【金版学案】2014-2015学年高中化学 人教版选修4 同步课时检测：第一章 第二节 燃烧热 能源（含详细解析）

化学·选修4(人教版)
燃烧热　能源
2011年11月1日5时58分10秒，我国在酒泉卫星发射中心用改进型“长征二号”F运载火箭，成功将“神舟八号”航天飞船送入太空，实现了我国的首次空间交会对接。此次“神舟八号”飞船发射，是中国“长征”系列运载火箭第149次航天飞行。“长征二号”F运载火箭是在“长征二号”捆绑式运载火箭的基础上，按照发射载人飞船的要求，以提高可靠性、确保安全性为目标研制的运载火箭。火箭由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成，是目前我国所有运载火箭中起飞质量最大、 长度最长的火箭。燃料的燃烧放出巨大的能量推动火箭升空。
?水平测试
1．下列关于燃烧热的说法中正确的是(　　)
解析：根据概念：在101 kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ/mol表示。可见只有D正确。
答案：D
2．
“能源分类相关图”如右图所示，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、生物能、天然气
C．太阳能、风能、沼气
D．地热能、海洋能、核能
解析：太阳能、风能、沼气这三种能源既是新能源、可再生新能源，而且是来自太阳的能量。
答案：C
3．关于能源，以下说法中不正确的是(　　)
A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能
B．柴草燃烧时释放的能量是生物能
C．核能和地热能来自地球自身
D．潮汐能来源于月球引力做功
解析：柴草燃烧是剧烈的氧化反应，燃烧时化学能转变为热能，而柴草具有的化学能的最初来源也可追溯到太阳能，因为绿色植物的生长过程必须依靠阳光，通过光合作用，叶绿体将H2O和CO2转化成淀粉，在此过程中，太阳能转化成化学能贮存在植物中，通过燃烧，又释放出来，故B项错误。
答案：B
4．以下几个热化学方程式，能表示有关物质燃烧时的燃烧热的热化学方程式是(　　)
A．C(s)＋O2(g)===CO(g)
ΔH＝＋110.5 kJ·mol－1
B．C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
解析：燃烧热的热化学方程式要注意两个要素：1 mol物质完全燃烧和生成稳定氧化物，故B项正确。
答案：B
5．下列有关能源与能量的说法正确的是(　　)
A．煤和石油是经过亿万年形成的，亿万年后煤和石油还会生成，故二者属可再生能源
B．蒸汽属于一次能源
C．凡经过加热而发生的反应都是吸热反应，常温下进行的反应都是放热反应
D．反应物和生成物的总能量决定反应是放热还是吸热
解析：煤和石油是化石燃料，属不可再生能源，A错；蒸汽属于二次能源，B错；放热反应有时候也要加热才能进行，如碳的燃烧，C错；反应是放热还是吸热，决定于反应物和生成物的总能量的相对大小，D对。
答案：D
6．由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式：________。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应H2(g)＋O2(g)===H2O(l)的ΔH＝________kJ/mol。氢气的燃烧热为________kJ/mol。
解析：根据热化学方程式的书写规则可得
①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ/mol
1 g水蒸气转化成液态放热2.444 kJ，由此可计算1 mol (18 g)水蒸气转化成液态水放热18 g×2.444 kJ/g＝44.0 kJ，此过程可表示为：
②H2O(g)＝H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ/mol
①＋②得热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mo1
答案：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ/mol ；－285.8 285.8
?能力提升
7．下列措施不符合节能减排的是 (　　)
A．大力发展火力发电，解决广东电力紧张问题
B．在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C．用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏
D．用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气
解析：火力发电，必须燃烧大量的煤，同时会产生大量有害气体(如SO2)，并不符合节能减排，故A项不符合；太阳能热水器，使用太阳能，属于新能源，能达到节能减排的目的，故B项符合；用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏，明显符合节能减排的目的，故C项符合；沼气为作燃气，也能达到节能减排，故D项符合。
答案：A
8．已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH＝－566 kJ/mol；
Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)
ΔH＝－226 kJ/mol。
根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是(　　)
A．CO的燃烧热为283 kJ
B．上图可表示出CO生成CO2的反应过程和能量关系
C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g)
ΔH＞－452 kJ/mol
D．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.02×1023
解析：A项，燃烧热的单位是kJ/mol；B项，图中没有标注物质的系数和状态；C项，由CO2(s)===CO2(g)　ΔH＞0及盖斯定律可知C项正确；D项当反应放出509 kJ热量时，参加反应的CO为1 mol，电子转移数为2×6.02×1023。
答案：C
9．(1)在101 kPa时，足量H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，H2的燃烧热为______，表示H2燃烧热的热化学方程式为______________________________________。
(2)1.00 L 1.00 mol·L－1硫酸与2.00 L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液完全反应，放出114.6 kJ的热量，该反应的中和热为________，表示其中和热的热化学方程式为______________________________。
解析：(1)足量H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，故1 mol H2的燃烧放出热量为571.6 kJ/2＝285.8；故表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
(2)中和热概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 mol H2O，这时的反应热叫中和热。故生成1 mol H2O时放出热量为＝57.3 kJ。
答案：(1)－285.8 kJ·mol－1　H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
(2)－57.3 kJ·mol－1　H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
10．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人类面临的严峻课题。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________。
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)乌克兰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，表示乙醇燃烧热的化学方程式为_________________________________________________________。
解析：(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乙醇燃烧时放出的热量为59.43 kJ×＝1366.89 kJ。
答案：(1)ACD
(2)使煤油雾化，增大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＝－1366.89 kJ/mol