2020年高中化学 2.2.2　燃料燃烧释放的热量智能优化训练 苏教版必修2

1下列说法不正确的是()化石燃料在任何条件下都能充分燃烧化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好固体煤变为气体燃料后，燃烧效率更低A BC D解析：选A。化石燃料充分燃烧的条件是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气要适当过量，不正确；固体煤变为气体燃料后，接触面积增大，燃烧更充分，燃烧效率更高，不正确。2(2020年金华高一检测)下列说法正确的是()A反应热就是反应中放出的能量B在一定条件下，1 g碳燃烧所放出的热量为碳的热值C由C(石墨)C(金刚石)H1.9 kJmol1可知，金刚石比石墨稳定D等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多解析：选D。反应过程中所放出或吸收的热都是反应热，因此A错；在一定条件下，单位质量的物质完全燃烧时的热效应叫做该物质的热值，B选项未指明碳完全燃烧生成二氧化碳，B是错误的；比较稳定性应比较其能量的高低，而不是硬度的大小，由C(石墨)C(金刚石)H1.9 kJmol1可知，金刚石能量高，不稳定；因为硫固体变为硫蒸气要吸热，所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，D是正确的。3在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJmol1由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为()A2912 kJ B2953 kJC3236 kJ D3867 kJ解析：选B。释放的热量为1 mol283 kJmol13 mol890 kJmol12953 kJ。4(2020年漳州高一检测)已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出X kJ热量。已知单质碳的热值为 kJg1，则C与1 mol O2反应生成CO时的反应热H为()AY kJmol1B(10XY) kJmol1C(5X0.5Y) kJmol1D(10XY) kJmol1解析：选B。设用于生成CO2和CO的氧气的物质的量分别为a和b。C(s)O2(g)=CO2(g)HY kJmol11 1a a2C(s)O2(g)=2CO(g)HQ kJmol11 12b ba0.1 molb0.1 mol0.1Y0.1QXQ(10XY)。5火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量。(1)反应的热化学方程式为_。(2)又知H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是_kJ。(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_。解析：此题考查了氧化还原方程式和热化学方程式的书写、反应热的计算以及分析问题的能力。(1)1 mol液态肼发生上述反应时放出的热量为256.652 kJ641.63 kJ，则液态肼与液态双氧水发生上述反应的热化学方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJmol1。(2)由H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1，可知4 mol H2O由气态变为液态时，放出444 kJ的热量，则1 mol 液态肼反应生成液态水时放出的热量为641.63 kJ444 kJ817.63 kJ，进一步可得液态肼与液态双氧水反应生成液态水时的热化学方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(l)H817.63 kJmol1，据此可计算出16 g液态肼与液态双氧水反应时放出的热量为817.63 kJmol1408.815 kJ。答案：(1)N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.63 kJmol1(2)408.815(3)产物不污染环境一、单项选择题1(2020年宁波高一检测)下列过程中一定释放出能量的是()A化合反应B分解反应C分子拆成原子 D原子组成分子解析：选D。由原子组成分子的过程中要形成化学键，同时释放能量。2在25 、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。下列热化学方程式正确的是()ACH3OH(l)3/2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.8 kJmol1B2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452 kJmol1C2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H725.8 kJmol1D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1452 kJmol1解析：选B。1 mol甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放出的热量为1 mol32 gmol1725.8 kJ，则2 mol甲醇燃烧放出的热量约为1452 kJ。A、D两选项中，H不应为正值，C选项中H数值不正确，与化学计量数不对应。3已知CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)HQ1 kJmol1,2H2(g)O2(g)=2H2O(g)HQ2 kJmol1,2H2(g)O2(g)=2H2O(l)HQ3 kJmol1，常温下取体积比为41的CH4和H2混合气11.2 L(化算为标准状况时)经完全燃烧后恢复至常温，放出的热量是()A0.4Q10.05Q3 B0.4Q10.05Q2C0.4Q10.1Q3 D0.4Q10.2Q2解析：选A。放出的热量为Q1Q30.4Q10.05Q3。4(2020年莆田高一检测)已知HH键能为436 kJmol1，HN键能为391 kJmol1，根据化学方程式：N23H22NH3，1 mol N2完全反应放出的热量为92.4 kJ。则NN的键能是()A431 kJmol1 B945 kJmol1C649 kJmol1 D869 kJmol1解析：选B。断键吸收能量Q吸1 molE(NN)3 mol436 kJmol1，成键放出能量Q放6 mol391 kJmol1，所以Q放Q吸92.4 kJ，解得E(NN)945 kJmol1。5已知化学反应2C(s)O2(g)2CO(g),2CO(g)O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是()A12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量B56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量C12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量D将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多解析：选A。放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应，CO2CO2必然是放热反应。因此，B、C两项的说法正确。12 g C并不代表反应物的全部，O2也是反应物，所以A项的说法不正确。由于CCO放出热量，COCO2放出热量，所以CCO2比CCO放出的热量要多，即D项说法也是正确的。6(2020年无锡高一检测)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJmol1)：PP：198，PO：360，O=O：498，则反应P4(白磷)3O2=P4O6的反应热H为()A1638 kJmol1 B1638 kJmol1C126 kJmol1 D126 kJmol1解析：选A。由反应方程式知，该反应的能量变化包括1 mol P4、3 mol O2断裂键吸收的能量和1 mol P4O6成键放出的能量。由各物质的分子结构知，1 mol P4含6 mol PP键，3 mol O2含3 mol O=O键，1 mol P4O6含12 mol PO键，故H198 kJmol16498 kJmol13360 kJmol1121638 kJmol1。二、不定项选择题7下列对热化学方程式1/2H2(g)1/2I2(g)=HI(g)H26 kJmol1的叙述中，正确的是()A1 mol氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ的热量B1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ的热量C1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI(g)需吸收52 kJ的热量D1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应放出26 kJ的热量解析：选C。热化学方程式的具体形式是表示一定物质的量的、一定聚集状态的反应物完成反应生成一定聚集状态的生成物时的放热、吸热情况。在A、B、D三个选项中均未指明生成物的状态；且D将反应错认为是放热反应；A则未将反应的化学计量数与H正确对应起来；B则无视热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数的前提。因此合理答案只有C。8(2020年徐州高一检测)航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：2NH4ClO4N24H2OCl22O2(HBr2I2bI2Br2Cl2预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热_。解析：本题涉及键能与吸、放热的关系。考查了键能与反应热的定量关系。(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，参加反应的H2和Cl2都是1 mol，生成HCl 2 mol。则放出热量：431 kJmol12 mol436 kJmol11 mol247 kJmol11 mol179 kJ。(2)由公式HE(反应物总键能)E(生成物总键能)计算可得，H2在Cl2中燃烧放热最多，在I2中燃烧放热最少。根据表中数据推测知H2在F2中比在Cl2中燃烧放热多。答案：(1)179(2)a多13已知：C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H398.41 kJ/mol若取金刚石和石墨混合物1 mol在O2中完全燃烧，产生热量Q kJ，则金刚石和石墨的物质的量之比为_(用含Q的代数式表示)。14已知C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol。煅烧1.00 mol CaCO3生成CaO和CO2，需要吸收177.7 kJ的热量。如果这些热量全部由C燃烧来提供，从理论上计算，煅烧10.0 mol CaCO3需要燃烧C的质量。解析：