高中化学人教版化学反应原理第一章化学反应与能量第二节燃烧热能源【全国一等奖】

一、选择题1.新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生．下列属于新能源（）①煤②石油③太阳能④生物质能⑤氢能．A．①②③B．①②⑤C．②③⑤D．③④⑤2.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． 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3.下列说法正确的是（）A．反应热就是反应中放出的能量B．在101kPa时，1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热C．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量少D．由C（石墨）═C（金刚石）△H=+kJ·mol﹣1可知，石墨稳定4.下列有关能量的叙述不正确的是（）A．活化能的大小对化学反应前后的能量变化不产生影响B．化学键的断裂和形成是物质在化学变化中发生能量变化的主要原因C．盐酸和NaOH（aq）反应的中和热△H=﹣mol，则H2SO4（aq）和Ca（OH）2（aq）反应的中和热△H=2×（﹣）kJ/molD．CO（g）的燃烧热是mol，则反应2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）的反应热△H=+2mol5.(双选)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（）热化学方程式结论A2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣mol氢气的燃烧热为molBNaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H=﹣mol含NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于C2C（s）+2O2（g）=2CO2（g）△H=﹣akJ/mol2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=﹣bkJ/molb＞aDC（石墨，s）=C（金刚石，s）△H=+mol石墨比金刚石稳定A．AB．BC．CD．D6.在工业生产中，降低能耗是重要的节能措施．下列说法不符合生产实际的是（）A．使用恰当的还原剂，可以在较低的温度下把金属从矿石中提取出来B．研制出性能优良的催化剂可以使反应温度降低，提高反应速率，从而起到节能效果C．制水泥、玻璃等硅酸盐工业需要消耗大量能源，我们应通过降低其产量来节能D．利用铝的还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质，工业上常用铝粉来还原一些金属氧化物7.下列热化学方程式中△H的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是 （）A．H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）；△H=－molB．CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）；△H=－molC．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=－molD．CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）；△H=－283kJ/mol8.下列燃料中，不属于化石燃料的是（）A．煤B．石油C．天然气D．水煤气9.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10.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）；△H=+•mol﹣1②CH3OH（g）+O2（g）═CO2（g）+2H2（g）；△H=﹣•mol﹣1下列说法正确的是（）A．CH3OH的燃烧热为•mol﹣1B．反应①中的能量变化如图所示C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D．根据②推知反应：CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2（g）的△H＞﹣•mol﹣1℃、×105Pa时，下列哪个反应放出的热量能表示乙炔的燃烧热（）A．2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（g）B．C2H2（g）+O2（g）═2CO2（g）+H2O（l）C．C2H2（g）+O2（g）═2CO（g）+H2O（g）D．C2H2（g）+O2（g）═2CO（g）+H2O（l）12.下列关于热化学反应的描述中正确的是()A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－kJ·mol－1B．CO(g)的燃烧热是kJ·mol－1，则2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH＝2×·mol－1C．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热D.1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热二、非选择题13.已知下列反应：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=﹣566kJ/molNa2O2（s）+CO2（g）=Na2CO3（s）+O2（g）△H=﹣266kJ/mol试回答：（1）CO的燃烧热△H=．（2）在催化剂作用下，一氧化碳可与过氧化钠反应生成固体碳酸钠，该反应的热化学方程式为：．（3）工业废气中的CO2可用碱液吸收．所发生的反应如下：CO2（g）+2NaOH（aq）=Na2CO3（aq）+H2O（l）△H=﹣akJ/molCO2（g）+NaOH（aq）=NaHCO3（aq）△H=﹣bkJ/mol则①反应：CO2（g）+H2O（l）+Na2CO3（aq）=2NaHCO3（aq）的△H=kJ/mol（用含a、b的代数式表示）．②标况下，CO2与足量的NaOH溶液充分反应后，放出的热量为（用含a或b的代数式表示）．14.已知一些烷烃的燃烧热如下表：化合物燃烧热/kJ·mol－1化合物燃烧热/kJ·mol－1甲烷正丁烷2乙烷1异丁烷2丙烷2异戊烷3(1)热稳定性：正丁烷________(填“＞”或“＜”)异丁烷。(2)写出表示乙烷燃烧热的热化学方程式________________________________。(3)相同物质的量的烷烃，碳原子数越多，燃烧放出的热量越________(填“多”或“少”)。(4)有同学估计“正戊烷的燃烧热大约在3540kJ·mol－1左右”，你认为正确吗？_________，理由是_________________________________________。15.研究燃料的燃烧和对污染气体产物的无害化处理，对于防止大气污染有重要意义．（1）将煤转化为清洁气体燃料．已知：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）△H=﹣molC（s）+1/2O2（g）=CO（g）△H=﹣mol①写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方式．②已知在101kPa时，CO、H2和CH4的燃烧热分别为283kJ/mol、286kJ/mol和892kJ/mol．则反应CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=kJ/mol．（2）已知一定温度和压强下，由H2和CO反应合成优质燃料甲醇：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=﹣91kJ/mo1①在相同条件下要想得到182kJ热量，加入各物质的物质的量可能是．A．2mo1CO和4molH2B．2mo1CO、4molH2和1molCH3OH（g）C．4mo1CO和4molH2D．4mo1CO和6molH2②将1molCO和2molH2充入一密闭容器中，保持恒温恒压时进行反应，达到平衡时，测得CO的转化率为20%．若在相同条件下，起始时在该容器中充入1molCH3OH（g），反应达到平衡时的热量变化是（填“吸收”或“放出”）kJ热量．参考答案分析：煤、石油、天然气是化石燃料，太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等都是新能源．解答：解：煤、石油、天然气是化石能源，不是新能源，常见新能源有：太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等．故选D．解：A．在25摄氏度，101kPa时，1mol可燃物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，故A错误；B．中和热：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热，故B错误；C．反应热指等温下化学反应释放或吸收的热量，燃烧热或中和热是一定条件下的反应热，故C正确；D．其他条件一样时，氢气与氧气反应生成液态水放出的热量大于生成气态水放出的热量，故D错误；故选C．解：A．应热是化学反应过程中吸收或放出的热量，故A错误；B．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，C燃烧必须是生成CO2时放出的热量才是C的热值，选项未指明碳完全燃烧生成二氧化碳，故B错误；C．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，故C错误；D．比较稳定性应比较其能量的高低，由C（石墨）﹣→C（金刚石）△H=+kJ·mol﹣1可知，金刚石能量高，不稳定，故D正确；故选D．解：A、活化能的大小对化学反应前后的能量变化不产生影响，故A正确；B、因化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，故B正确；C、中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，其衡量标准是生成的水为1mol，故无论稀H2SO4和Ca（OH）2反应生成的水是几摩尔，其中和热恒为mol，故C错误；D、CO（g）的燃烧热是mol，则表示燃烧热的热化学方程式为：CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣mol，当方程式反写△H符号相反，计量数变化几倍△H也要变化几倍，所以2CO2（g）═2CO（g）+O2（g）反应的△H=+2×mol，故D正确．故选C．分析：A、燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量；B、醋酸是弱电解质，电离吸热；C、2mol碳单质，完全燃烧时放出热量更多；D、物质能量越低越稳定．解答：解：A、燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，H转化为液态水，故A错误；B、醋酸是弱电解质，电离吸热，故B正确；C、2mol碳单质，完全燃烧时放出热量更多，故有a＞b，故C错误；D、石墨转化为金刚石吸热，说明石墨的能量低于金刚石，而物质能量越低越稳定，故石墨比金刚石更稳定，故D错误．故选BD．点评：本题考查了燃烧热的概念、中和热的数值和反应热的大小比较以及稳定性的比较，难度不大．分析：A．还原剂还原性强可在低温下反应；B．催化剂可以使反应温度降低；C．降低其产量难以满足实际需要；D．铝具有较强的还原性．解答：解：A．还原剂还原性强可在低温下把金属从矿石中提取出来，故A正确；B．催化剂可以使反应温度降低，能加快反应速率，从而起到节能效果，故B正确；C．降低其产量难以满足实际需要，用从生产工艺方面考虑节能，故C错误；D．铝具有较强的还原性，可用来冶炼其他金属，故D正确．故选C．分析：A、根据火力发电的特点和实际来分析；B、根据太阳能热水器是将太阳能转化为热能的装置来分析；C、根据煤脱硫的原理和作用来回答；D、根据沼气的主要成分是甲烷以及甲烷燃烧的特点来回答．解答：解：A、火力发电不能减少有害物质的排放，不符合节能减排，故A错误；B、太阳能热水器是将太阳能转化为热能，不会产生环境污染，故B正确；C、用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，可以将有害气体二氧化硫转化为硫酸钙，减少环境污染，故C正确；D、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，故D正确．故选A．分析：燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol，产物为稳定氧化物以此解答该题．解答：解：由题意可知，乙炔完全燃烧时生成CO2与液态H2O，放出的热量，表示燃烧热的方程式为：C2H2（g）+O2（g）═2CO2（g）+H2O（l），故选B．点评：本题考查了燃烧热的定义，属于对课本基本知识的考查，难度不大，理解燃烧热的概念是解题的关键．分析：A、利用盖斯定律，②×3﹣①×2可得甲醇燃烧的热化学方程式，进而可知甲醇的燃烧热；B、根据△H=生成物总能量﹣反应物总能量来判断；C、根据已知的甲醇转化为氢气的两种反应原理来判断；D、根据物质的能量大小与物质的状态关系来判断．解答：解：A、根据盖斯定律将，②×3﹣①×2可得：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣mol×3﹣49kJ/mol×2=﹣mol，所以甲醇的燃烧热为mol，故A错误；B、反应①的△H＞0，而图示的△H=生成物总能量﹣反应物总能量＜0，故B错误；C、由已知可知，反应①为吸热反应，而反应②为放热反应，故C错误；D、同物质的量的同种物质，气态能量最高，其次液态能量，固态能量最低，由②推知反应：CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2（g）的△H＞﹣•mol﹣1，故D正确；故选D．点评：本题考查化学反应的反应热的计算．注意在比较反应热大小时要带符号比较，并注意盖斯定律的应用来解答．13.（1）：﹣283kJ/mol；（2）CO（g）+Na2O2（s）=Na2CO3（s）△H=﹣549kJ/mol；（3）①（a﹣2b）kJ/mol；②kJ．分析：（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出热量；（2）依据盖斯定律结合已知方程式求算；（3）①依据盖斯定律结合已知方程式求算；②根据热化学方程式，利用物质的量之比等于热量比求算．14..(1)＜(2)C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1kJ·mol－1(3)多(4)正确正丁烷的燃烧热比异丁烷的略大，所以正戊烷的燃烧热亦应略大于异戊烷（1）由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即热稳定性为正丁烷＜异丁烷；

（2）根据乙烷燃烧热的含义：完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出的热量，所以热化学方程式为2C2H6（g）+7O2（g）=4CO2（g）+6H2O（l）△H=mol；（3）相同物质的量的烷烃，碳原子数越多，氢原子数也会增多，燃烧放出的热量越多。（4）正确；正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，则互为同分异构体的化合物，支链多的燃烧热小，则正丁烷的燃烧热大于2-甲基丁烷，即正戊烷的燃烧热大约在3540KJ/mol左右，且大于mol。15.（1）①C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+mol；②+205KJ/mol；（2）①D；②吸收；．分析：（1）①根据已知反应方程式，利用盖斯定律解答；②根据CO、H2和CH4的燃烧热写出化学方程式，再据盖斯定律解答；（2）①由反应方程式可知生成1mol的CH3OH时放热91kJ，想得到182kJ热量，则需生成2molCH3OH；由于反应是可逆反应，不可能完全进行到底，所以要得到2molCH3OH，CO与H2物质的量必须要多于2mol和4mol；②已知反应：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=﹣91kJ/mo1，则有CH3OH（g）=CO（g）+2H2（g）；△H=+91KJ•mol﹣1，保持恒温恒压，将1molCO和2molH2充入一密闭容器中与起始时在该容器中充入1molCH3OH（g），为等效平衡状态，平衡时两种不同的途径平衡状态相同，各物质的含量、物质的量等都相同，以此计算．解答：（1）①已知：①H2（g）+1/2O2（g）=H2O