃烧热为890kJ/mol，由1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为()A．2912kJB．2953kJC．3236kJD．3867kJ3．已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ/mol，当它氧化生成1g水时放出的热量是()A．kJB．kJC．kJD．kJ4．充分燃烧一定量的丁烷气体放出的热量为Q。完全吸收它生成的CO2气体生成正盐，需5mol/L的KOH溶液100mL，则丁烷的燃烧热为()A．16QB．8QC．4QD．2Q5．[双选]以下几个热化学方程式，能表示固态碳或气态氢气燃烧热的热化学方程式是()A．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝＋kJ/molB．C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－kJ/molC．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－kJ/molD．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－kJ/mol6．下列热化学方程式正确的是(ΔH的绝对值均正确)()A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1kJ/mol(燃烧热)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋kJ/mol(中和热)C．S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－kJ/mol(反应热)D．2NO2=O2＋2NOΔH＝＋kJ/mol(反应热)7．“抓好资源节约，建设环境友好型社会”，这是我国社会及经济长期发展的重要保证。你认为下列行为中有悖于这一保证的是()A．开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料B．将煤进行气化处理，提高煤的综合利用效率C．研究采煤、采油新技术，可提高产量以满足工业生产的快速发展D．实现资源的“3R”利用观，即：减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、物品的循环再生(Recycle)8．下列热化学方程式中的反应热能够正确表示甲醇燃烧热的是()A．CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋kJ/molB．CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－kJ/molC．CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－kJ/molD．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1453kJ/mol9．煤的气化是实施节能环保的一项重要措施。通常在高温下将煤转化为水煤气，再将水煤气作为气体燃料。有关热化学方程式如下：①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH1＝＋kJ/mol②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2＝－kJ/mol③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH3＝－kJ/mol下列有关说法正确的是()A．水煤气只能用作燃料B．水煤气是一种二次能源，比煤直接燃烧污染小C．等质量的CO和H2完全燃烧时，前者放热多D．由③反应可以确定H2的燃烧热为kJ/mol10．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①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋kJ/mol②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－kJ/mol下列说法正确的是()A．CH3OH的燃烧热为kJ/molB．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推知反应CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－kJ/mol11．已知：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－Q1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH2＝－Q2③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH3＝－Q3常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况下)，经完全燃烧恢复到常温，放出的热量是()A．＋B．＋C．＋D．＋12．已知H2的燃烧热为kJ/mol，CO的燃烧热为kJ/mol。现有H2和CO组成的混合气体56.0L(标准状况下)，经充分燃烧后，一共放出热量kJ，并生成液态水。下列说法正确的是()A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝＋kJ/molB．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－kJ/molC．燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40%D．混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，电子转移总数为2mol二、非选择题13．科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与CO2反应生成甲醇。已知：H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－kJ/mol、－kJ/mol和－kJ/mol。请回答下列问题：(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是______kJ。(2)写出表示H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式。①H2：____________________________________________________________________；②CO：____________________________________________________________________；③CH3OH：________________________________________________________________。14．能源是人类生存和发展的重要支撑因素，常规能源(煤、石油、天然气等)日益减少，促使人们研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、核能等)的开发。(1)我国目前最主要的常规能源是____________。能源利用中存在的主要问题有________________________________________________________________________。(2)乌克兰科学家用铜和铁混合熔化制成多孔金属，用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器，该雾化器的作用是____________________________________________________。(3)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料，它可以由绿色植物的秸秆制取，制取乙醇的两步化学方程式是________________，____________________。1.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出kJ热量，表示乙醇的燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________。15．已知下列两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－kJ/mol；C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220kJ/mol。根据上面两个热化学方程式，试回答下列问题：(1)H2的燃烧热为________________，C3H8的燃烧热为________________。(2)1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为__________。(3)已知：H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋kJ/mol，试写出丙烷燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式：______________________________________________________________。[能力提升]16．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，它由煤炭与水蒸气反应制得，故又称水煤气。(1)试写出制取煤气的主要的化学方程式：______________________________________。(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)ΔH＝－2kJ/mol已知CO气体燃烧的热化学方程式为CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283kJ/mol试比较同物质的量的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)ΔH＝－kJ/mol比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为________________。(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________________________________________________________________________。17．“嫦娥一号”登月成功，实现了中国人“奔月”的梦想。(1)发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧，这种推进剂的优点是____________________；____________________。(请写两条)(2)下列是298K时，氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－kJ/molC(g)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－kJ/molC8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ/molCH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－kJ/mol相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最多的是________________，通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是____________(保留1位小数)。(3)已知：H2(g)=H2(l)ΔH＝－kJ/molO2(g)=O2(l)ΔH＝－kJ/molH2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋kJ/mol请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：________________________________________________________________________。(4)如果此次“嫦娥一号”所携带的推进剂为45吨，液氢、液氧恰好完全反应生成气态水，总共释放能量________kJ(保留3位有效数字)。课时达标训练(三)1．解析：选D核能、太阳能、生物质能、风能、氢能均属于新能源，具有资源丰富、可再生、没有污染或很少污染的特点。2．解析：选B1molCO完全燃烧放出的热量为1mol×283kJ/mol＝283kJ。3molCH4完全燃烧放出的热量为3mol×890kJ/mol＝2670kJ。释放的总热量为283kJ＋2670kJ＝2953kJ。3．解析：选A由题给条件可写出表示葡萄糖的燃烧热的热化学方程式：C6H12O6(s)＋6O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2804kJ/mol。由此可知，生成6mol×18g/mol＝108g水放出2804kJ热量，则生成1g水时放出的热量为eq\f(2804kJ,108)4．解析：选A由题意可得关系式：C4H10～4CO2～8KOH～4K2CO318x5mol/L×0.1L＝mol得x＝×10－2mol，即得×10－2mol丁烷充分燃烧放出热量Q，则1mol丁烷充分燃烧会放出16Q的热量，故选A项。5．解析：选B、D1molC完全燃烧生成CO2(g)[而不是CO(g)]的反应热为C的燃烧热。1molH2完全燃烧生成H2O(l)的反应热为H2的燃烧热。6．解析：选CA项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态必须为液态，A项错误；中和反应是放热反应，ΔH应小于0，B项错误；热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态，D项错误。7．解析：选C化石燃料为不可再生能源，应尽量减少其使用，故C选项错误。8．解析：选BA项，ΔH值应为“－”，错误。C项，水不是液态，错误。D项，可燃物不是1mol，错误。9．解析：选B水煤气在工业上还可用作还原性气体，故A项错；水煤气属于二次能源，其燃烧产物为CO2和H2O，比煤直接燃烧污染小，故B正确；通过②、③反应可以计算得出，等质量的H2比CO完全燃烧放热多，故C错误；H2燃烧生成的稳定的氧化物应为液态水，故D错误。10．解析：选D反应②中H2(g)不是稳定的氧化物，A项不正确；反应①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①、②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。11．解析：选D标准状况下，11.2L混合气体中，n(CH4)＝eq\f(4,5)×mol＝mol，则n(H2)＝mol，由于完全燃烧恢复到室温时，水为液体，因此H2燃烧放出的热量应按③进行计算，结果为＋。12．解析：选CA项为1molCO燃烧生成1molCO2放热kJ，ΔH<0，错误。B项中由于题目中已知H2的燃烧热，因此生成的H2O应为液态，错误。设56.0L混合气体中含H2的物质的量为x，CO的物质的量为y，列式x＋y＝eq\fL,L/mol)＝mol①，kJ/mol·x＋kJ/mol·y＝kJ②，联立①②解得x＝1mol，则H2的体积分数为eq\f(1,×100%＝40%，C项正确。混合气体燃烧后生成H2O、CO2共mol，与足量的过氧化钠反应能产生O2mol，其电子转移总数为mol，D项错误。13．解析：(1)分解10mol水消耗的能量为kJ/mol×10mol＝2858kJ。(2)依据H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热，可写出反应的热化学方程式。答案：(1)2858(2)①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－kJ/mol②CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－kJ/mol③CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－kJ/mol14．解析：(1)我国是一个人口众多的发展中国家，煤、石油等天然资源较为丰富，但人均资源占有量少，能源利用率低。(3)绿色植物秸秆的主要成分为纤维素，由“纤维素→葡萄糖→乙醇”不难写出由秸秆制取乙醇的化学方程式。答案：(1)煤人均资源占有量小，能源利用率低，单位产值能耗高(2)使煤油油滴变为油雾，增大与氧化剂的接触面积，使煤油充分燃烧(3)(C6H10O5)n(纤维素)＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂))nC6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(葡萄糖)eq\o(→,\s\up7(催化剂))2C2H5OH＋2CO2↑C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－63kJ/mol15．解析：(1)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，根据题给的热化学方程式可知，H2的燃烧热为kJ/mol÷2＝kJ/mol，C3H8的燃烧热为2220kJ/mol。(2)据公式Q放＝n(可燃物)×其燃烧热，1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为kJ/mol×1mol＋2220kJ/mol×2mol＝4kJ。(3)1molC3H8(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时ΔH＝－2220kJ/mol，则生成H2O(g)时，ΔH＝(－2220＋4×44)kJ/mol＝－2044kJ/mol。答案：(1)kJ/mol2220kJ/mol(2)4kJ(3)C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O