燃燒熱 能源習(xí)題

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1、 (本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂！) 一、選擇題 1．下列分別是利用不同能源發(fā)電的實(shí)例圖形，其中不屬于新能源開發(fā)利用的是(　　) 答案：　C 2．下列性質(zhì)中，能說明乙醇宜作燃料的是(　　) ①燃燒時發(fā)生氧化反應(yīng)?、诔浞秩紵漠a(chǎn)物不污染環(huán)境　③乙醇是一種可再生能源?、苋紵龝r放出大量的熱 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 解析：　在選擇燃料時，應(yīng)從物質(zhì)的燃燒熱(燃燒熱值高)，燃料的儲量(儲量大，可再生)，對生態(tài)環(huán)境的影響(無影響或盡可能小)等各方面綜合考慮，乙醇燃燒熱值高，充分燃燒生成物為CO2和H2O，對環(huán)境無污染，且可以由綠色植物光合作

2、用的產(chǎn)物淀粉發(fā)酵制取，是一種可再生能源，而燃燒時發(fā)生氧化反應(yīng)是所有可燃物燃燒時的共性，故①錯誤。 答案：　D 3．下列說法正確的是(　　) A．CO是不穩(wěn)定的氧化物，它能繼續(xù)和氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的CO2，故反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B．在101 kPa時，1 mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱 C．物質(zhì)燃燒都需要氧氣 D．物質(zhì)燃燒放出熱量的多少與外界條件有關(guān) 解析：　A中CO是強(qiáng)還原劑(高溫時)，點(diǎn)燃時易和氧氣反應(yīng)，生成穩(wěn)定的二氧化碳，故CO燃燒是放熱反應(yīng)；B中碳燃燒有完全燃燒與不完全燃燒，1 mol碳完全燃燒生成CO2時所放出的熱量叫燃燒熱；任何發(fā)光放熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)都叫燃燒，如H

3、2在Cl2中燃燒。 答案：　D 4．下列關(guān)于2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l)　ΔH＝－5 800 kJ·mol－1的敘述中錯誤的是(　　) A．該反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH＝－5 800 kJ·mol－1，是放熱反應(yīng) B．該反應(yīng)的ΔH與各物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，與化學(xué)計量數(shù)也有關(guān) C．該式的含義為25 ℃、101 kPa下，2 mol C4H10氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出熱量5 800 kJ D．該反應(yīng)為丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式，由此可知丁烷的燃燒熱為5 800 kJ·mol－1 解析：　根據(jù)燃燒熱的定義，丁烷的物質(zhì)的量應(yīng)為1 mol，故題中方程式

4、不是丁烷的燃燒熱的熱化學(xué)方程式，由題中方程式可知丁烷燃燒熱為2 900 kJ·mol－1，再根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫注意事項(xiàng)及意義可知，A、B、C正確，D錯誤。 答案：　D 5．已知下列熱化學(xué)方程式： CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)　 ΔH＝－445.15 kJ/mol CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　 ΔH＝－607.3 kJ/mol CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH＝－890.3 kJ/mol CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　 ΔH＝－802.3 kJ/m

5、ol 則CH4的燃燒熱為(　　) A．445.15 kJ/mol B．607.3 kJ/mol C．890.3 kJ/mol D．802.3 kJ/mol 解析：　1 mol甲烷完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時的ΔH＝－890.3 kJ/mol，故甲烷的燃燒熱為890.3 kJ/mol。 答案：　C 6．甲醇屬于可再生能源，可代替汽油作為汽車的燃料，下列能正確表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為(　　) A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH＝＋763.3 kJ/mol B．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O

6、(l)　 ΔH＝－763.3 kJ/mol C．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　 ΔH＝－675.3 kJ/mol D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　 ΔH＝－1 526.6 kJ/mol 解析：　根據(jù)燃燒熱的定義，書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時要以1 mol可燃物為標(biāo)準(zhǔn)，其他物質(zhì)的計量數(shù)可用分?jǐn)?shù)，且生成物為穩(wěn)定氧化物。 答案：　B 7．已知熱化學(xué)方程式C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(g)　ΔH＝－1 256 kJ/mol，下列說法正確的是(　　) A．乙炔(C2H2)的燃燒熱為1

7、 256 kJ/mol B．若轉(zhuǎn)移10 mol電子，則消耗2.5 mol O2 C．若生成2 mol液態(tài)水，則ΔH＝－2 512 kJ/mol D．若形成4 mol碳氧共用電子對，則放出的熱量為2 512 kJ 解析：　1 mol可燃物完全燃燒生成最穩(wěn)定的氧化物時，所放出的熱量稱為該可燃物的燃燒熱。由于熱化學(xué)方程式中的水是氣態(tài)，不是最穩(wěn)定的狀態(tài)，故A不正確。消耗1 mol O2轉(zhuǎn)移電子4 mol，若轉(zhuǎn)移10 mol電子，則n(O2)＝ mol＝2.5 mol，故B正確。生成2 mol氣態(tài)水時，ΔH＝－2 512 kJ/mol，C不正確。形成4 mol碳氧共用電子對，也就是生成1 mol

8、 CO2，放出的熱量應(yīng)為628 kJ。 答案：　B 8．煤的氣化是實(shí)施節(jié)能環(huán)保的一項(xiàng)重要措施。通常在高溫下將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣，再將水煤氣作為氣體燃料。有關(guān)熱化學(xué)方程式如下： ①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　 ΔH1＝＋131.3 kJ/mol ②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2＝－566.0 kJ/mol ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－483.6 kJ/mol 下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．水煤氣只能用作燃料 B．水煤氣是一種二級能源，比煤直接燃燒污染小 C．等質(zhì)量的CO和H2完全燃燒時，前者放熱多

9、D．由③反應(yīng)可以確定H2的燃燒熱為241.8 kJ/mol 解析：　水煤氣在工業(yè)上還可用作還原性氣體，故A項(xiàng)錯；水煤氣屬于二級能源，其燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O，比煤直接燃燒污染小，故B正確；通過②、③反應(yīng)可以計算得出，等質(zhì)量的H2比CO完全燃燒放熱多，故C錯誤；H2燃燒生成的穩(wěn)定的氧化物應(yīng)為液態(tài)水，故D錯誤。 答案：　B 9．下列說法正確的是(　　) A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－801.3 kJ/mol 結(jié)論：CH4的燃燒熱為801.3 kJ/mol B．Sn(s，灰) Sn(s，白) ΔH＝＋2.1 kJ/mol(灰錫為粉末狀)

10、 結(jié)論：錫制品在寒冷的冬天因易轉(zhuǎn)化為灰錫而損壞 C．稀溶液中有：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol 結(jié)論：將鹽酸與氨水的稀溶液混合后，若生成1 mol H2O，則會放出57.3 kJ的能量 D．C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 C(s，金剛石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－395 kJ·mol－1 結(jié)論：相同條件下金剛石性質(zhì)比石墨穩(wěn)定 解析：　A錯，H2O為液態(tài)時才是CH4的燃燒熱；C錯，氨水因電離需要吸收熱量，放出的熱量將小于57.3 kJ。D項(xiàng)，將兩方程式相減，得C(s

11、，石墨)===C(s，金剛石)　ΔH＝＋1.5 kJ/mol意味著石墨變成金剛石要吸收能量，即金剛石比石墨能量高，根據(jù)能量高則不穩(wěn)定的規(guī)律，可知D不正確。 答案：　B 10．已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH＝－Q1 kJ·mol－1① 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－Q2 kJ·mol－1② 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－Q3 kJ·mol－1③ 常溫下，取體積比為4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)到常溫，放出的熱量(單位：kJ)為(　　) A．0.4Q1＋

12、0.05Q3 B．0.4Q1＋0.05Q2 C．0.4Q1＋0.1Q3 D．0.4Q1＋0.2Q3 解析：　常溫下水呈液態(tài)，可利用①③反應(yīng)進(jìn)行計算，11.2 L混合氣體中n(CH4)＝0.4 mol，n(H2)＝0.1 mol，即0.4 mol CH4燃燒放出的熱量為0.4Q1 kJ,0.1 mol H2燃燒放出的熱量為0.05Q3 kJ，故總共放出的熱量為(0.4Q1＋0.05Q3) kJ。 答案：　A 二、非選擇題 11．能源可劃分為一級能源和二級能源。自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源；需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。氫氣是一種高效而沒有污染的二級

13、能源，它可以由自然界中大量存在的水來制?。?H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ/mol。根據(jù)以上敘述回答： (1)下列敘述正確的是(雙選)(　　) A．電能是二級能源　　　　 B．水力是二級能源 C．天然氣是一級能源 D．焦?fàn)t氣是一級能源 (2)已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ/mol，等質(zhì)量的氫氣和甲烷分別完全燃燒后，放出的熱量之比約為(　　) A．1∶3.4 B．1∶1.7 C．2.6∶1 D．4.6∶1 (3)關(guān)于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向不正確的是(雙選)(　

14、　) A．組成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫成為二級能源 B．設(shè)法將太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣 C．尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時釋放能量 D．尋找特殊催化劑，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取氫氣 解析：　(1)電能通常是由其他能源(如煤、石油等)間接制取的，應(yīng)屬于二級能源。直接利用水的動能和勢能，水力應(yīng)屬于一級能源，若用水力發(fā)電，則發(fā)出的電能應(yīng)屬于二級能源。天然氣為一級能源。焦?fàn)t氣是煉焦的產(chǎn)物，是從煤間接制取的，應(yīng)屬于二級能源。 (3)構(gòu)成水的氫、氧兩元素與其單質(zhì)H2和O2性質(zhì)不同，水不能燃燒，O2也不是可燃物，O2只是能助燃。

15、A錯。水的分解是吸熱反應(yīng)，利用太陽能產(chǎn)生高溫使水分解，此法可取，B正確。催化劑只能改變反應(yīng)的速率，卻不能把水分解，水分解的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，C錯。D是一個可以肯定的研究方向，以解決分解水制H2的問題。 答案：　(1)AC　(2)C　(3)AC 12．①CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　 ΔH＝＋177.7 kJ ②C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　 ΔH＝－131.3 kJ/mol ③H2SO4(l)＋NaOH(l)===Na2SO4(l)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol ④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5

16、kJ/mol ⑤CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ/mol ⑥HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol ⑦2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol (1)上述熱化學(xué)方程式中，不正確的有________；不正確的理由分別是________________________________________________________________________ _______________________________________________

17、_________________________。 (2)根據(jù)上述信息寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 (3)上述反應(yīng)中，表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

18、 表示中和熱的熱化學(xué)方程式為______________________。 解析：　(1)①中反應(yīng)熱的單位應(yīng)是kJ/mol，②式不符合實(shí)際反應(yīng)情況，碳和水的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，ΔH>0；③式中H2SO4、NaOH、Na2SO4的聚集狀態(tài)應(yīng)為aq。 (2)據(jù)⑦可寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol。 (3)燃燒熱是101 kPa 1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量，故④、⑤表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式；同理，中和熱是指酸堿的稀溶液中和生成1 mol水時所放出的熱量，故⑥可表示中和熱的熱化學(xué)方程式。 答案：

19、　(1)①②③?、僦笑單位有誤；②不符合客觀事實(shí)，ΔH應(yīng)大于零；③除H2O外各物質(zhì)均處于稀溶液中，應(yīng)用aq 標(biāo)注 (2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol (3)④⑤?、? 13．“嫦娥一號”登月成功，實(shí)現(xiàn)了中國人“奔月”的夢想。 (1)發(fā)射“嫦娥一號”的長征三號甲火箭的第三級使用的推進(jìn)劑是液氫和液氧，這種推進(jìn)劑的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________ _________________________________________

20、_______________________________； ________________________________________________________________________。(請寫兩條) (2)下列是298 K時，氫氣(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃燒的熱化學(xué)方程式： H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　 ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 C(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·

21、mol－1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　 ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 相同質(zhì)量的H2、C、C8H18、CH4完全燃燒時，放出熱量最多的是____________，通過計算說明等質(zhì)量的氫氣和碳燃燒時產(chǎn)生熱量的比是________(保留1位小數(shù))。 (3)已知：H2(g)===H2(l)　ΔH＝－0.92 kJ·mol－1 O2(g)===O2(l)　ΔH＝－6.84 kJ·mol－1 H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝44.0 kJ·mol－1 請寫出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式： ______________________

22、__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：　(1)H2的密度小，相同質(zhì)量的H2比其他燃料燃燒放出的熱量多，產(chǎn)物H2O不對大氣造成污染。 (2)根據(jù)各物質(zhì)燃燒的燃燒熱數(shù)據(jù)可算出，等質(zhì)量的H2、C、C8H18、CH4完全燃燒時，H2放出熱量最多。等質(zhì)量的H2和C燃燒產(chǎn)生的熱量比為：285.8∶＝4.4∶1。 (3)根據(jù)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8

23、kJ·mol－1，以及題給各物質(zhì)狀態(tài)變化時的焓變，可求出H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的焓變ΔH的數(shù)值，ΔH＝(－285.8＋0.92＋×6.84＋44) kJ·mol－1 ＝－237.46 kJ·mol－1。 答案：　(1)相同質(zhì)量時，氫氣放出的熱量多　產(chǎn)物為水，無污染(其他合理答案均可) (2)H2　4.4∶1 (3)H2(l)＋O2(l)===H2O(g)　 ΔH＝－237.46 kJ·mol－1 14．以下是一些烷烴的燃燒熱(kJ/mol)數(shù)據(jù)，回答下列問題： 化合物 燃燒熱 化合物 燃燒熱 甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0 乙烷 1

24、560.8 異丁烷 2 869.6 丙烷 2 221.5 2-甲基丁烷 3 531.3 (1)已知：物質(zhì)的能量越高越不穩(wěn)定，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，比較正丁烷、異丁烷的熱穩(wěn)定性：正丁烷________異丁烷(填“>”或“<”)。 (2)寫出表示乙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)相同質(zhì)量的烷烴，碳

25、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量________(填“越多”、“越少”或“相同”)。 解析：　(1)由表中數(shù)據(jù)可知，正丁烷的燃燒熱大于異丁烷，燃燒熱越大，能量越高，越不穩(wěn)定，由此知正丁烷的熱穩(wěn)定性小于異丁烷。 (2)由表查得乙烷的燃燒熱為1 560.8 kJ/mol，故乙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 560.8 kJ/mol (3)16 g CH4(1 mol CH4)完全燃燒放出熱量為891.0 kJ，16 g C2H6完全燃燒放出熱量為×16 g＝832 kJ<891.0 kJ。CH4中m(C)∶m(H)＝12∶4＝3∶1，C2H6中m(C)∶m(H)＝24∶6＝4∶1，乙烷中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于甲烷，因此得出：相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越少。 答案：　(1)<　(2)C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 560.8 kJ/mol　(3)越少