2021-2021学年高中化学 1-2燃烧热能源课时达标作业 新人教版选修4.doc

1【成才之路【成才之路】2013-2014 学年高中化学学年高中化学 1-2 燃烧热能源课时达标燃烧热能源课时达标作业作业 新人教版选修新人教版选修 4一、选择题1日本大地震、海啸引发多处核险情。下列说法中正确的是()A核能是一种清洁、环保、安全的新能源B核变化属于化学变化C氢气的燃烧热最高，且来源丰富、无污染，是一级能源D将煤制成气体燃料或液体燃料，可以提高其燃烧效率解析：一旦发生核泄漏，会对环境造成污染，核变化不属于化学变化，A、B 错误；氢气是二级能源，C 错误；将煤制成气体燃料或液体燃料，既减少污染，又提高燃烧效率，D正确。答案：D2下列说法正确的是()A在 101 kPa 时，1 mol 物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热B酸和碱发生中和反应生成 1 mol 水，这时的反应热叫中和热C燃烧热或中和热是反应热的种类之一D在稀溶液中，1 mol CH3COOH 和 1 mol NaOH 完全中和时放出的热量为 57.3 kJ解析：燃烧热反应生成稳定的氧化物，A 错；中和热应是稀酸和稀碱发生中和反应生成1 mol H2O 的反应热，此时的酸或碱应是强电解质。答案：C3下列表示乙炔(化学式为 C2H2)燃烧热的热化学方程式的是()A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(g)Ha kJmol1BC2H2(g)52O2(g)=2CO2(g)H2O(l)Hb kJmol1CC2H2(g)32O2(g)=2CO(g)H2O(g)Hc kJmol1DC2H2(g)32O2(g)=2CO(g)H2O(g)Hd kJmol1解析：只有1 mol乙炔完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量才能表示乙炔的燃烧热，只有 B 项正确。2答案：B4(2013成都毕业班模底)已知：CH3OH(g)12O2(g)=CO2(g)2H2(g)H190kJ/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)12O2(g)H190 kJ/mol解析：本题考查化学反应中的能量变化。考查考生对基本概念的掌握程度。难度中等。燃烧热的定义中必须生成稳定的氧化物，而该反应没有生成液态水，A 选项错误；该反应为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，反应物总体的稳定性小于生成物总体的稳定性，不能单一反应物与单一生成物进行比较，B 选项错误；反应中的能量变化与压强和温度也有关系，C 选项错误；该反应的逆过程为放热反应，且各物质的物质的量无变化，D 选项正确。答案：D5已知下列热化学方程式：12CH4(g)O2(g)=12CO2(g)H2O(l)H445.15 kJmol1CH4(g)32O2(g)=CO(g)2H2O(l)H607.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJmol1则 CH4的燃烧热为()A445.15 kJmol1B607.3 kJmol1C890.3 kJmol1D802.3 kJmol1解析：CH4燃烧热是指 1 mol CH4完全燃烧生成气态 CO2和液态水放出的热量。A 错，因 CH4不为 1mol，B 错，因燃烧产物不是 CO2，D 错，H2O 不是液态。答案：C6(2013河南省洛阳市高三期末考试)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A已知 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，则氢气的燃烧热为 241.83kJmol1B 已知NaOH(aq)HCl(aq),NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1，则含 40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于 57.3 kJ 的热量C已知 2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb，则 abD已知 P(白磷，s)=P(红磷，s)H0，则白磷比红磷稳定解析：本题考查化学反应与能量变化，考查考生对基本概念的掌握情况。难度中等。燃烧热定义中强调 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，液态的水稳定性强于气态的水，A 项错误；醋酸是弱酸，电离时要吸收热量，B 项正确；1 mol 碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧时放出的热量，C 项错误；白磷转化为红磷要放出热量，则红磷含有的能量低，稳定，D 项错误。答案：B7(2013经典习题选萃)已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJmol1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)，若实验测得反应放热 3 695 kJ，则原混合气体中 H2与 CH4的物质的量之比是()A1:1B1:3C1:4D2:3解析：本题考查的知识点是有关热化学反应方程式的计算。设 H2、CH4的物质的量分别为 x、y。则 xy5 mol,571.6 kJmol1x/2890 kJmol1y3 695 kJ，解得 x1.25 mol；y3.75 mol，两者比为 13，故选 B 项。答案：B8下表是一些烷烃的燃烧热，则下列表达正确的是()化合物燃烧热/kJmol1化合物燃烧热/kJmol1甲烷891.0正丁烷2 878.0乙烷1 560.8异丁烷2 869.6丙烷2 221.5异戊烷3 531.3A.正戊烷的燃烧热大于 3 531.3 kJmol1B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)H8.4 kJmol1D甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g)H891.0kJmol1解析：根据正丁烷、异丁烷燃烧的关系推测 A 是正确的；相同质量的烷烃，碳的质量4分数越大，燃烧放出的热量越小，B 错误；正丁烷转化为异丁烷的反应应是放热反应，C 错误；甲烷燃烧热应该是生成液态水放出的热量，D 错误。答案：A9(2013湖北联考一)下列说法或表示方法正确的是()A反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应一定不能发生B由石墨比金刚石稳定可知：C(金刚石，s)=C(石墨，s)H0C已知：2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H98.3 kJ/mol。将 1 mol SO2和 0.5 mol O2充入一密闭容器中充分反应，放出 49.15 kJ 的热量D在 101 kPa,25时，1 g H2完全燃烧生成气态水，放出 120.9 kJ 的热量，则氢气的燃烧热为 241.8 kJ/mol解析：本题考查热化学知识，意在考查考生对基本概念、基本理论的理解。难度中等。A 项，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，如铵盐与碱，错；B项，石墨稳定，对应的能量低，由高能量物质转化成低能量物质的反应放热，故H0，正确；C 项，SO2与 O2发生的反应为可逆反应，所以 1 mol SO2和 0.5 mol O2不可能完全转化，放出的能量应小于 49.15 kJ，错；D 项，燃烧热是指完全燃烧生成稳定氧化物时放出的能量，101 kPa,25时液态水比气态水稳定，错。答案：B点拨：热化学方程中的H，是指完全反应时的能量变化，若忽略反应的限度，易错选C 项。10(2013湖北省第一次联考)下列热化学方程式中，正确的是()A甲烷的燃烧热为 890.3 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1B500、30 MPa 下，将 0.5 mol N2(g)和 1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热 19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H38.6 kJmol1CHCl 和 NaOH 反应的中和热H57.3 kJmol，则 H2SO4和 Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3)kJmol1D在 101 kPa 时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出 285.8 kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1解析：本题考查热化学知识，考查考生的计算能力。难度中等。燃烧热是指 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，A 项，产物气态水不属于稳定氧化物；B 项，合成氨为可逆反应，在放出 19.3 kJ 热量时生成 NH3的物质的量小于 1 mol，因此 N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H38.6 kJmol1；C 项，中和热是指强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成 1 mol H2O 时放出的热量，而与生成水的物质的量的多少无5关；D 项，2 g H2的物质的量为 1 mol，故 2 mol H2燃烧生成液态水时放出热量应为 571.6 kJ。答案：D点拨：本题 B 项考生常因不理解热化学方程式计量系数与H 关系，忽视合成氨为可逆反应而错选。二、非选择题11请按要求完成下列问题：已 知 丙 烷 的 燃 烧 热 是 2 219.9 kJ/mol，请 写 出 丙 烷 燃 烧 的 热 化 学 方 程 式：_，当它氧化生成 1 g H2O(l)时放出的热量是：_。解析：据燃烧热的定义可以写出丙烷的燃烧热的热化学方程式为 C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 219.9 kJ/mol，当它氧化生成 1 g H2O(l)时放出的热量是 2 219.9 kJ7231 kJ。答案：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 219.9 kJ/mol31 kJ12已知下列热化学方程式：H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1H2(g)12O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1C(s)12O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1回答下列问题：(1)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 kJmol1，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|1 g2 g/mol285.8 kJmol1142.9 kJ。(3)m(H2O)18 gn(H2O)1 moln(H2)1 molV(H2)22.4 L6Q(H2)285.8 kJQ(CO)582.1 kJn(CO)582.1283.0molV(CO)582.1283.0mol22.4 L/mol所以 CO 的体积分数582.128322.4 L116.8 L0.3940.39。答案：(1)285.8 kJmol1393.5 kJmol1(2)142.9 kJ(3)22.40.3913(2013经典习题选萃)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H 表示生成 1 mol 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 d kJmol1，氧氧键的键能为 ekJmol1，则 S8分子中硫硫键的键能为_。解析：(1)燃烧热指的是 1 mol 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)=8SO2(g)，又由于题干中给出的焓变是指生成1 mol 产物的数据，因此该反应的热化学方程式为 S8(s)8O2(g)=8SO2(g)H8akJmol1。(3)设 S8分子中硫硫键的键能为 x kJmol1，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 8x8e16d8a。解得 x2dae。答案：(1)S8(s)8O2(g)=8SO2(g)H8a kJmol1(2)2SO3(g)=2SO2(g)O2(g)H2b kJmol1(3)(2dae)kJmol114(2013南京质检)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)试写出制取水煤气的主要化学方程式：_。7(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 219.9 kJmol1已知 CO 气体燃烧的热化学方程式为：CO(g)12O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1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)H571.6 kJmol1试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_。解析：(1)由题意“它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气”知，煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，反应方程式为 CH2O(g)=高温COH2。(2)同物质的量的 C3H8和 CO 燃烧，产生的热量比值为2 219.9283.0395。答案：(1)CH2O(g)=高温COH2(2)395(3)145(4)资源丰富，产物无污染等点拨：随着能源问题的日益突出，能源已成为社会的热点，有关能源的试题也将成为今后命题的重点。利用新科技，从能源问题切入，从不同角度设问，全面考查学生运用多学科知识分析解决实际问题的能力，是将来高考中的热点。15科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源。请回答下列问题：(1)由氢气和氧气反应生成 1 mol 水蒸气放热 241.8 kJ，该反应的热化学方程式为_。若 1 g 水蒸气转化为液态水放热 2.444 kJ，则氢气的燃烧热H_。(2)根据“绿色化学”的理想，为了制备 H2，某化学家设计了下列化学反应步骤：CaBr2H2O=750CaO2HBr2HBrHg=100HgBr2H2HgBr2CaO=250HgOCaBr22HgO=5002HgO2上述过程的总反应可表示为_。8(3)也有人认为利用氢气作为能源不太现实。你的观点呢？请说明能够支持你的观点的理由_。解析：(1)书写热化学方程式时要注意生成的是 1 mol 气态水。而氢气的燃烧热应是生成1 mol 液态水时放出的热量。(2)将()2得到：2H2O=催化剂2H2O2。(3)不现实，理由是现有的制取氢气的方法耗能太大，制取的成本太高，另外氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难。(或：现实，制取氢气用水为原料，来源丰富；氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等。)答案：(1)H2(g)12O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1285.8 kJmol1(2)2H2O=催化剂2H2O2(3)不现实，理由是：现有的制取氢气的方法耗能太大，制取的成本太高，另外氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来很大困难(或：现实，制取氢气用水为原料，来源丰富；氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等)理想能源太阳能当化石燃料逐渐耗尽，温室效应和酸雨越来越严重时，人们需要寻找理想的新能源。太阳能是人类最理想的能源。通过辐射，太阳向地表输送大约 1.051020kW/h 的能量，约相当于人类目前每年耗能总量的 15 000 倍，并且可以持续几十亿年以上。但是，由于它具有到达地表的程度低、间歇性以及地区上的差异等问题，至今未能广泛地开发利用。利用太阳能最有效的途径是太阳能的化学转化和贮存，包括太阳能电池的研究和阳光催化分解水制氢。而其中最引人注目的是利用太阳能开发氢能源。利用太阳能开发氢能源的最大课题是通过光分解水制氢，光分解水制氢气的基本反应为：2H2O=2H2O2。由于水非常稳定，故无论是采用加热直接分解，还是热化学法，都需要耗费相当大的能量。因此人们考虑在常温、常压的温和条件下，通过太阳能来分解水。如果能实现大规模的工业应用，无疑具有划时代的意义。解决这一问题的关键是催化剂的研制，一旦成功，人们只要在汽车的油箱中装满水，再加入光水解催化剂，在阳光照射下，水便会不断地分解出氢9气，成为发动机的能源。