2016-2017学年高二上学期 第一章 化学反应与能量
第二节 燃烧热 能源 课时练习
选择题(本题包括10小题.每小题4分.共40分.每小题只有一个选项符合题意.)
1.能源紧张、资源短缺、环境恶化是当今世界面临的三大问题,下列说法错误的是( )
A.电池外壳的金属材料回收再利用
B.将地沟油回收再加工为食用油,提高资源的利用率
C.目前我国使用的主要能源是化石燃料,化石燃料属于不可再生能源
D.能源的开发和利用情况,可以衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平
2.下列措施不能达到节能减排目的的是 ( )
A.利用太阳能制氢燃料 B.用家用汽车代替公交车
C.利用潮汐能发电 D.用节能灯代替白炽灯
3.下列说法正确的是( )
A.在101kPa时,1mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热
C.燃烧热或中和热都是反应热的种类之一
D.其他条件一样时,氢气与氧气反应生成液态水和气态水时所放出的热量相等
4.随着能源危机影响的加剧,全球寻找新能源的步伐加快,下列几种能源中不属于新能源的是( )
A.石油 B.风能 C.太阳能 D.潮汐能
5.已知:2C4H10(g)+13O2(g)===8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5 800 kJ·mol-1 的叙述错误的是( )21教育网
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 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2 和液态水时放出热量5 800 kJ21·cn·jy·com
D.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,则丁烷的燃烧热为5800 kJ·mol-1
6.反应:H2S(g)+aO2(g)═X+cH2O(l),△H,若△H表示H2S燃烧热,则X为( )
A.S(s) B.SO2(g) C.SO3(g) D.SO3(l)
7.下列说法正确的是( )
A.电能是二级能源 B.天然气是二级能源
C.水煤气是一级能源 D.风力是二级能源
8.下列关于能源的说法不正确的是( )
A.煤的干馏是物理变化,煤的气化和液化是化学变化
B.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠
C.沼气(主要成分是CH4)是可再生能源
D.太阳能、氢能、风能、地热能、生物质能都是新能源
9.已知热化学方程式:
①H2(g)+ O2(g)=H2O(g);ΔH=-241.8 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ;ΔH=-483.6 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l); ΔH=-285.8 kJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ;ΔH=-571.6 kJ·mol-1?
则氢气的燃烧热为( )
A.-241.8 kJ·mol-1 B.-483.6 kJ·mol-1
C.-285.8 kJ·mol-1 D.-571.6 kJ·mol-1
10.已知热化学方程式C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(g) ΔH=-1 256 kJ/mol,下列说法正确的是( )www.21-cn-jy.com
A.乙炔(C2H2)的燃烧热为1 256 kJ/mol
B.若转移10 mol电子,则消耗2.5 mol O2
C.若生成2 mol液态水,则ΔH=-2 512 kJ/mol
D.若形成4 mol碳氧共用电子对,则放出的热量为2 512 kJ
二、非选择题(本题包括4小题.共60分)
11.(15分)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=+571.6 kJ/mol。根据以上叙述回答:2·1·c·n·j·y
(1)下列叙述正确的是(双选)( )
A.电能是二级能源 B.水力是二级能源
C.天然气是一级能源 D.焦炉气是一级能源
(2)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/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( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.1∶3.4 B.1∶1.7
C.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
12.(15分)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 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)上述热化学方程式中,不正确的有________;不正确的理由分别是________________
________________________________________________________________________。
(2)根据上述信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式:_____________________________。
(3)上述反应中,表示燃烧热的热化学方程式为 ;
表示中和热的热化学方程式为______________________。
13.(15分)“嫦娥一号”登月成功,实现了中国人“奔月”的梦想。
(1)发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧,这种推进剂的优点是__________________________ 、__________________________。(请写两条)
(2)下列是298 K时,氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式:
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·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最多的是____________,通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是________(保留1位小数)。
(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
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:_________________________________。
14.(15分)以下是一些烷烃的燃烧热(kJ/mol)数据,回答下列问题:
化合物
燃烧热
化合物
燃烧热
甲烷
891.0
正丁烷
2 878.0
乙烷
1 560.8
异丁烷
2 869.6
丙烷
2 221.5
2-甲基丁烷
3 531.3
(1)已知:物质的能量越高越不稳定,根据表中的数据,比较正丁烷、异丁烷的热稳定性:正丁烷________异丁烷(填“>”或“<”)。21世纪教育网版权所有
(2)写出表示乙烷燃烧热的热化学方程式:_______________________________。
(3)相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量________(填“越多”、“越少”或“相同”)。21cnjy.com
2016-2017学年高二上学期 第一章 化学反应与能量
第二节 燃烧热 能源 课时练习 解析
选择题(本题包括10小题.每小题4分.共40分.每小题只有一个选项符合题意.)
1.能源紧张、资源短缺、环境恶化是当今世界面临的三大问题,下列说法错误的是( )
A.电池外壳的金属材料回收再利用
B.将地沟油回收再加工为食用油,提高资源的利用率
C.目前我国使用的主要能源是化石燃料,化石燃料属于不可再生能源
D.能源的开发和利用情况,可以衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平
【分析】
A.电池外壳的金属材料可以回收再利用;
B.地沟油对人体有害;
C.化石燃料资源有限,是不可再生的;
D.能源的开发和利用情况,可以衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平;
【解答】
A.电池外壳的金属材料回收再利用属于废物利用,正确;
B.地沟油对人体有害,不能回收再加工为食用油,错误;
C.化石燃料资源有限,是不可再生的,正确;
D.能源的开发和利用情况,可以衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平,正确;
故选B.
【答案】B
2.下列措施不能达到节能减排目的的是( )
A.利用太阳能制氢燃料 B.用家用汽车代替公交车
C.利用潮汐能发电 D.用节能灯代替白炽灯
【分析】
A.太阳能无污染;
B.用家用汽车代替公交车,消耗的能源增多;
C.潮汐是一种取之不尽用之不竭的无污染的可再生能源;
D.用节能灯代替白炽灯,可以节约电。
【解答】
A.太阳能无污染,能达到节能减排的目的,不选;
B.用家用汽车代替公交车,不可取,这样增加了对环境的污染,同时消耗的能源增多,可选;C.潮汐是一种取之不尽用之不竭的无污染的可再生能源,不选;
D.用节能灯代替白炽灯,可以节约电,不选。
故选B。
【答案】B
3.下列说法正确的是( )
A.在101kPa时,1mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热
C.燃烧热或中和热都是反应热的种类之一
D.其他条件一样时,氢气与氧气反应生成液态水和气态水时所放出的热量相等
【分析】
A.在101kPa时,1mol物质完全燃烧时,不一定生成稳定产物,故不能作为该物质的燃烧热;
B.强酸强碱的稀溶液生成1mol水时,是中和热,而弱酸弱碱的电离需要吸收热量,测量出来的反应热不是中和热;21cnjy.com
C.燃烧热和中和热均为反应热;
D.液态水的能量低于气态水的能量,故氢气与氧气反应生成液态水时放出的能量多.
【解析】
A.在101kPa时,1mol物质完全燃烧时,不一定生成稳定产物,故不能作为该物质的燃烧热,A错误;www.21-cn-jy.com
B.强酸强碱的稀溶液生成1mol水时,是中和热,而弱酸弱碱的电离需要吸收热量,测量出来的反应热不是中和热,B错误;【来源:21cnj*y.co*m】
C.燃烧热和中和热均为反应热,C正确;
D.液态水的能量低于气态水的能量,故氢气与氧气反应生成液态水时放出的能量多,D错误.
故选C.
【答案】C
4.随着能源危机影响的加剧,全球寻找新能源的步伐加快,下列几种能源中不属于新能源的是( )
A.石油 B.风能 C.太阳能 D.潮汐能
【分析】
新能源指太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、核聚变能等。
【解答】
新能源指太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、核聚变能等,B、C、D属于新能源;石油属于化石能源,符合题意。【来源:21·世纪·教育·网】
【答案】A
5.已知:2C4H10(g)+13O2(g)===8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5 800 kJ·mol-1 的叙述错误的是( )【出处:21教育名师】
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 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2 和液态水时放出热量5 800 kJ【版权所有:21教育】
D.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,则丁烷的燃烧热为5800 kJ·mol-1
【分析】
A.反应热△H=-5800kJ/mol,是放热反应;
B.反应热的与物质的状态有关,同时反应热跟方程式的系数对应;
C.热化学方程式不仅表明了化学反应的物质的变化,也表明了化学反应的能量变化;
D.燃烧热:在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。【解答】21教育名师原创作品
A.根据题意得出该反应的反应热△H=-5800kJ/mol,是放热反应,正确;
B.反应热的与物质的状态有关,因此书写热化学方程式物质的状态必须写上,同时反应热跟方程式的系数对应,正确;
C.热化学方程式不仅表明了化学反应的物质的变化,也表明了化学反应的能量变化,正确;
D.燃烧热:在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。C4H10系数不是1,5800 kJ·mol-1不是丁烷的燃烧热,错误.
故选D.
【答案】D
6.反应:H2S(g)+aO2(g)═X+cH2O(l),△H,若△H表示H2S燃烧热,则X为( )
A.S(s) B.SO2(g) C.SO3(g) D.SO3(l)
【分析】若△H表示H2S燃烧热,则X应该是H2S完全燃烧产生的稳定的氧化物气态SO2。
【解答】
若△H表示H2S燃烧热,则X应该是H2S完全燃烧产生的稳定的氧化物气态SO2,故选B。
【答案】B
7.下列说法正确的是( )
A.电能是二级能源 B.天然气是二级能源
C.水煤气是一级能源 D.风力是二级能源
【分析】
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,需要依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源.2·1·c·n·j·y
【解答】
A.电能是通过物质燃烧放热转化成的;或是由风能、水能、核能等转化来的,为二级能源,A正确;
B.天然气是矿物燃料,是经人工开采、加工后获得的,为一级能源,B错误;
C.水煤气是通过煤和水蒸汽制取得,是一氧化碳和氢气的混合气体,水煤气是通过煤和水蒸汽制取的,是二级能源,C错误;2-1-c-n-j-y
D.风力是一级能源,D错误.
故选A.
【答案】A
8.下列关于能源的说法不正确的是( )
A.煤的干馏是物理变化,煤的气化和液化是化学变化
B.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠
C.沼气(主要成分是CH4)是可再生能源
D.太阳能、氢能、风能、地热能、生物质能都是新能源
【分析】
A.煤的干馏是化学变化;
B.石油的分馏可得到汽油、煤油、柴油等产品;
C.沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体;
D.新能源指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源。
【解答】
A.煤的干馏是化学变化,故A错误;
B.石油的分馏可得到汽油、煤油、柴油等产品,可用作燃料和保存少量金属钠,故B正确;C.沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体,是可再生能源,故C正确;
D.新能源指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等,故D正确。 21*cnjy*com
故选A.
【答案】A
9.已知热化学方程式:
①H2(g)+ O2(g)=H2O(g);ΔH=-241.8 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ;ΔH=-483.6 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l); ΔH=-285.8 kJ·mol-1
④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ;ΔH=-571.6 kJ·mol-1?
则氢气的燃烧热为( )
A.-241.8 kJ·mol-1 B.-483.6 kJ·mol-1
C.-285.8 kJ·mol-1 D.-571.6 kJ·mol-1
【分析】燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量.
【解答】燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,根据热化学方程式的含义,H2的标准燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8 kJ/mol,故选C.
【答案】C
10.已知热化学方程式C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(g) ΔH=-1 256 kJ/mol,下列说法正确的是( )
A.乙炔(C2H2)的燃烧热为1 256 kJ/mol
B.若转移10 mol电子,则消耗2.5 mol O2
C.若生成2 mol液态水,则ΔH=-2 512 kJ/mol
D.若形成4 mol碳氧共用电子对,则放出的热量为2 512 kJ
【分析】
A.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。
B.消耗1 mol O2转移电子4 mol。
C.生成2 mol气态水时,ΔH=-2 512 kJ/mol。
D.形成4 mol碳氧共用电子对,也就是生成1 mol CO2.
【解答】
A.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。
B.消耗1 mol O2转移电子4 mol,若转移10 mol电子,则n(O2)= mol=2.5 mol,故B正确。
C.生成2 mol气态水时,ΔH=-2 512 kJ/mol,C不正确。
D.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628 kJ.
故选B.
【答案】B
二、非选择题(本题包括4小题.共60分)
11.(15分)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=+571.6 kJ/mol。根据以上叙述回答:21·cn·jy·com
(1)下列叙述正确的是(双选)( )
A.电能是二级能源 B.水力是二级能源
C.天然气是一级能源 D.焦炉气是一级能源
(2)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/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( )www-2-1-cnjy-com
A.1∶3.4 B.1∶1.7
C.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
【分析】
(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。焦炉气是炼焦的产物,是从煤间接制取的,应属于二级能源。
(2)根据2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ/mol 、CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol,计算等质量的氢气和甲烷分别完全燃烧后,放出的热量之比;
(3)
A.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。
B.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。
C.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。
D.D是一个可以肯定的研究方向,以解决分解水制H2的问题。
【解答】
(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。
(2)根据2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ/mol 、CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol,计算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(571.6 kJ/mol×4)∶890.3 kJ/mol=2.6∶1;21教育网
(3)
A.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。21*cnjy*com
B.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。
C.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.D是一个可以肯定的研究方向,以解决分解水制H2的问题,D正确。
【答案】
(1)AC (2)C (3)AC
12.(15分)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 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)上述热化学方程式中,不正确的有________;不正确的理由分别是________________
________________________________________________________________________。
(2)根据上述信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式:_____________________________。
(3)上述反应中,表示燃烧热的热化学方程式为 ;
表示中和热的热化学方程式为______________________。
【分析】
(1)①中反应热的单位应是kJ/mol,②式不符合实际反应情况,碳和水的反应属于吸热反应,ΔH>0;③式中H2SO4、NaOH、Na2SO4的聚集状态应为aq。
(2)据⑦可写出表示H2燃烧热的热化学方程式。
(3)燃烧热是101 kPa 1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量;中和热是指酸碱的稀溶液中和生成1 mol水时所放出的热量。21·世纪*教育网
【解答】
(1)①中反应热的单位应是kJ/mol,②式不符合实际反应情况,碳和水的反应属于吸热反应,ΔH>0;③式中H2SO4、NaOH、Na2SO4的聚集状态应为aq。
(2)据⑦可写出表示H2燃烧热的热化学方程式:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol。
(3)燃烧热是101 kPa 1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,故④、⑤表示燃烧热的热化学方程式;同理,中和热是指酸碱的稀溶液中和生成1 mol水时所放出的热量,故⑥可表示中和热的热化学方程式。
【答案】
(1)①②③ ①中ΔH单位有误;②不符合客观事实,ΔH应大于零;③除H2O外各物质均处于稀溶液中,应用aq 标注
(2)H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
(3)④⑤ ⑥
13.(15分)“嫦娥一号”登月成功,实现了中国人“奔月”的梦想。
(1)发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧,这种推进剂的优点是__________________________ 、__________________________。(请写两条)
(2)下列是298 K时,氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式:
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·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最多的是____________,通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是________(保留1位小数)。
(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
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:_________________________________。
【分析】
(1)H2的密度小,相同质量的H2比其他燃料燃烧放出的热量多,产物H2O无污染。
(2)根据各物质燃烧的燃烧热数据算出等质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时放出的热量。
(3)根据H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,以及题给各物质状态变化时的焓变,可求出H2(l)+O2(l)===H2O(g)的焓变ΔH的数值。21世纪教育网版权所有
【解答】
(1)H2的密度小,相同质量的H2比其他燃料燃烧放出的热量多,产物H2O不对大气造成污染。
(2)根据各物质燃烧的燃烧热数据可算出,等质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时,H2放出热量最多。等质量的H2和C燃烧产生的热量比为:285.8∶=4.4∶1。
(3)根据H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,以及题给各物质状态变化时的焓变,可求出H2(l)+O2(l)===H2O(g)的焓变ΔH的数值,ΔH=(-285.8+0.92+×6.84+44) kJ·mol-1=-237.46 kJ·mol-1。
【答案】
(1)相同质量时,氢气放出的热量多 产物为水,无污染(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.(15分)以下是一些烷烃的燃烧热(kJ/mol)数据,回答下列问题:
化合物
燃烧热
化合物
燃烧热
甲烷
891.0
正丁烷
2 878.0
乙烷
1 560.8
异丁烷
2 869.6
丙烷
2 221.5
2-甲基丁烷
3 531.3
(1)已知:物质的能量越高越不稳定,根据表中的数据,比较正丁烷、异丁烷的热稳定性:正丁烷________异丁烷(填“>”或“<”)。
(2)写出表示乙烷燃烧热的热化学方程式:_______________________________。
(3)相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量________(填“越多”、“越少”或“相同”)。
【分析】
(1)正丁烷的燃烧热大于异丁烷,燃烧热越大,能量越高,越不稳定。
(2)由表查得乙烷的燃烧热为1 560.8 kJ/mol
(3)相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越少。
【解答】
(1)由表中数据可知,正丁烷的燃烧热大于异丁烷,燃烧热越大,能量越高,越不稳定,由此知正丁烷的热稳定性小于异丁烷。
(2)由表查得乙烷的燃烧热为1 560.8 kJ/mol,故乙烷燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 560.8 kJ/mol
(3)16 g CH4(1 mol CH4)完全燃烧放出热量为891.0 kJ,16 g C2H6完全燃烧放出热量为×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,乙烷中碳的质量分数大于甲烷,因此得出:相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越少。
【答案】
(1)< (2)C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 560.8 kJ/mol (3)越少