2023年2020-2021高中化学人教版选修4课后习题：第一章 第二节 燃烧热 能源.pdf
晨鸟教育 Earlybird 第二节 燃烧热 能源 基础巩固 1 下列分别是利用不同能源发电的实例图形,其中不属于新能源开发利用的是()答案:C 2 化学家借助太阳能产生的电能和热能,用空气和水作原料成功地合成了氨气。下列有关说法正确的是()A.该合成中所有的电能和热能全部转化为化学能 B.该合成氨过程不属于氮的固定 C.空气、水、太阳能均为可再生资源 D.断裂 N2中的 N N 键会释放出能量 答案:C 3“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()A.煤炭、石油、潮汐能 B.水能、生物质能、天然气 C.生物质能、风能、沼气 D.地热能、海洋能、核能 答案:C 4 下列观点你不赞成的是()晨鸟教育 Earlybird A.氢气让人欢喜让人忧 B.煤为人类提供能源和化工原料的同时,也埋下了祸根 C.煤气化能提高市民的生活质量,同时也是潜伏着的无形杀手 D.水虽然是取之不尽的,但个别地区存在用水危机 解析:A 项中,H2让人欢喜是由于其为理想能源,让人忧是由于其易燃易爆;B 项中,由于煤作为能源时产生一些污染物,故也埋下了祸根;C 项中,“无形杀手”是基于煤气化的气体是易燃易爆且有毒的气体;D 项中,“水是取之不尽的”是错误认识。答案:D 525、101 kPa 时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热 H=-57.3 kJ mol-1,辛烷的燃烧热为 5 518 kJ mol-1。下列热化学方程式书写正确的是()A.2H+(aq)+S(aq)+Ba2+(aq)+2OH-BaSO4(s)+2H2O(l)H=-57.3 kJmol-1 B.KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJmol-1 C.C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(g)H=-5 518 kJ mol-1 D.2C8H18(l)+25O2(g)16CO2(g)+18H2O(l)H=-5 518 kJmol-1 解析:A 项,存在离子反应 S(aq)+Ba2+(aq)BaSO4(s),其 H 不应再是-57.3kJmol-1,错误;C 项,水的状态为气态,不属于稳定氧化物,错误;D 项,反应热的数值与辛烷的物质的量不对应,错误。答案:B 6 已知:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566 kJmol-1,下列说法正确的是()A.CO 的燃烧热为-283 kJmol-1 B.CO 的燃烧热为 566 kJ mol-1 C.CO 的燃烧热 H=-283 kJmol-1 D.如图可表示由 CO 生成 CO2的反应过程和能量关系 解析:A 项,燃烧热是 1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;已知2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566kJmol-1,则一氧化碳的燃烧热为 283kJ mol-1,即 H=-283kJmol-1,A、B 错误,C 正确。D 项,热化学方程式 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)晨鸟教育 Earlybird H=-566kJmol-1,但图像中一氧化碳和氧气物质的量分别为 1mol、mol,物质的量不符合反应物质的物质的量,故 D 错误。答案:C 7 下列热化学方程式中的反应热下划线处表示燃烧热的是()A.NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(g)H=-a kJ mol-1 B.C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)H=-b kJ mol-1 C.2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-c kJ mol-1 D.CH3CH2OH(l)+O2(g)CH3CHO(l)+H2O(l)H=-d kJ mol-1 解析:根据题意,在 25、101kPa 时,1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,是该物质的燃烧热。A 中水为气态,C 中 CO 为 2mol,D 中 C 元素未完全燃烧生成 CO2,故 B 正确。答案:B 8 下列热化学方程式中,H 的绝对值能表示可燃物燃烧热的是()A.CO(g)+O2(g)CO2(g)H=-283 kJ mol-1 B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-802.3 kJmol-1 C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1 D.H2(g)+O2(g)H2O(g)H=-242 kJmol-1 答案:A 9 能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题,回答下列问题:(1)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(2)科学家将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。2.0 g 乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43 kJ 的热量,表示乙醇燃烧热的热化学方程式为 。晨鸟教育 Earlybird 解析:(1)煤是化石燃料,也是重要的化工原料,属于不可再生能源,把煤作燃料简单燃烧掉是一种浪费,并且煤中所含的硫在燃烧时生成 SO2会对环境造成污染,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。(2)煤油雾化后可使煤油与助燃剂充分接触,提高燃烧效率。(3)1mol 乙醇燃烧生成液态水放出的热量为 59.43kJ=1366.89kJ。答案:(1)ACD(2)使煤油雾化,增大煤油与助燃剂的接触面积,提高燃烧效率(3)C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)H=-1 366.89 kJmol-1 10 按要求写热化学方程式:(1)已知稀溶液中,1 mol H2SO4与 NaOH 溶液恰好完全反应时,放出 114.6 kJ 热量,写出表示 H2SO4与 NaOH 反应的中和热的热化学方程式:。(2)25、101 kPa 条件下充分燃烧一定量的丁烷(C4H10)气体放出热量为 Q kJ,经测定,将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25 g白色沉淀,写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式:。解析:(1)由中和热的定义可知,1molNaOH 与 molH2SO4反应生成 1mol 水时放热57.3kJ。(2)CO2通入澄清石灰水中产生 25g 白色沉淀,即 n(CO2)=0.25mol,则n(C4H10)=mol,1molC4H10完全燃烧放出热量 16QkJ。答案:(1)H2SO4(aq)+NaOH(aq)Na2SO4(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJmol-1(2)C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l)H=-16Q kJ mol-1 能力提升 1 已知丙烷的燃烧热 H=-2 215 kJmol-1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成 1.8 g水,则放出的热量约为()A.55 kJ B.220 kJ C.550 kJ D.1 108 kJ 晨鸟教育 Earlybird 解析:丙烷的燃烧热是指 1mol 丙烷完全燃烧生成 4molH2O(l)和 3molCO2时放出的热量为 2215kJ,若生成 1.8gH2O,则放出的热量为 2215 kJ=55.375kJ 55kJ,A 项正确。答案:A 2 充分燃烧一定量丙烷(C3H8)气体放出的热量为 Q,完全吸收它生成的 CO2恰好转化成酸式盐需 6 mol L-1的 NaOH 溶液 100 mL,则丙烷的燃烧热 H 为()A.-16Q B.-5Q C.-4Q D.-2Q 解析:丙烷充分燃烧生成 CO2和H2O,CO2和 NaOH 反应生成 NaHCO3反应方程式为CO2+NaOHNaHCO3,根据方程式知,n(CO2)=n(NaOH)=6mol L-1 0.1L=0.6mol,丙烷的燃烧热是 1molC3H8完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,根据碳原子守恒得 n(C3H8)=n(CO2)=0.6mol=0.2mol,0.2molC3H8完全燃烧放出 Q 热量,则1molC3H8完全燃烧放出热量=5Q,故燃烧热 H=-5Q。答案:B 3 一些烷烃的燃烧热如下表: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 2 878.0 乙烷 1 560.8 异丁烷 2 869.6 丙烷 2 221.5 2-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 mol-1 B.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)H=-1 560.8 kJ mol-1 D.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。综合表中数据可知正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ mol-1,A 正确;稳定性:正丁烷异丁烷,B 错误;2mol 乙烷燃烧的热化学方程式应为 2C2H6(g)+7O2(g)4CO2(g)+6H2O(l)H=-3121.6kJmol-1,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:A 4 相同质量的氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷完全燃烧时,放出热量最少的是(已知这些物质的燃烧热分别为 285.8 kJ mol-1、283.0 kJ mol-1、1 366.8 kJ mol-1、890.3 kJ mol-1)()A.H2(g)晨鸟教育 Earlybird B.CO(g)C.C2H5OH(l)D.CH4(g)解析:假设质量都为 1g,完全燃烧时,H2放出的热量为=142.9kJ,CO 放出的热量为 10.1kJ,乙醇放出的热量为 29.7kJ,CH4放出的热量为 55.6kJ。答案:B 5 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下图简单表示(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 kJ mol-1,氧氧键的键能为e kJ mol-1,则 S8分子中硫硫键的键能为。答案:(1)S8(s)+8O2(g)8SO2(g)H=-8a kJ mol-1(2)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)H=+2b kJ mol-1(3)(2d-a-e)kJ mol-1 6“氢能”是未来最理想的新能源。(1)实验测得,1 g 氢气燃烧生成液态水时放出 142.9 kJ 热量,则氢气燃烧的热化学方程式为 (填序号)。A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-142.9 kJmol-1 B.H2(g)+O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1 C.2H2+O22H2O(l)H=-571.6 kJmol-1 D.H2(g)+O2(g)H2O(g)H=-285.8 kJmol-1(2)某化学家根据“原子经济”的思想,设计了如下制备 H2的反应步骤:CaBr2+H2OCaO+2HBr 晨鸟教育 Earlybird 2HBr+HgHgBr2+H2 HgBr2+2HgO2Hg+O2 2H2+O22H2O 请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤的化学方程式:。并根据“绿色化学”的思想评估该方法制 H2的主要缺点:。(3)利用核能分解水制氢气,是目前正在研究的课题。如图是其中的一种流程,其中用了过量的碘。完成下列反应的化学方程式:反应:;反应:。此法制取氢气的最大优点是 。答案:(1)B(2)HgBr2+CaOHgO+CaBr2 循环过程需要很高的能量,且使用重金属汞,会产生污染(3)SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4 2H2SO42SO2+O2+2H2O SO2和 I2可循环使用,无污染
