绝密★启用前
人教版《选修四》第一章第二节
燃烧热
能源
一、选择题
1.25℃、101
kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5
kJ/mol、285.8
kJ/mol、890.3
kJ/mol、2800
kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是(
)
A.C(s)+1/2O2(g)==CO(g)
△H
=-393.5
kJ/mol
B.CH4(g)+2O2(g)==
CO2(g)
+
2H2O(1)
△H
=-890.3
kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)
△H
=
+
571.6
kJ/mol
D.1/2C6H12O6(s)
+
3O2(g)
===
3CO2(g)
+
3H2O(g)
△H
=-1400
kJ/mol
2.对于:2C4H10(g)+13O2(g)═
8CO2(g)+10H2O(l)
△H=﹣5800kJ/mol的叙述中不正确的是(
)
A.该反应的反应热为△H=﹣5800kJ/mol,是放热反应
B.该反应的△H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℃、101kPa下,2molC4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5800kJ
D.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5800kJ/mol
3.下列关于反应能量的说法正确的是
A.Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)
ΔH=-216
kJ·mol-1,则反应物总能量>生成物总能量
B.相同条件下,如果1
mol氢原子所具有的能量为E1,1
mol氢分子所具有的能量为E2,则2E1=E2
C.101
kPa时,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6
kJ·mol-1,则H2的燃烧热为571.6
kJ·mol-1
D.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH=-57.3
kJ·mol-1,则1
mol
NaOH的氢氧化钠固体与含0.5
mol
H2SO4的稀硫酸混合后放出57.3
kJ的热量
4.已知反应:①101kPa时,C(s)+
O2(g)═CO(g)△H1=-110.5kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H2=-57.3kJ/mol,下列说中正确的是(
)
A.若碳的燃烧热用表示,则△H3<△H1
B.若碳的燃烧热用表示,则△H3>△H1
C.浓硫酸与稀溶液反应的中和热值为57.3kJ·mol-1
D.稀醋酸与稀溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ的热量
5.下列说法或表示法正确的是
A.氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水,前者放出热量多
B.需要加热的反应说明它是吸热反应
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)
ΔH
=-57.3
kJ·mol
-1,若将含0.5
mol
H2SO4的稀硫酸与含1
mol
NaOH的稀溶液混合,放出的热量等于57.3
kJ
D.1mol
S完全燃烧放热297.3
kJ,热化学方程式为:S+O2
SO2
ΔH=-297.3
kJ·mol-1
6.下列关于反应中能量的说法正确的是
A.相同条件下,如果1
mol氢原子所具有的能量为E1,1
mol
氢分子所具有的能量为E2,则2E1=E2
B.Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216
kJmol-1,则反应物总能量>生成物总能量
C.101
kPa时,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6
kJmol-1,则H2的燃烧热为571.6
kJ·mol-1
D.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3
kJmol-1,则1
mol
NaOH的氢氧化钠固体与含0.5
mol
H2SO4的稀硫酸混合后放出57.3
kJ的热量
7.下列说法或表示方法正确的是(
)
A.反应物总能量低于生成物总能量时,该反应不能发生
B.强酸跟强碱反应放出的热量称为中和热
C.由石墨比金刚石稳定可知,C(石墨,固)=C(金刚石,固)△H>O
D.在101kPa、25℃时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8KJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)十02(g)=2H2O(l)
△H=-285.8KJ/mol
8.下列关于反应热的说法正确的是(
)
A.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s)
△H﹦+1.9kJ·mo1-1,说明金刚石具有的能量比石墨低
B.已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(1)
△H﹦-57.4KJ·mo1-1,20g氢氧化钠固体溶于稀盐酸中恰好完全反应时放出的热量大于28.7kJ
C.已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mo1-1,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
△H﹦-890.3kJ·mo1-1
D.将0.5mo1N2和1.5mo1H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
△H﹦-38.6kJ·mo1-1
9.下列关于燃烧热的说法中正确的是
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.常温下,可燃物燃烧放出的热量
C.在25℃、1.01×105Pa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变
10.下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是
A、已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
△H=-483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
B、已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)
△H>0,则金刚石比石墨稳定
C、含20.0g
NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为:NaOH(aq)+1/2H2SO4
(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
△H=-57.4kJ/mol
D、已知I2(g)+
H2(g)=2HI(g)
△H1,
I2(s)+
H2(g)=2HI(g
)
△H2
则△H1>△H2
11.下列说法正确的是
A.等质量的白磷蒸气和白磷固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量,归根到底是由太阳能转变来的
C.燃烧热是指1mol物质完全燃烧时放出的热量
D.H+
(aq)+OH-(aq)=H2O(1)
△H=-57.3kJ/mol
也能表示稀醋酸与稀NaOH溶液反应的中和热
12.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
(
g
)
=
2H2
(
g
)
+
O2
(
g
)△H
=
+517.6
kJ/mol.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
13.我国宣布到2030年非化石能源占一次能源消费比重将提高到20%左右。下列不属于化石能源的是
A.煤
B.石油
C.天然气
D.生物质能
14.工业制A1,你认为说法不妥当的是
A.铝便于运输、贮存,从安全角度考虑,铝是最佳燃料之一
B.铝资源比较丰富,易于开采,且可以再生
C.铝燃烧热大,燃烧污染小,易有效控制
D.寻找高效催化剂,使A12O3分解同时释放能量,是铝能源大规模开发利用的一项关键技术
15.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
二、非选择题
16.(1)25℃、101
kPa下,1
mol
氢气燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则氢气燃烧的
热化学方程式为____________________________________________。
(2)
25℃,101kPa时,16
g
CH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3
kJ热量,则CH4燃烧的热化学方程式为_______________________________________。
(3)25℃,101kPa时,0.5
mol
CO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3
kJ的热,则
CO的燃烧热为
,其表示燃烧热的热化学方程式
是
。
(4)0.50L
2.00mol/L
H2SO4与2.00L
1.00mol/L
KOH溶液完全反应,放出114.6kJ的
热量,该反应的中和热为
,其表示中和热的热化学方程式
为
。
(5)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391
kJ、946
kJ,则25℃,101kPa时,N2与H2反应生成NH3的热化学方程式
是
。
17.(1)若5.2g乙炔(C2H2气态)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热260kJ.该反应的热化学方程式为
;乙炔的燃烧热为______________
(2)已知拆开1molH﹣H键,1molN﹣H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
(3)已知:0.3moL气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出649.5KJ热量,请写出乙硼烷燃烧的热化学方程
式
;又已知:H2O(l)→H2O(g);△H=+44kJ/moL,则
11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量
是
.
18.甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH1=-571.8
kJ·mol-1;
②CH3OH(g)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g)
ΔH2=-192.9
kJ·mol-1
(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为______________________________。
(2)反应②中的能量变化如图所示,则ΔH2=__________________。
(3)H2(g)的燃烧热为________________。
(4)请你分析H2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点:
_____________________________________;________________________________(写出两点即可)。
人教版《选修四》第一章第二节
燃烧热
能源
参考答案及解析
1.
【答案】B
【解析】燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,一氧化碳不是稳定氧化物,A项错误;热化学方程式正确,B正确;氢气燃烧是放热反应,△H小于0,C错误;生成物水是气体不是稳定氧化物,D错误,答案选B。
【题型】选择题
【难度】容易
2.
【答案】D
【解析】燃烧热的概念,必须为1nmol物质完全燃烧,生成稳定氧化物放出的热量,D项错误
【题型】选择题
【难度】容易
3.【答案】A
【解析】ΔH=-216
kJ·mol-1,为放热反应,所以反应物总能量>生成物总能量,,故A正确;是化学键的生成过程,所以该过程放热,2E1>E2,故B错误;燃烧热是
1
mol可燃物燃烧放出的热量,H2的燃烧热为285.8
kJ·mol-1,故C错误;氢氧化钠固体溶解放热,1
mol
NaOH的氢氧化钠固体与含0.5
mol
H2SO4的稀硫酸混合后放出的热量大于57.3
kJ,故D错误。
【题型】选择题
【难度】容易
4.
【答案】A
【解析】碳的燃烧热是完全燃烧1molC生成最稳定氧化物二氧化碳所释放的热量,碳完全燃烧放热比不完全燃烧放热多,即△H3<△H1,故A正确,B项错误;浓硫酸的稀释过程是放热的,浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热大于57.3kJ/mol,故C项错误;醋酸的电离过程是吸热的,稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出的热量小于57.3kJ,故D错误。
【题型】选择题
【难度】容易
5.
【答案】C
【解析】因为液态水变为气态水的过程是吸热的,所以氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水,后者放出热量多,故A错误;铝热反应需要高温下才能发生,但是它是放热反应,故B错误;将含0.5molH2SO4的稀硫酸即H+是1mol,与含1molNaOH即OH-是1mol的溶液混合,放出的热量等于57.3
kJ,故C正确;1molS完全燃烧放热297.3
kJ,其热化学方程式为:S(s)+O2(g)═SO2(g),△H=-297.3
kJ/mol,故D错误。
【题型】选择题
【难度】容易
6.
【答案】B
【解析】原子结合形成分子时要释放能量,因此1
mol
氢分子所具有的能量为E2小于2mol的H原子所具有的能量,A项错误;
Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216
kJmol-1,则反应物总能量>生成物总能量,B项正确;燃烧热是1mol的物质完全燃烧,产生稳定的氧化物时所放出的能量,101
kPa时,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-571.6
kJmol-1,则H2的燃烧热为285.8KJ/mol,C项错误NaOH固体溶于水放热,所以1
mol
NaOH的氢氧化钠固体与含0.5
mol
H2SO4的稀硫酸混合后放出的热量大于57.3
kJ,D项错误。
【题型】选择题
【难度】容易
7.
【答案】C
【解析】反应物总能量低于生成物总能量,该反应是吸热反应,吸热反应在一定的条件下也能发生,A项错误;中和热是指酸和碱在溶液状态下发生反应生成1mol水产生的热量,B项错误;石墨比金刚石稳定,所以石墨具有的能量低,根据焓变=生成物的能量-反应物的能量,知C(石墨,固)=C(金刚石,固)△H>0,C项正确;在101kPa、25℃时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8KJ热量,则2H2(g)十O2(g)=2H2O(l)
△H=-571.6KJ/mol,D项错误。
【题型】选择题
【难度】容易
8.
【答案】B
【解析】石墨转化为金刚石是吸热反应,石墨的能量应小于金刚石的能量,故A项错误;氢氧化钠固体溶于水放出大量的热,热量应大于28.7kJ,故B项正确;CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)中的水应该为液态,C项错误;D、N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是可逆反应,不能完全进行到底,△H不等于-38.6kJ·mo1-1,D项错误。
【题型】选择题
【难度】容易
9.
【答案】C
【解析】在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,叫做该物质的燃烧热,且与化学方程式的化学计量数无关故A、B、D项错误,C项正确。
【题型】选择题
【难度】容易
10.
【答案】C
【解析】燃烧热是指1mol的可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,对应氢元素而言,稳定氧化物是指液态水,A项错误;石墨转化为金刚石是吸热反应,说明石墨的能量低,所以石墨稳定,B项错误;C、中和热是指稀溶液中,酸和碱反应生成1mol水时,放出的热量,C项正确;碘蒸汽变为碘固体,会放出热量,所以前者放出的热量多,但△H1
【题型】选择题
【难度】容易
11.
【答案】B
【解析】等质量的白磷蒸气和白磷固体分别完全燃烧,由于白磷蒸气含有的能量高,所以前者放出的热量多,A项错误;人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量,归根到底是由古代的动物、植物等经过漫长的历史时期形成的,因此是太阳能转变来的,B项正确;燃烧热是指1mol物质完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,C项错误;H+
(aq)+OH-(aq)=H2O(1)
△H=-57.3kJ/mol表示可溶性的强酸与强碱反应产生可溶性盐和水时放出的热量,由于醋酸是弱酸,电离吸收热量,因此该热化学方程式不能表示稀醋酸与稀NaOH溶液反应的中和热,D项错误。
【题型】选择题
【难度】容易
12.
【答案】A
【解析】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项正确;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项错误;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项错误;风力是一级能源,D项错误。
【题型】选择题
【难度】容易
13.
【答案】D
【解析】化石能源是指远古时代的动植物的尸体在地壳中经过高温、高压、几亿年甚至几十亿年转化而成的燃料,包括煤、石油和天然气,其中生物质能不是化石能源,故选D。
【题型】选择题
【难度】容易
14.
【答案】D
【解析】Al为固体,且密度较小,则铝质轻,便于运输、贮存,且安全,故A正确;Al是地壳中含量最多的金属元素,大量存在于矿石中,则铝矿资源比较丰富,且铝是一种可以循环利用的资源,故B正确;Al燃烧时放出热量较大,且生成的氧化铝,则对环境的污染容易得到有效的控制,故C正确;铝燃烧放出热量,
Al2O3分解产生铝需要吸收能量,使用催化剂不改变热效应,故D错误。
【题型】选择题
【难度】容易
15.
【答案】A
【解析】火力发电需要原料煤,煤的燃烧造成环境污染,不符合节能减排,A项错误;太阳能热水器是将太阳能转化为热能,不会产生环境污染,B项正确;石灰与煤燃烧生成的二氧化硫反应生成亚硫酸钙,被空气中的氧气氧化成为硫酸钙,达到脱硫的目的,同时还可回收石膏,C项正确;沼气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧后产生水和二氧化碳,对空气无污染,D项正确。
【题型】选择题
【难度】容易
16.
【答案】(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
△H=
-571.6
kJ/mol
(2)
CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)
+CO2(g)
△H=
-890.3
kJ/mol
(3)
282.6
kJ/mol;CO
(g)+1/2O2(g)=CO2(l)
△H=-282.6
kJ/mol
(4)
57.3
kJ·mol-1
1/2H2SO4(aq)+1/2NaOH(aq)===
1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3
kJ·mol-1
(5)
N2(g)+3H2(g)?===?2NH3(g)
ΔH=-92
kJ·mol-1
【解析】(1)25℃、101
kPa下,1
mol
氢气燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
△H=-285.8kJ/mol;
(2)25℃,101kPa时,16
g
CH4(g)即1mol甲烷与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3
kJ热量,则CH4燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)
+CO2(g)
△H=
-890.3
kJ/mol;
(3)燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。25℃,101kPa时,0.5
mol
CO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3
kJ的热量,则1molCO在足量的O2中充分燃烧,放出2×141.3
kJ=282.6的热量,所以CO的燃烧热为282.6
kJ/mol。其表示燃烧热的热化学方程式是CO
(g)+1/2O2(g)=CO2(l)
△H=-282.6
kJ/mol;
(4)中和热是在一定条件下,稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量,0.50L
2.00mol/L
H2SO4与2.00L
1.00mol/L
KOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,其中生成水的物质的量是2mol,所以生成1mol水放出的热量是114.6kJ÷2=57.3kJ,因此该反应的中和热为57.8
kJ·mol-1,则表示中和热的热化学方程式为1/2H2SO4(aq)+1/2NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3
kJ·mol-1;
(5)在反应N2+3H22NH3中,断裂3molH-H键,1molN≡N键共吸收的能量为3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-H键,放出的能量为6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ,N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为,
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ mol-1。
【题型】填空题
【难度】一般
17.
【答案】(1)2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)
△H=﹣2600.0kJ mol﹣1
;1300KJ/mol
(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
△H=﹣92KJ/mol
(3)B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)
△H=﹣2165kJ/mol
,1016.5
kJ
【解析】(1)
5.2g乙炔的物质的量为:5.2g/26g/mol
=0.2mol,0.2mol乙炔(C2H2气态)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热260kJ,则2mol乙炔完全燃烧生成液态水和
CO2(g)时放热2600kJ,所以乙炔燃烧的热化学方程式为:
2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2600.0kJmol-1;根据乙炔燃烧的热化学方程式可知1mol乙炔完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为1300KJ,所以乙炔的燃烧热为1300KJ/mol;
(2)在反应N2+3H22NH3中,断裂3molH-H键,1mol
N三N键共吸收的能量为:
3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mol
NH3,共形成6mol
N-H键,放出的能量为:
6×391kJ=2346kJ,吸收的热量少,放出的热量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ;故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJmol-1.
(3)0.3moL气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出649.5KJ,则1mol硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态B2O3和液态水,放出2165KJ的热量,所以乙硼烷燃烧的热化学方程式:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)△H=﹣2165kJ/mol;11.2L/22.4L/mol=0.5mol,0.5molB2H6生成1.5mol水,放出0.5×2165KJ=1082.5KJ,1mol水变气态ΔH=+44kJ/mol,1.5mol要吸收1.5×44=66KJ热量,所以0.5mol乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是1016.5
kJ。
【题型】填空题
【难度】一般
18.
【答案】(1)CH3OH(g)+3/2O2(g)=
==CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-764.7
kJ·mol-1
(2)ΔH2=
E1-E2
。(3)285.9
kJ·mol-1。
(4)H2燃烧的产物对环境无任何污染;等质量的H2完全燃烧放出的热量比CH3OH(g)的高
(其他合理答案也可)。
【解析】(1)反应①+②可得:CH3OH(g)+3/2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=ΔH1+ΔH2=-764.7
kJ/mol。(2)反应能量变化只与始态、终态能量有关,故ΔH2=E1-E2。(3)
25℃,101
kPa时,1
mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热.,所以H2(g)的燃烧热为ΔH=-285.9
kJ/mol。(4)比较H2(g)和CH3OH(g)完全燃烧的热化学方程式,H2(g)燃烧产物为H2O,其对环境无任何影响,CH3OH(g)燃烧会产生对环境有影响的温室气体CO2,且等质量的H2(g)燃烧比CH3OH(g)燃烧放出的热量多。
【题型】填空题
【难度】一般