燃烧热-能源习题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题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: C2.下列性质中,能说明乙醇宜作燃料的是( )①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种可再生能源④燃烧时放出大量的热A.①②③ﻩB.①②④C.①③④D.②③④解析: 在选择燃料时,应从物质的燃烧热(燃烧热值高),燃料的储量(储量大,可再生),对生态环境的影响(无影响或尽可能小)等各方面综合考虑,乙醇燃烧热值高,充分燃烧生成物为CO2和H2O,对环境无污染,且可以由绿色植物光合作用的产物淀粉发酵制取,是一种可再生能源,而燃烧时发生氧化反应是所有可燃物燃烧时的共性,故①错误。
答案: D3.下列说法正确的是( )A.CO是不稳定的氧化物,它能继续和氧气反应生成稳定的CO2,故反应一定是吸热反应B.在101kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热C.物质燃烧都需要氧气D.物质燃烧放出热量的多少与外界条件有关解析:A中CO是强还原剂(高温时),点燃时易和氧气反应,生成稳定的二氧化碳,故CO燃烧是放热反应;B中碳燃烧有完全燃烧与不完全燃烧,1mol碳完全燃烧生成CO2时所放出的热量叫燃烧热;任何发光放热的剧烈的化学反应都叫燃烧,如H2在Cl2中燃烧。
答案: D4.下列关于2C4H10(g)+13O2(g)===8CO2(g)+10H2O(l)ΔH=-5 800 kJ·mol -1的叙述中错误的是( )A.该反应的反应热为ΔH=-5 800 kJ·mol-1,是放热反应B.该反应的ΔH与各物质的状态有关,与化学计量数也有关C.该式的含义为25℃、101 kPa下,2 molC4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5 800kJD.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为5800 kJ·mol-1解析:根据燃烧热的定义,丁烷的物质的量应为1mol,故题中方程式不是丁烷的燃烧热的热化学方程式,由题中方程式可知丁烷燃烧热为2 900 kJ·mol-1,再根据热化学方程式的书写注意事项及意义可知,A、B、C正确,D错误。
答案:D5.已知下列热化学方程式:\f(1,2)CH4(g)+O2(g)===错误!CO2(g)+H2O(l)ΔH=-445.15kJ/molCH4(g)+错误!O2(g)===CO(g)+2H2O(l)ΔH=-607.3kJ/molCH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3 kJ/molCH 4(g)+2O2(g )===CO 2(g)+2H 2O (g)ΔH =-802.3 kJ/mol则CH 4的燃烧热为( )A.445.15 kJ /m olB .607.3 kJ/mol C.890.3 k J/mol D .802.3 k J/mo l解析: 1 mo l甲烷完全燃烧生成CO 2(g)和H2O(l)时的ΔH =-890.3 kJ /mol ,故甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mo l。
答案: C6.甲醇属于可再生能源,可代替汽油作为汽车的燃料,下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式为( )A.CH 3OH(l )+错误!O 2(g)===CO 2(g )+2H 2O(l) ΔH =+763.3 kJ/molB.CH 3OH(l)+32O2(g)===CO 2(g)+2H 2O (l) ΔH =-763.3 kJ /molC.CH 3OH(l)+错误!O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O (g) ΔH=-675.3 kJ/mo lD .2CH 3OH (l )+3O 2(g)===2CO 2(g)+4H2O (l)ΔH =-1 526.6 kJ/m ol解析: 根据燃烧热的定义,书写表示燃烧热的热化学方程式时要以1 mol 可燃物为标准,其他物质的计量数可用分数,且生成物为稳定氧化物。
答案: B7.已知热化学方程式C 2H 2(g)+错误!O 2(g)===2CO 2(g )+H 2O(g ) ΔH =-1 256 kJ /mol,下列说法正确的是( )A.乙炔(C 2H2)的燃烧热为1 256 kJ/molB.若转移10 mol 电子,则消耗2.5 mol O 2C .若生成2 m ol 液态水,则ΔH =-2 512 kJ/molD.若形成4 mo l碳氧共用电子对,则放出的热量为2 512 kJ解析: 1 mol可燃物完全燃烧生成最稳定的氧化物时,所放出的热量称为该可燃物的燃烧热。
由于热化学方程式中的水是气态,不是最稳定的状态,故A不正确。
消耗1 mol O2转移电子4 mol,若转移10mol电子,则n(O2)=\f(10,4) mol=2.5mol,故B正确。
生成2 mol气态水时,ΔH=-2 512 kJ/mol,C不正确。
形成4 mol碳氧共用电子对,也就是生成1 mol CO2,放出的热量应为628kJ。
答案: B8.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=+131.3 kJ/mol②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2=-566.0 kJ/mol③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH3=-483.6kJ/mol下列有关说法正确的是()A.水煤气只能用作燃料B.水煤气是一种二级能源,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241.8kJ/mol解析: 水煤气在工业上还可用作还原性气体,故A项错;水煤气属于二级能源,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。
答案: B9.下列说法正确的是()A.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-801.3 kJ/mol结论:CH4的燃烧热为801.3 kJ/molB.Sn(s,灰)Sn(s,白)ΔH=+2.1kJ/mol(灰锡为粉末状)结论:锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏C.稀溶液中有:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol结论:将盐酸与氨水的稀溶液混合后,若生成1mol H2O,则会放出57.3kJ的能量D.C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-395kJ·mol-1结论:相同条件下金刚石性质比石墨稳定解析:A错,H2O为液态时才是CH4的燃烧热;C错,氨水因电离需要吸收热量,放出的热量将小于57.3 kJ。
D项,将两方程式相减,得C(s,石墨)===C(s,金刚石)ΔH=+1.5 kJ/mol意味着石墨变成金刚石要吸收能量,即金刚石比石墨能量高,根据能量高则不稳定的规律,可知D不正确。
答案: B10.已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-Q1 kJ·mol-1①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=-Q2 kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-Q3 kJ·mol-1③常温下,取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况),经完全燃烧后恢复到常温,放出的热量(单位:kJ)为()A.0.4Q1+0.05Q3ﻩB.0.4Q1+0.05Q2C.0.4Q1+0.1Q3D.0.4Q1+0.2Q3解析:常温下水呈液态,可利用①③反应进行计算,11.2L混合气体中n(CH4)=0.4mol,n(H2)=0.1mol,即0.4molCH4燃烧放出的热量为0.4Q1kJ,0.1molH2燃烧放出的热量为0.05Q3kJ,故总共放出的热量为(0.4Q1+0.05Q3) kJ。
答案: A二、非选择题11.能源可划分为一级能源和二级能源。
自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源;需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。
氢气是一种高效而没有污染的二级能源,它可以由自然界中大量存在的水来制取:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ/mol。
根据以上叙述回答:(1)下列叙述正确的是(双选)()A.电能是二级能源ﻩB.水力是二级能源C.天然气是一级能源ﻩD.焦炉气是一级能源(2)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ/mol,等质量的氢气和甲烷分别完全燃烧后,放出的热量之比约为()A.1∶3.4ﻩB.1∶1.7C.2.6∶1 D.4.6∶1(3)关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向不正确的是(双选)( )A.组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不分解的情况下,使氢成为二级能源B.设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气C.寻找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量D.寻找特殊催化剂,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气解析:(1)电能通常是由其他能源(如煤、石油等)间接制取的,应属于二级能源。
直接利用水的动能和势能,水力应属于一级能源,若用水力发电,则发出的电能应属于二级能源。
天然气为一级能源。
焦炉气是炼焦的产物,是从煤间接制取的,应属于二级能源。
(3)构成水的氢、氧两元素与其单质H2和O2性质不同,水不能燃烧,O2也不是可燃物,O2只是能助燃。
A错。
水的分解是吸热反应,利用太阳能产生高温使水分解,此法可取,B正确。
催化剂只能改变反应的速率,却不能把水分解,水分解的反应是吸热反应,C错。
D 是一个可以肯定的研究方向,以解决分解水制H2的问题。
答案:(1)AC(2)C(3)AC12.①CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)ΔH=+177.7 kJ②C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH=-131.3 kJ/mol③错误!H2SO4(l)+NaOH(l)===错误!Na2SO4(l)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ /mol④C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol⑤CO(g)+错误!O2(g)===CO2(g)ΔH=-283kJ/mol⑥HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol⑦2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol(1)上述热化学方程式中,不正确的有________;不正确的理由分别是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。