第一章 第二节 燃烧热 能源练习 新人教版选修4

1 第二节第二节 燃烧热燃烧热 能源能源 目标要求 1 理解燃烧热的概念 2 了解化学在解决能源危机中的重要作用 知道节 约能源 提高能量利用率的实际意义 一 燃烧热 1 概念 101 kPa 时 1 mol 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 单位 kJ mol 1 2 燃烧热与中和热的重要区别 1 反应环境的区别 燃烧热必须是燃烧反应而且是完全燃烧 有 O2参加 而中和热是 稀溶液中的酸碱中和反应 2 反应实质不同 燃烧反应是氧化还原反应 中和反应是复分解反应 3 规定物质不同 燃烧热是 1 mol 纯物质被燃烧 中和热是生成 1 mol H2O 二 能源 1 能源是能提供能量的资源 它包括化石燃料 煤 石油 天然气 阳光 风力 流 水 潮汐以及柴草等 2 解决能源危机的方法 1 科学地控制燃烧反应 使燃料充分燃烧 提高能源的使用效率 2 寻找新的能源 现正探索的新能源有太阳能 氢能 风能 地热能 海洋能和生物 质能等 它们资源丰富 可以再生 没有污染或很少有污染 知识点一 燃烧热 1 下列关于燃烧热的说法中正确的是 A 1 mol 物质燃烧所放出的热量 B 常温下 可燃物燃烧放出的热量 C 在 25 1 01 105 Pa 时 1 mol 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 答案 C 2 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 H 110 5 kJ mol 1 1 2 B C s O2 g CO2 g H 393 5 kJ mol 1 C 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6 kJ mol 1 D H2 g O2 g H2O g H 241 8 kJ mol 1 1 2 答案 B 解析 要考虑两个要素 1 mol 物质燃烧和生成稳定氧化物 知识点二 能源 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 2 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 答案 B 解析 B 选项中 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 选项错误 4 下列叙述正确的是 A 水能是二次能源 B 电能是二次能源 C 天然气是可再生能源 D 水煤气是可再生能源 答案 B 练基础落实 1 下列热化学方程式中 H 的数值表示可燃物燃烧热的是 A CO g O2 g CO2 g H 283 kJ mol 1 1 2 B CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 802 3 kJ mol 1 C 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6 kJ mol 1 D H2 g Cl2 g 2HCl g H 184 6 kJ mol 1 答案 A 解析 根据燃烧热的概念知应是 1 mol 燃料 生成常温常压下稳定的氧化物 H2O 在上 述情况下液态稳定 2 已知 H2的燃烧热为 285 8 kJ mol 1 CO 的燃烧热为 282 8 kJ mol 1 现有 H2和 CO 组成的混合气体 5 6 L 标准状况 经充分燃烧后 放出总热量为 71 15 kJ 并生成液态 水 下列说法正确的是 A CO 燃烧的热化学方程式为 2CO g O2 g 2CO2 g H 282 8 kJ mol 1 B H2燃烧的热化学方程式为 2H2 g O2 g 2H2O g H 571 6 kJ mol 1 C 燃烧前混合气体中 CO 的体积分数为 60 D 燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生 0 125 mol O2 答案 D 解析 根据 H2 CO 的燃烧热数据判断 A 项 H 应为 565 6 kJ mol 1 A 项错 B 项 应为液态水 B 项错 C 项 CO 的体积应进行计算 设 H2 CO 物质的量分别为 x y 则 x y 0 25 mol H2燃烧放热为 285 8x kJ CO 燃烧放热为 282 8y kJ 则 285 8 x 282 8y 71 15 kJ 解 联立方程得 x 0 15 mol y 0 1 mol 故 CO 的体积分数为 40 C 选项错 根据元素守恒 H2 CO 燃烧后生成 H2O CO2 与燃烧前 H2 CO 总物质的量相等 与 Na2O2反应生成的 O2是 H2O 和 CO2总物质的量的一半 3 根据以下 3 个热化学方程式 2H2S g 3O2 g 2SO2 g 2H2O l H Q1 kJ mol 1 2H2S g O2 g 2S s 2H2O l H Q2 kJ mol 1 3 2H2S g O2 g 2S s 2H2O g H Q3kJ mol 1 判断 Q1 Q2 Q3三者关系正确的是 A Q1 Q2 Q3 B Q1 Q3 Q2 C Q3 Q2 Q1 D Q2 Q1 Q3 答案 A 4 已知化学反应 C s 1 2O2 g CO g H1 0 CO g 1 2O2 g CO2 g H2 0 C s O2 g CO2 g H3 0 下列说法正确的是 相同条件下 A 56 g CO 和 32 g O2所具有的总能量小于 88 g CO2所具有的总能量 B 碳的燃烧热是 H3 C H1异丁烷 C 乙烷燃烧的热化学方程式为 2C2H6 g 7O2 g 4CO2 g 6H2O g H 1 560 8 kJ mol 1 D 相同质量的烷烃 碳的质量分数越大 燃烧放出的热量越多 答案 A 解析 由正丁烷和异丁烷的燃烧热数据可推出正戊烷比 2 甲基丁烷的燃烧热略大些 A 正确 正丁烷和异丁烷燃烧生成等量的相同的物质 即生成新化学键时所放出的热量相等 1 mol 正丁烷完全燃烧放出的热量比 1 mol 异丁烷完全燃烧放出的热量多 即 1 mol 正丁烷 与 O2反应时断键所吸收的能量比 1 mol 异丁烷与 O2反应时断键所吸收的能量少 从而说明 正丁烷的热稳定性小于异丁烷 C 项中的 H 3 121 6 kJ mol 1 且 H2O 应为液态 D 项 1 g CH4燃 烧放出 55 69 kJ 的热量 1 g C2H6燃烧放出 52 03 kJ 的热量 D 项错误 练方法技巧 燃烧热的热化学方程式的书写方法 7 1 在 101 kPa 时 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 4 2 1 00 L 1 00 mol L 1硫酸与 2 00L 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 答案 1 285 8 kJ mol 1 H2 g O2 g H2O l H 285 8 kJ mol 1 1 2 2 57 3 kJ mol 1 H2SO4 aq NaOH aq 1 2 Na2SO4 aq H2O l H 57 3 kJ mol 1 1 2 点拨 抓概念要点 燃烧热含义 中和热含义 1 mol 稳定氧化物等关键词 8 0 3 mol 气态高能燃料乙硼烷 B2H6 在氧气中燃烧 生成固态三氧化二硼和液态水 放出 649 5 kJ 热量 其热化学方程式为 又已知 H2O l H2O g H 44 kJ mol 1 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 kJ 答案 B2H6 g 3O2 g B2O3 s 3H2O l H 2 165 kJ mol 1 1 016 5 点拨 1 将 0 3 mol 乙硼烷燃烧放出的热量折算成 1 mol 乙硼烷燃烧放出的热量 2 注 意区别燃烧热和热量的单位 练综合拓展 9 城市使用的燃料 现大多用煤气 液化石油气 煤气的主要成分是一氧化碳和氢气 的混合气体 它由煤炭与水 蒸气 反应制得 故又称水煤气 1 试写出制取水煤气的主要化学方程式 2 液化石油气的主要成分是丙烷 丙烷燃烧的热化学方程式为 C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2 220 0 kJ mol 1 已知 CO 气体燃烧的热化学方程式为 CO g O2 g CO2 g H 282 57 kJ mol 1 则相同物质的量的 C3H8和 CO 燃烧产生的热 1 2 量比值约为 3 已知氢气燃烧的热化学方程式为 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6 kJ mol 1 则相同质量的氢气和丙烷燃烧 产生的热量的比值约为 4 氢气是未来的能源 除产生的热量大之外 还具有的优点是 答案 1 C H2O g CO H2 高温 2 7 9 1 3 2 8 1 4 不产生 CO2 从而不引起温室效应 H2来源丰富 产物不污染环境 10 目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气 浦东新区居民开始使用东 海天然气作为民用燃料 管道煤气的主要成分是 CO H2和少量烃类 天然气的主要成分是 CH4 它们的燃烧反应如下 2CO O22CO2 2H2 O22H2O 点燃 点燃 CH4 2O2CO2 2H2O 点燃 根据以上化学方程式判断 燃烧相同体积的管道煤气和天然气 消耗空气体积较大的是 因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气 灶具的改进方法是 填 增大 或 减小 进风口 如不作改进可能产生的不良结果是 管道煤气中含有的烃类 除甲烷外 还有少量乙烷 丙烷 丁烷等 它们的某些性质见 下表 乙烷丙烷丁烷 5 熔点 183 3 189 7 138 4 沸点 88 6 42 1 0 5 试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小 并且呈断续状态 的原因是 答案 天然气 增大 天然气不能充分燃烧 生成有毒的 CO 丁烷遇冷凝结为液体 使管道内气流不畅 解析 根