（课堂设计）高中化学 1.2 燃烧热 能源同步练习 新人教版选修4

基础演练1．美国迄今最大的太阳能发电站——德索托下一代太阳能中心于2009年10月27日正式投入使用，美国总统奥巴马亲临现场参观。21世纪人类正由“化石能源时代”逐步向“多能源时代”过渡，下列不属于新能源的是()A．太阳能B．核能C．氢能D．电力解析：电力不属于新能源。答案：D2．下列措施可提高燃料燃烧效率的是()①固体燃料粉碎②液体燃料雾化③煤经气化或液化处理④通入尽可能 多的空气A．①和④B．①③④C．①②③D．全部解析：通入空气过多，反而容易将热量带出。答案：C3．下述做法能改善空气质量的是()A．以煤等燃料作为主要的生活燃料B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石燃料C．鼓励私人购买和使用汽车代替乘坐公交车D．限制使用电动车解析：本题与生活实际相结合，考查环境污染的有关知识。A项，煤燃烧产 生SO2、CO等有害气体，故煤等燃料不宜作为主要的生活燃料；C、D两项 都会造成燃油机动车增多，使环境污染更加严重。答案：B4．已知在一定条件下，CO的燃烧热为283kJ·mol－1，CH4的燃烧热为890kJ·mol－1，由1molCO和3molCH4组成混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为()A．2912kJB．2953kJC．3236kJD．3867kJ解析：1molCO完全燃烧放出的热量：1mol×283kJ·mol－1＝283kJ,3molCH4完全燃烧放出的热量：3mol×890kJ·mol－1＝2670kJ，共释放的热量为283kJ＋2670kJ＝2953kJ。答案：B5．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)()A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)；ΔH＝－1367.0kJ·mol－1(燃烧热)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)；ΔH＝＋57.3kJ·mol－1(中和热)C．S(s)＋O2(g)=SO2(g)；ΔH＝－296.8kJ·mol－1(反应热)D．2NO2=O2＋2NO；ΔH＝＋116.2kJ·mol－1(反应热)解析：A项表示物质燃烧热的热化学方程式要求可燃物的物质的量必须为1mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态必须为液态，A项错误；中和反应是放热反应，ΔH应小于0，B项错误；热化学方程式要注明物质在反应时的聚集状态，D项错误；只有C项正确。答案：C综合应用6．(1)在101kPa时，H2(g)在1.00molO2(g)中完全燃烧生成2.00molH2O(l) 放出571.6kJ的热量，H2的燃烧热为________，表示H2燃烧热的热化学方程 式为_____________________________________________。(2)1.00L1.00mol·L－1H2SO4溶液与2.00L1.00mol·L－1NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ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)285.8kJ·mol－1H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1(2)57.3kJ·mol－1eq\f(1,2)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=eq\f(1,2)Na2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1基础应用氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点 包括()①原料来源广②易燃烧、热值高③储存方便④制备工艺廉价易行A．①②B．①③C．③④D．②④解析：氢能易燃烧、热值高、原料来源广，但储存难、制备成本高，故①②正确。答案：A2．下列有关能量转换的说法不正确的是()A．煤燃烧时化学能主要转化为热能B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转化为化学能的过程解析：葡萄糖氧化放出热量，化学能转化为热能。答案：C3．下列热化学方程式中，ΔH能正确表示物质的燃烧热的是()A．CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1B．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1C．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1D．2C8H18(l)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－11036kJ·mol－1解析：根据燃烧热的概念“25℃，101kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量”知，CO(g)和气态水均不是稳定的氧化物，故B、C错误，而D项中C8H18(l)的化学计量数为2，不符合燃烧热的概念。答案：A4．下列说法中正确的是()A．物质燃烧放出的热量是燃烧热B．1molC燃烧生成CO时放出的热量就是C的燃烧热C．1molH2燃烧生成水放出的热量是H2的燃烧热D．相同条件下，1molH2O(l)完全分解吸收的热量与H2、O2化合生成1molH2O(l)放出的热量数值相等解析：燃烧热是指在101kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，显然A项错误；B项中C燃烧生成稳定氧化物应为CO2，C项中H2燃烧时的条件及生成水的状态不确定，1molH2燃烧生成水放出的热量不一定是H2的燃烧热，故B、C错误；根据能量守恒定律可知D项正确。答案：D5．已知反应：①25℃、101kPa时，2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1又已知弱电解质电离吸热。下列结论正确的是()A．C的燃烧热大于110.5kJ·mol－1B．①的反应热为221kJ·mol－1C．稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热为－57.3kJ·mol－1D．稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量解析：①的反应热为－221kJ·mol－1，稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3kJ·mol－1，稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水放出的热量小于57.3kJ。答案：A6．有专家指出，如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，变成CH4、CH3OH、NH3等的构想(如下图)能够实现，那么不仅消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机，在此构想的物质循环中太阳能最终转化为()A．化学能B．热能C．生物能D．电能解析：由题图和能量守恒定律可知太阳能最终转化为热能而被放出。答案：B7．天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，因此下述说法正确的是()①可利用电解水的方法得到氢气作能源②可用酒精作燃料③砍伐树作燃料④应开发太阳能、核能等新的能源A．①B．②和④C．②和③D．④解析：①电解水制氢气成本高；③砍伐树作燃料太浪费；即可选出答案。答案：B8．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＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝2×(＋283.0)kJ·mol－1C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D．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解析：中和热指稀的强酸、强碱中和生成1mol水时所放出的热量，与生成水的物质的量的多少无关，因此H2SO4与Ca(OH)2的中和热为ΔH＝－57.3kJ·mol－1，A项错误；CO的燃烧热为283.0kJ·mol－1，所以2molCO燃烧时ΔH＝2×(－283.0)kJ·mol－1，题目所给方程式为CO2的分解，所以ΔH数值相等但符号相反，B正确；反应是吸热还是放热与反应是否加热才能进行并无必然联系，如C的燃烧是放热反应，但只有加热，反应才能进行，C错误；燃烧热中强调燃料燃烧必须生成稳定的氧化物，其中液态水才是稳定的，所以D项错误。答案：B9．下列说法或表示方法中正确的是()A．等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，后者放出的热量多B．氢气的燃烧热为285.8kJ·mol－1，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝＋285.8kJ·mol－1C．Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)=BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l)ΔH＜0D．已知中和反应的反应热为57.3kJ·mol－1，若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ解析：因浓硫酸溶于水要放热，因此H2SO4的浓溶液与NaOH溶液混合后反应时放出的热量大于57.3kJ。答案：D10．已知CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－Q1kJ·mol－1①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－Q2kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－Q3kJ·mol－1③常温下，取体积比为4∶1的CH4和H2混合气体11.2L(标准状况)，经完全燃烧恢复到室温，则放出的热量是()A．0.4Q1＋0.05Q3B．0.4Q1＋0.05Q2C．0.4Q1＋0.1Q3D．0.4Q1＋0.1Q2解析：标准状况下，11.2L混合气体中，n(CH4)＝eq\f(4,5)×0.5mol＝0.4mol，则n(H2)＝0.1mol，由于完全燃烧恢复到室温时，水为液体，因此，H2燃烧放出的热量应按③进行计算，结果为0.4Q1＋0.05Q3。答案：A能力提升11．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。氢气是一种高效而又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，即：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)，但该反应为吸热反应。回答下列问题：(1)下列叙述中正确的是()A．电能是二级能源B．水力是二级能源C．煤、石油、天然气是一级能源D．水煤气、干馏煤气是一级能源(2)关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是()A．构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．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，同时释放能量解析：本题考查能源问题。(1)由题中信息可知水力、煤、石油、天然气是一级能源，电能、水煤气、干馏煤气是二级能源，故A、C正确，B、D错误。(2)氢气可燃，但“在水不分解的情况下，使氢成为二级能源”是违背科学的，而且A项中还说氧气可燃，也是错误的。利用水分解产生氢气是一个吸热过程，常温下几乎不进行，催化剂只改变化学反应的速率，不能改变反应的热效应，故C是错误的。答案：(1)AC(2)AC12．氢能源是21世纪极具开发前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用。请在如图的两个空框中填上循环过程中反应物和生成物的化学式，以完成理想的氢能源循环体系图(循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在)。从能量转换的角度看，过程Ⅱ主要是________能转化为________能。解析：H2是一种绿色能源，因为它燃烧的产物为H2O，对环境没有污染，H2O在一定条件下分解又可得到H2。所以H2是一种可循环使用的可再生能源。在合适的催化剂作用下，H2O可以吸收太阳能发生分解得到H2和O2。H2、O2通过燃料电池提供电能。答案：化学电13．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，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。(1)试写出制取水煤气主要反应的化学方程式：__________________。(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)ΔH＝－2219.9kJ·mol－1已知CO气体燃烧的热化学方程式为：CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1试比较等物质的量的C3H8和CO均完全燃烧，产生的热量比值约为______。(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1试比较相同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为______。(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________。解析：(1)由题意煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，可知反应的化学方程式为C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2。(2)同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值为：eq\f(22