(统编版)2020学年高中化学第一章1.2燃烧热能源练习新人教版选修

第二节 燃烧热 能源

基础巩固

1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

2未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小。下列属于未来新能源的是( )

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.①②③④ C.③⑤⑥⑦⑧ 答案：B

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( )

B.⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧

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( ) 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

1

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ΔH=-57.3 kJ·mol,辛烷的燃烧热为

5 518 kJ·mol。下列热化学方程式书写正确的是( ) A.2H(aq)+S

+

-1

-1

(aq)+Ba(aq)+2OH

2+-

BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol

-1

B.KOH(aq)+C.C8H18(l)+

H2SO4(aq)O2(g)

-1

K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol

-1

8CO2(g)+9H2O(g) 16CO2(g)+18H2O(l)

-1

ΔH=-5 518 kJ·mol D.2C8H18(l)+25O2(g)ΔH=-5 518 kJ·mol 解析：A项,存在离子反应S

(aq)+Ba(aq)

2+

BaSO4(s),其ΔH不应再是-57.3 kJ·mol,

-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25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ·mol、285.8 kJ·mol、

1 411.0 kJ·mol、2 800 kJ·mol,则下列热化学方程式正确的是( )

-1

-1

-1

-1

A.C(s)+O2(g)

-1

CO(g)

ΔH=-393.5 kJ·mol B.2H2(g)+O2(g)C.C2H4(g)+3O2(g)

2H2O(g)

-1

ΔH=+571.6 kJ·mol

2CO2(g)+2H2O(g)

-1

ΔH=-1 411.0 kJ·mol

D.

C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l)

2

ΔH=-1 400 kJ·mol

解析：A项中碳燃烧应生成CO2,A错误;B、C项中H2O应为液态,且B为放热反应,ΔH<0,B、C错误;D项中mol C6H12O6(s)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热为1 400 kJ,D正确。 答案：D

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)ΔH=-b kJ·molC.2CO(g)+O2(g)

-1

-1

NO(g)+H2O(g) ΔH=-a kJ·mol

6CO2(g)+6H2O(l) 2CO2(g) ΔH=-c kJ·mol

-1

-1

B.C6H12O6(s)+6O2(g)

-1

D.CH3CH2OH(l)+O2(g)CH3CHO(l)+H2O(l) ΔH=-d kJ·mol

解析：根据题意,在25 ℃、101 kPa时,1 mol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2 mol,D中C元素完全燃烧生成CO2,故B正确。 答案：B

8下列热化学方程式中,ΔH的绝对值能表示可燃物燃烧热的是( ) A.CO(g)+O2(g)B.CH4(g)+2O2(g)C.2H2(g)+O2(g)D.H2(g)+O2(g)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

。

CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol CO2(g)+2H2O(g)

-1

-1

ΔH=-802.3 kJ·mol

2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol

-1

-1

3

解析：(1)煤是一种化石燃料,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)1 mol乙醇燃烧生成液态水放出的热

量为59.43 kJ×答案：(1)ACD

=1 366.89 kJ。

(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) ΔH=-1 366.89 kJ·mol

-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,1 mol NaOH与57.3 kJ。

mol H2SO4反应生成1 mol水时放热

(2)CO2通入澄清石灰水中产生25 g白色沉淀,即n(CO2)=0.25 mol,则n(C4H10)=mol,1 mol丁烷完全燃烧放出热量16Q kJ。

答案：(1)

(2)C4H10(g)+

H2SO4(aq)+NaOH(aq)O2(g)

-1

Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol

-1

4CO2(g)+5H2O(l)

能力提升

ΔH=-16Q kJ·mol

1已知丙烷的燃烧热ΔH=-2 215 kJ·mol。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

-1

( )

4

A.55 kJ C.550 kJ

B.220 kJ D.1 108 kJ

解析：丙烷的燃烧热是指1 mol 丙烷完全燃烧生成4 mol H2O(l)和3 mol CO2时放出的热量

为2 215 kJ,若生成1.8 g H2O,则放出的热量为2 215× kJ=55.375 kJ≈55 kJ,A

项正确。 答案：A

2下列各组物质的燃烧热相等的是( ) A.碳和二氧化碳 B.1 mol碳和3 mol碳 C.3 mol乙炔(C2H2)和1 mol苯 D.淀粉和纤维素 答案：B

3一些烷烃的燃烧热如下表:

化合燃烧热化燃烧热物 /(kJ·mol-1) 合物 /(kJ·mol-1) 甲正烷 891.0 丁2 878.0 烷 乙异烷 1 560.8 丁2 869.6 烷 2-丙甲烷 2 221.5 基3 531.3 丁烷

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)kJ·mol-1

ΔH=-1 560.8

5

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:①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3 531.3 kJ·mol,A正确;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)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

-1

-1

-1

-1

4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3 121.6 kJ·mol,C错误;相同质量的烷烃,碳

-1

的质量分数越大,燃烧放出的热量越少,D错误。

物质的燃烧热分别为285.8 kJ·mol、283.0 kJ·mol、1 366.8 kJ·mol、890.3 kJ·mol)( ) A.H2(g) C.C2H5OH(l)

B.CO(g) D.CH4(g)

=142.9 kJ,CO放出的热量为

≈55.6 kJ。

-1

(导学号55660007)

解析：假设质量都为1 g,完全燃烧时,H2放出的热量为

≈10.1 kJ,乙醇放出的热量为≈29.7 kJ,CH4放出的热量为

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右图简单表示(图中的ΔH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

-1

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,氧氧键的键能为e kJ·mol,则S8分子中硫硫键的键能为 。 答案：(1)S8(s) +8O2(g)(2)2SO3(g)

(3)(2d-a-e) kJ·mol ★

6“氢能”是未来最理想的新能源。

(导学号55660008)

-1

-1

8SO2(g) ΔH=-8a kJ·mol

-1

-1

2SO2(g)+O2(g) ΔH=+2b kJ·mol

(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)

-1

ΔH=-142.9 kJ·mol

6

B.H2(g)+O2(g)

-1

H2O(l)

ΔH=-285.8 kJ·mol C.2H2+O2

2H2O(l)

-1

ΔH=-571.6 kJ·mol

D.H2(g)+O2(g)

-1

H2O(g)

ΔH=-285.8 kJ·mol

(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: ①CaBr2+H2O②2HBr+Hg③HgBr2+ ④2HgO⑤2H2+O2

2Hg+O2↑ 2H2O

CaO+2HBr HgBr2+H2↑

请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③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①: ; 反应②: 。

此法制取氢气的最大优点是 。 答案：(1)B (2)HgBr2+CaO会产生污染 (3)①SO2+I2+2H2O

HgO+CaBr2 循环过程需要很高的能量,且使用重金属汞,

2HI+H2SO4 ②2H2SO4

2SO2↑+O2↑+2H2O

7

SO2和I2可循环使用,无污染

8