2022-2023学年高中化学苏教版选择性必修1 课时跟踪检测(三) 能源的充分利用 word版含解析
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年高中化学苏教版选择性必修1 课时跟踪检测(三) 能源的充分利用 word版含解析 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1012.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-08-24 20:35:31 | ||
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文档简介
课时跟踪检测(三) 能源的充分利用
[基础巩固练]
知识点一 标准燃烧热
1．(2022·浙江宁波高二月考)下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为114.6 kJ
B．H2(g)的标准燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的
ΔH＝571.6 kJ·mol－1
C．放热反应比吸热反应容易发生
D．1 mol丙烷燃烧生成水和一氧化碳所放出的热量是丙烷的标准燃烧热
2．(2021·江苏盐城高二月考)下列说法正确的是( )
A．硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的标准燃烧热
B．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热
C．由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJ·mol－1，可知CO的标准燃烧热为283 kJ·mol－1
D．乙炔的标准燃烧热为1 299.6 kJ·mol－1，则2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)反应的ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
3．1 mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。下列热化学方程式中，ΔH能正确表示物质的标准燃烧热的是( )
A．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)
ΔH＝－11 003 kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
C．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1
D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
知识点二 能源的充分利用
4．下列分别是利用不同能源发电的实例图形，其中不符合开源节流思想的是( )
5．(2021·江苏常州高二月考)下列说法不正确的是( )
A．乙醇作燃料易燃烧，污染小，但不可再生
B．选择燃料需要考虑燃料热值的大小
C．若反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应
D．将煤制成水煤气可提高煤的利用率
6．下列说法正确的是( )
A．天然气的主要成分是甲烷，天然气是一种可再生的清洁能源
B．将农业废弃物在一定条件下产生热值较高的可燃性气体，是对生物质能的有效利用
C．若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则反应放热
D．寻找合适的催化剂，使水分解产生氢气的同时放出热量是科学家研究的方向
知识点三 ΔH计算的几种方法
7．(2021·江苏镇江高二期末)根据表中的键能数据，可知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH为( )
化学键 O===O C—H H—O C===O
键能/(kJ·mol－1) 497 414 463 803
A.－379 kJ·mol－1 B．－808 kJ·mol－1
C．－1 656 kJ·mol－1 D．－2 532 kJ·mol－1
8．(2021·安徽合肥高二月考)研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)
ΔH＝64.39 kJ·mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)
ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
则H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的ΔH为( )
A．319.68 kJ·mol－1 B．259.7 kJ·mol－1
C．－319.68 kJ·mol－1 D．－259.7 kJ·mol－1
[素养提升练]
9．(2021·山东潍坊高二检测)高温下可将煤转化为水煤气，水煤气可作为气体燃料，有关热化学方程式如下：
①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH1＝131.3 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．煤不属于化石燃料
B．等质量的CO和H2完全燃烧时，前者放热多
C．水煤气作为气体燃料，比煤直接燃烧污染小
D．由反应③可以确定H2的标准燃烧热为241.8 kJ·mol－1
10．(2021·安徽合肥高二期中)依据如图判断，下列说法正确的是( )
A．氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
B．2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低
C．液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
D．H2O(g)生成H2O(l)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量
11．(2022·江苏连云港高二检测)汽车尾气中的NOx和CO污染环境，在汽车尾气排放系统中安装催化转化器，可有效减少NOx和CO的排放。
Ⅰ.已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH1＝－566.0 kJ·mol－1
②N2(g)＋O2(g)===2NO(g)
ΔH2＝180.5 kJ·mol－1
③2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)
ΔH3＝－116.5 kJ·mol－1
(1)CO的标准燃烧热为______________。
(2)若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的热量，则1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的热量为________。
Ⅱ.利用水煤气合成二甲醚的总反应为3CO(g)＋3H2(g)===CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH＝－246.4 kJ·mol－1。
(3)它可以分为两步反应，分别如下：
①2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－205.1 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝________。
(4)已知CH3OCH3(g)的标准燃烧热为1 455 kJ·mol－1，写出表示其标准燃烧热的热化学方程式：__________________________________；若二甲醚燃烧生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L－1NaOH溶液吸收生成Na2CO3，则燃烧过程中放出的热量为______________。
课时跟踪检测(三) 能源的充分利用
[基础巩固练]
知识点一 标准燃烧热
1．(2022·浙江宁波高二月考)下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为114.6 kJ
B．H2(g)的标准燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的
ΔH＝571.6 kJ·mol－1
C．放热反应比吸热反应容易发生
D．1 mol丙烷燃烧生成水和一氧化碳所放出的热量是丙烷的标准燃烧热
解析：B 1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应时，氢离子与氢氧根离子反应生成2 mol液态水，理论上放出的热量为114.6 kJ，同时硫酸根离子与钡离子生成沉淀也伴随能量的变化，所以1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量一定不是114.6 kJ，A错误；氢气与氧气常温下不反应，在点燃条件下可发生反应，该反应为放热反应；而氢氧化钡晶体与氯化铵固体常温下可发生反应，该反应为吸热反应；所以放热反应不一定比吸热反应容易发生，C错误；1 mol丙烷燃烧生成液态水和气态二氧化碳时所放出的热量是丙烷的标准燃烧热，D错误。
2．(2021·江苏盐城高二月考)下列说法正确的是( )
A．硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的标准燃烧热
B．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热
C．由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJ·mol－1，可知CO的标准燃烧热为283 kJ·mol－1
D．乙炔的标准燃烧热为1 299.6 kJ·mol－1，则2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)反应的ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
解析：C 1 mol硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的标准燃烧热，故A错误；1 mol 碳完全燃烧生成二氧化碳时放出的热量才是碳的标准燃烧热，故B错误；标准燃烧热是1 mol物质完全燃烧的反应热，已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，则一氧化碳的标准燃烧热为283 kJ·mol－1，故C正确；乙炔的标准燃烧热为1 299.6 kJ·mol－1，则C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1，水应为液态，故D错误。
3．1 mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。下列热化学方程式中，ΔH能正确表示物质的标准燃烧热的是( )
A．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)
ΔH＝－11 003 kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
C．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1
D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
解析：D C8H18的化学计量数为2，产物是稳定氧化物，ΔH不代表标准燃烧热，故A错误；H2的化学计量数为1，但产物不是稳定氧化物，ΔH不代表标准燃烧热，故B错误；C的化学计量数为2，产物不是稳定氧化物，ΔH不代表标准燃烧热，故C错误。
知识点二 能源的充分利用
4．下列分别是利用不同能源发电的实例图形，其中不符合开源节流思想的是( )
解析：C 火力发电是利用煤作燃料，不属于新能源的开发利用。
5．(2021·江苏常州高二月考)下列说法不正确的是( )
A．乙醇作燃料易燃烧，污染小，但不可再生
B．选择燃料需要考虑燃料热值的大小
C．若反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应
D．将煤制成水煤气可提高煤的利用率
解析：A 乙醇作燃料易燃烧，污染小，可再生。
6．下列说法正确的是( )
A．天然气的主要成分是甲烷，天然气是一种可再生的清洁能源
B．将农业废弃物在一定条件下产生热值较高的可燃性气体，是对生物质能的有效利用
C．若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则反应放热
D．寻找合适的催化剂，使水分解产生氢气的同时放出热量是科学家研究的方向
解析：B 煤、石油、天然气属于化石燃料，它们都是不可再生能源，故A错误；生物质发酵转化为可燃性气体比如甲烷，是对生物质能的有效利用，故B正确；若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则吸收的能量大于放出的能量，反应吸热，故C错误；催化剂只能改变化学反应速率，而不能违背能量守恒规律，水分解是吸热反应，这是不可逆转的，故D错误。
知识点三 ΔH计算的几种方法
7．(2021·江苏镇江高二期末)根据表中的键能数据，可知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH为( )
化学键 O===O C—H H—O C===O
键能/(kJ·mol－1) 497 414 463 803
A.－379 kJ·mol－1 B．－808 kJ·mol－1
C．－1 656 kJ·mol－1 D．－2 532 kJ·mol－1
解析：B 反应热等于反应中断裂旧化学键吸收的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差，则ΔH＝4×414 kJ·mol－1＋2×497 kJ·mol－1－2×803 kJ·mol－1－4×463 kJ·mol－1＝－808 kJ·mol－1，B正确。
8．(2021·安徽合肥高二月考)研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)
ΔH＝64.39 kJ·mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)
ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
则H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的ΔH为( )
A．319.68 kJ·mol－1 B．259.7 kJ·mol－1
C．－319.68 kJ·mol－1 D．－259.7 kJ·mol－1
解析：C ①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g) ΔH＝64.39 kJ·mol－1
②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)
ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
依据盖斯定律由①＋×②＋③得：Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－319.68 kJ·mol－1，故选C。
[素养提升练]
9．(2021·山东潍坊高二检测)高温下可将煤转化为水煤气，水煤气可作为气体燃料，有关热化学方程式如下：
①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH1＝131.3 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．煤不属于化石燃料
B．等质量的CO和H2完全燃烧时，前者放热多
C．水煤气作为气体燃料，比煤直接燃烧污染小
D．由反应③可以确定H2的标准燃烧热为241.8 kJ·mol－1
解析：C 煤是常见的化石燃料，故A错误；根据2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1，可知56 g CO完全燃烧放热566 kJ，根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1，可知56 g H2完全燃烧放热483.6 kJ×14＝6 770.4 kJ，故B错误；CO和H2燃烧只生成二氧化碳和水，无污染，故C正确；氢气的标准燃烧热是指1 mol氢气生成液态水时放出的热量，所以H2的标准燃烧热不是241.8 kJ·mol－1，故D错误。
10．(2021·安徽合肥高二期中)依据如图判断，下列说法正确的是( )
A．氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
B．2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低
C．液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
D．H2O(g)生成H2O(l)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量
解析：C 氢气的燃烧热是指1 mol H2完全燃烧生成液态水时释放的能量，故氢气的燃烧热ΔH＝＝－285.8 kJ·mol－1，A错误；氢气燃烧是放热反应，故2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量高，B错误；由图可知：2H2(g)＋O2(g) ===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，故水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，C正确； H2O(g)生成H2O(l)是物理变化，并没有化学键的断裂和形成，D错误。
11．(2022·江苏连云港高二检测)汽车尾气中的NOx和CO污染环境，在汽车尾气排放系统中安装催化转化器，可有效减少NOx和CO的排放。
Ⅰ.已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH1＝－566.0 kJ·mol－1
②N2(g)＋O2(g)===2NO(g)
ΔH2＝180.5 kJ·mol－1
③2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)
ΔH3＝－116.5 kJ·mol－1
(1)CO的标准燃烧热为______________。
(2)若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的热量，则1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的热量为________。
Ⅱ.利用水煤气合成二甲醚的总反应为3CO(g)＋3H2(g)===CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH＝－246.4 kJ·mol－1。
(3)它可以分为两步反应，分别如下：
①2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－205.1 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝________。
(4)已知CH3OCH3(g)的标准燃烧热为1 455 kJ·mol－1，写出表示其标准燃烧热的热化学方程式：__________________________________；若二甲醚燃烧生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L－1NaOH溶液吸收生成Na2CO3，则燃烧过程中放出的热量为______________。
解析：Ⅰ.(1)由①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH1＝－566.0 kJ·mol－1可知，2 mol CO完全燃烧生成CO2(g) 时放出566.0 kJ的热量，所以1 mol CO完全燃烧生成CO2(g)时放出283.0 kJ的热量，CO的标准燃烧热为283.0 kJ·mol－1。(2)若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的热量，设1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的热量为x kJ，由②N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2x kJ·mol－1＝180.5 kJ·mol－1，解得x＝631.75，所以1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的热量为631.75 kJ。Ⅱ.(3)已知：ⅰ.3CO(g)＋3H2(g)===CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH＝－246.4 kJ·mol－1
ⅱ.2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－205.1 kJ·mol－1
根据盖斯定律，由ⅰ－ⅱ可得：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝ΔH－ΔH1＝－246.4 kJ·mol－1－(－205.1 kJ·mol－1)＝－41.3 kJ·mol－1。(4)已知CH3OCH3(g)的标准燃烧热为1 455 kJ·mol－1，则表示其标准燃烧热的热化学方程式为CH3OCH3(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 455 kJ·mol－1；100 mL 0.2 mol·L－1NaOH溶液中含氢氧化钠的物质的量为0.02 mol，若二甲醚燃烧生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L－1NaOH溶液吸收生成Na2CO3，需消耗0.01 mol二氧化碳，则燃烧过程中放出的热量为1 455 kJ·mol－1×0.005 mol＝7.275 kJ。
答案：Ⅰ.(1)283.0 kJ·mol－1 (2)631.75 kJ
Ⅱ.(3)－41.3 kJ·mol－1
(4)CH3OCH3(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 455 kJ·mol－1 7.275 kJ
[基础巩固练]
知识点一 标准燃烧热
1．(2022·浙江宁波高二月考)下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为114.6 kJ
B．H2(g)的标准燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的
ΔH＝571.6 kJ·mol－1
C．放热反应比吸热反应容易发生
D．1 mol丙烷燃烧生成水和一氧化碳所放出的热量是丙烷的标准燃烧热
2．(2021·江苏盐城高二月考)下列说法正确的是( )
A．硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的标准燃烧热
B．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热
C．由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJ·mol－1，可知CO的标准燃烧热为283 kJ·mol－1
D．乙炔的标准燃烧热为1 299.6 kJ·mol－1，则2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)反应的ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
3．1 mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。下列热化学方程式中，ΔH能正确表示物质的标准燃烧热的是( )
A．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)
ΔH＝－11 003 kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
C．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1
D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
知识点二 能源的充分利用
4．下列分别是利用不同能源发电的实例图形，其中不符合开源节流思想的是( )
5．(2021·江苏常州高二月考)下列说法不正确的是( )
A．乙醇作燃料易燃烧，污染小，但不可再生
B．选择燃料需要考虑燃料热值的大小
C．若反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应
D．将煤制成水煤气可提高煤的利用率
6．下列说法正确的是( )
A．天然气的主要成分是甲烷，天然气是一种可再生的清洁能源
B．将农业废弃物在一定条件下产生热值较高的可燃性气体，是对生物质能的有效利用
C．若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则反应放热
D．寻找合适的催化剂，使水分解产生氢气的同时放出热量是科学家研究的方向
知识点三 ΔH计算的几种方法
7．(2021·江苏镇江高二期末)根据表中的键能数据，可知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH为( )
化学键 O===O C—H H—O C===O
键能/(kJ·mol－1) 497 414 463 803
A.－379 kJ·mol－1 B．－808 kJ·mol－1
C．－1 656 kJ·mol－1 D．－2 532 kJ·mol－1
8．(2021·安徽合肥高二月考)研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)
ΔH＝64.39 kJ·mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)
ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
则H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的ΔH为( )
A．319.68 kJ·mol－1 B．259.7 kJ·mol－1
C．－319.68 kJ·mol－1 D．－259.7 kJ·mol－1
[素养提升练]
9．(2021·山东潍坊高二检测)高温下可将煤转化为水煤气，水煤气可作为气体燃料，有关热化学方程式如下：
①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH1＝131.3 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．煤不属于化石燃料
B．等质量的CO和H2完全燃烧时，前者放热多
C．水煤气作为气体燃料，比煤直接燃烧污染小
D．由反应③可以确定H2的标准燃烧热为241.8 kJ·mol－1
10．(2021·安徽合肥高二期中)依据如图判断，下列说法正确的是( )
A．氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
B．2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低
C．液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
D．H2O(g)生成H2O(l)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量
11．(2022·江苏连云港高二检测)汽车尾气中的NOx和CO污染环境，在汽车尾气排放系统中安装催化转化器，可有效减少NOx和CO的排放。
Ⅰ.已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH1＝－566.0 kJ·mol－1
②N2(g)＋O2(g)===2NO(g)
ΔH2＝180.5 kJ·mol－1
③2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)
ΔH3＝－116.5 kJ·mol－1
(1)CO的标准燃烧热为______________。
(2)若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的热量，则1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的热量为________。
Ⅱ.利用水煤气合成二甲醚的总反应为3CO(g)＋3H2(g)===CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH＝－246.4 kJ·mol－1。
(3)它可以分为两步反应，分别如下：
①2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－205.1 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝________。
(4)已知CH3OCH3(g)的标准燃烧热为1 455 kJ·mol－1，写出表示其标准燃烧热的热化学方程式：__________________________________；若二甲醚燃烧生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L－1NaOH溶液吸收生成Na2CO3，则燃烧过程中放出的热量为______________。
课时跟踪检测(三) 能源的充分利用
[基础巩固练]
知识点一 标准燃烧热
1．(2022·浙江宁波高二月考)下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为114.6 kJ
B．H2(g)的标准燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的
ΔH＝571.6 kJ·mol－1
C．放热反应比吸热反应容易发生
D．1 mol丙烷燃烧生成水和一氧化碳所放出的热量是丙烷的标准燃烧热
解析：B 1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应时，氢离子与氢氧根离子反应生成2 mol液态水，理论上放出的热量为114.6 kJ，同时硫酸根离子与钡离子生成沉淀也伴随能量的变化，所以1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量一定不是114.6 kJ，A错误；氢气与氧气常温下不反应，在点燃条件下可发生反应，该反应为放热反应；而氢氧化钡晶体与氯化铵固体常温下可发生反应，该反应为吸热反应；所以放热反应不一定比吸热反应容易发生，C错误；1 mol丙烷燃烧生成液态水和气态二氧化碳时所放出的热量是丙烷的标准燃烧热，D错误。
2．(2021·江苏盐城高二月考)下列说法正确的是( )
A．硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的标准燃烧热
B．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热
C．由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJ·mol－1，可知CO的标准燃烧热为283 kJ·mol－1
D．乙炔的标准燃烧热为1 299.6 kJ·mol－1，则2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)反应的ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
解析：C 1 mol硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的标准燃烧热，故A错误；1 mol 碳完全燃烧生成二氧化碳时放出的热量才是碳的标准燃烧热，故B错误；标准燃烧热是1 mol物质完全燃烧的反应热，已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，则一氧化碳的标准燃烧热为283 kJ·mol－1，故C正确；乙炔的标准燃烧热为1 299.6 kJ·mol－1，则C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1，水应为液态，故D错误。
3．1 mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。下列热化学方程式中，ΔH能正确表示物质的标准燃烧热的是( )
A．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)
ΔH＝－11 003 kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
C．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1
D．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
解析：D C8H18的化学计量数为2，产物是稳定氧化物，ΔH不代表标准燃烧热，故A错误；H2的化学计量数为1，但产物不是稳定氧化物，ΔH不代表标准燃烧热，故B错误；C的化学计量数为2，产物不是稳定氧化物，ΔH不代表标准燃烧热，故C错误。
知识点二 能源的充分利用
4．下列分别是利用不同能源发电的实例图形，其中不符合开源节流思想的是( )
解析：C 火力发电是利用煤作燃料，不属于新能源的开发利用。
5．(2021·江苏常州高二月考)下列说法不正确的是( )
A．乙醇作燃料易燃烧，污染小，但不可再生
B．选择燃料需要考虑燃料热值的大小
C．若反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应
D．将煤制成水煤气可提高煤的利用率
解析：A 乙醇作燃料易燃烧，污染小，可再生。
6．下列说法正确的是( )
A．天然气的主要成分是甲烷，天然气是一种可再生的清洁能源
B．将农业废弃物在一定条件下产生热值较高的可燃性气体，是对生物质能的有效利用
C．若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则反应放热
D．寻找合适的催化剂，使水分解产生氢气的同时放出热量是科学家研究的方向
解析：B 煤、石油、天然气属于化石燃料，它们都是不可再生能源，故A错误；生物质发酵转化为可燃性气体比如甲烷，是对生物质能的有效利用，故B正确；若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则吸收的能量大于放出的能量，反应吸热，故C错误；催化剂只能改变化学反应速率，而不能违背能量守恒规律，水分解是吸热反应，这是不可逆转的，故D错误。
知识点三 ΔH计算的几种方法
7．(2021·江苏镇江高二期末)根据表中的键能数据，可知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)的ΔH为( )
化学键 O===O C—H H—O C===O
键能/(kJ·mol－1) 497 414 463 803
A.－379 kJ·mol－1 B．－808 kJ·mol－1
C．－1 656 kJ·mol－1 D．－2 532 kJ·mol－1
解析：B 反应热等于反应中断裂旧化学键吸收的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差，则ΔH＝4×414 kJ·mol－1＋2×497 kJ·mol－1－2×803 kJ·mol－1－4×463 kJ·mol－1＝－808 kJ·mol－1，B正确。
8．(2021·安徽合肥高二月考)研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。已知：
Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)
ΔH＝64.39 kJ·mol－1
2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)
ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
则H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的ΔH为( )
A．319.68 kJ·mol－1 B．259.7 kJ·mol－1
C．－319.68 kJ·mol－1 D．－259.7 kJ·mol－1
解析：C ①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g) ΔH＝64.39 kJ·mol－1
②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)
ΔH＝－196.46 kJ·mol－1
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.84 kJ·mol－1
依据盖斯定律由①＋×②＋③得：Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－319.68 kJ·mol－1，故选C。
[素养提升练]
9．(2021·山东潍坊高二检测)高温下可将煤转化为水煤气，水煤气可作为气体燃料，有关热化学方程式如下：
①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH1＝131.3 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．煤不属于化石燃料
B．等质量的CO和H2完全燃烧时，前者放热多
C．水煤气作为气体燃料，比煤直接燃烧污染小
D．由反应③可以确定H2的标准燃烧热为241.8 kJ·mol－1
解析：C 煤是常见的化石燃料，故A错误；根据2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1，可知56 g CO完全燃烧放热566 kJ，根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1，可知56 g H2完全燃烧放热483.6 kJ×14＝6 770.4 kJ，故B错误；CO和H2燃烧只生成二氧化碳和水，无污染，故C正确；氢气的标准燃烧热是指1 mol氢气生成液态水时放出的热量，所以H2的标准燃烧热不是241.8 kJ·mol－1，故D错误。
10．(2021·安徽合肥高二期中)依据如图判断，下列说法正确的是( )
A．氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
B．2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低
C．液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
D．H2O(g)生成H2O(l)时，断键吸收的能量小于成键放出的能量
解析：C 氢气的燃烧热是指1 mol H2完全燃烧生成液态水时释放的能量，故氢气的燃烧热ΔH＝＝－285.8 kJ·mol－1，A错误；氢气燃烧是放热反应，故2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量高，B错误；由图可知：2H2(g)＋O2(g) ===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，故水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，C正确； H2O(g)生成H2O(l)是物理变化，并没有化学键的断裂和形成，D错误。
11．(2022·江苏连云港高二检测)汽车尾气中的NOx和CO污染环境，在汽车尾气排放系统中安装催化转化器，可有效减少NOx和CO的排放。
Ⅰ.已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH1＝－566.0 kJ·mol－1
②N2(g)＋O2(g)===2NO(g)
ΔH2＝180.5 kJ·mol－1
③2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)
ΔH3＝－116.5 kJ·mol－1
(1)CO的标准燃烧热为______________。
(2)若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的热量，则1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的热量为________。
Ⅱ.利用水煤气合成二甲醚的总反应为3CO(g)＋3H2(g)===CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH＝－246.4 kJ·mol－1。
(3)它可以分为两步反应，分别如下：
①2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－205.1 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝________。
(4)已知CH3OCH3(g)的标准燃烧热为1 455 kJ·mol－1，写出表示其标准燃烧热的热化学方程式：__________________________________；若二甲醚燃烧生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L－1NaOH溶液吸收生成Na2CO3，则燃烧过程中放出的热量为______________。
解析：Ⅰ.(1)由①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH1＝－566.0 kJ·mol－1可知，2 mol CO完全燃烧生成CO2(g) 时放出566.0 kJ的热量，所以1 mol CO完全燃烧生成CO2(g)时放出283.0 kJ的热量，CO的标准燃烧热为283.0 kJ·mol－1。(2)若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的热量，设1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的热量为x kJ，由②N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2x kJ·mol－1＝180.5 kJ·mol－1，解得x＝631.75，所以1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的热量为631.75 kJ。Ⅱ.(3)已知：ⅰ.3CO(g)＋3H2(g)===CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH＝－246.4 kJ·mol－1
ⅱ.2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH1＝－205.1 kJ·mol－1
根据盖斯定律，由ⅰ－ⅱ可得：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝ΔH－ΔH1＝－246.4 kJ·mol－1－(－205.1 kJ·mol－1)＝－41.3 kJ·mol－1。(4)已知CH3OCH3(g)的标准燃烧热为1 455 kJ·mol－1，则表示其标准燃烧热的热化学方程式为CH3OCH3(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 455 kJ·mol－1；100 mL 0.2 mol·L－1NaOH溶液中含氢氧化钠的物质的量为0.02 mol，若二甲醚燃烧生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L－1NaOH溶液吸收生成Na2CO3，需消耗0.01 mol二氧化碳，则燃烧过程中放出的热量为1 455 kJ·mol－1×0.005 mol＝7.275 kJ。
答案：Ⅰ.(1)283.0 kJ·mol－1 (2)631.75 kJ
Ⅱ.(3)－41.3 kJ·mol－1
(4)CH3OCH3(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 455 kJ·mol－1 7.275 kJ