2024-2025学年高中化学第一章化学反应与能量2燃烧热能源练习含解析新人教版选修4

PAGE4-燃烧热能源一、选择题1．下列选项中描述的过程能实现热能转化为化学能的是()A．燃料电池 B．火力发电C．铝热焊接 D．煅烧石灰石解析：选D。A.燃料电池由化学能转化为电能，故A错误；B.火力发电由化学能转化为热能，热能转化为电能，故B错误；C.铝热焊接由化学能转化为热能，故C错误；D.煅烧石灰石由热能转化为化学能，故D正确。2．下列说法不正确的是()A．化石燃料在任何条件下都可以燃烧B．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C．干脆燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好D．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率得到提高解析：选A。化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的状况下才能燃烧。化石燃料不经处理干脆燃烧可产生污染环境的CO、SO2等有害气体。化石燃料(煤)经深加工后变为气体，不仅能削减SO2对大气的污染，而且能提高燃烧效率。A选项的说法是错误的。3．为了应对能源危机，满意不断增大的能源需求，根本途径是()A．加速开采地球上的化石能源B．主动找寻含能源丰富的星球供人类定居C．依靠科学技术，不断开发新能源D．尽可能地节约能源解析：选C。尽可能地节约能源对于应对能源危机有肯定作用，但不是解决能源危机问题的根本途径。4．我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家，下列关于煤做燃料的论点不正确的是()A．煤是重要的化工原料，把煤做燃料简洁燃烧掉太惋惜，应当综合利用B．煤是发热量很高的固体燃料，我国煤炭资源相对集中，开采成本低，用煤做燃料实惠C．煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘，对环境污染严峻D．通过干净煤技术，如煤的气化和液化以及烟气脱硫，不仅能减轻燃煤污染，还能提高煤燃烧的热利用率解析：选B。煤是一种化石燃料，也是重要的化工原料，属于不行再生能源，把煤做燃料简洁燃烧掉是一种奢侈，而且煤中所含的硫在燃烧时生成SO2，会对环境造成污染，通过干净煤技术，如煤的气化和液化以及烟气脱硫，不仅能减轻燃煤污染，而且能提高煤燃烧的热利用率。5．关于能源的利用，下列说法中错误的是()A．由于我国煤和石油的储量非常丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不非常重要B．能源的利用过程，实质上是能量的转化和传递过程C．现在人类社会运用的能源主要是煤、石油和自然气D．煤、石油和自然气的化学能归根究竟来自太阳能解析：选A。我国的煤和石油尽管储量丰富，但终究有限，且利用后不能再生，所以开发和利用新能源，特殊是核能和太阳能，是解决能源问题的根本途径，A项错误。6．为消退目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是()A．H2O的分解反应是放热反应B．氢能源已被普遍运用C．2molH2O具有的总能量低于2molH2和1molO2具有的总能量D．氢气是不行再生能源解析：选C。2H2Oeq\o(=,\s\up7(催化剂))2H2↑＋O2↑是吸热反应，说明2molH2O具有的总能量低于2molH2和1molO2具有的总能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源的运用并未普及，但发展前景广袤。氢气是可再生能源。7．已知在肯定条件下，CO的燃烧热为283kJ/mol，CH4的燃烧热为890kJ/mol，由1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为()A．2912kJ B．2953kJC．3236kJ D．3867kJ解析：选B。1molCO完全燃烧放出的热量为1mol×283kJ/mol＝283kJ，3molCH4完全燃烧放出的热量为3mol×890kJ/mol＝2670kJ，释放的总热量为283kJ＋2670kJ＝2953kJ。8．25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.31kJ/mol、2800kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是()A．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－393.5kJ/molB．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－571.6kJ/molC．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.31kJ/molD.eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ/mol解析：选D。依据燃烧热概念中生成稳定氧化物的含义可知，C的稳定氧化物是CO2(g)；燃烧时若有水生成，则H2O应当是液态的，选项A、B、C均不正确。9．偏二甲基肼[(CH3)2NNH2]是火箭放射的常用燃料。已知1.5g偏二甲基肼完全燃烧放出50kJ热量，则偏二甲基肼的燃烧热为()A．1000kJ/mol B．1500kJ/molC．2000kJ/mol D．3000kJ/mol解析：选C。由偏二甲基肼的摩尔质量为60g/mol得n＝eq\f(1.5g,60g/mol)＝eq\f(1,40)mol，所以1mol偏二甲基肼燃烧时放出的热量为eq\f(50kJ,\f(1,40))＝2000kJ，即其燃烧热为2000kJ/mol。10．(2024·广州高二检测)下列说法不正确的是()A．1mol硫蒸气与2mol硫蒸气的燃烧热相同B．中和热测定试验中应将NaOH溶液一次性倒入盛有盐酸的小烧杯中C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若将含1molCH3COOH的醋酸溶液与含1molBa(OH)2的溶液混合，放出的热量小于57.3kJD．在25℃、101kPa时，1molH2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)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1解析：选D。A项中同种状态的同一物质的燃烧热相同，与物质的量无关，A正确；B项中可避开热量的损失，B正确；C项中CH3COOH为弱酸，电离时需汲取热量，故1molCH3COOH与1molBa(OH)2反应时，放出的热量小于57.3kJ，C正确；D项中H2燃烧为放热反应，ΔH<0，D错误。11．分析下表中的四个热化学方程式，推断氢气和丙烷的燃烧热分别是()液氢(H2)①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1②2H2(l)＋O2(l)=2H2O(g)ΔH＝－482.6kJ·mol－1丙烷(C3H8)③C3H8(l)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2013.8kJ·mol－1④C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2221.5kJ·mol－1A.571.6kJ·mol－1，2221.5kJ·mol－1B．241.3kJ·mol－1，2013.8kJ·mol－1C．285.8kJ·mol－1，2013.8kJ·mol－1D．285.8kJ·mol－1，2221.5kJ·mol－1解析：选D。推断燃烧热的关键：一是1mol纯物质完全燃烧；二是生成稳定的氧化物。C、H所对应的稳定氧化物是CO2(g)、H2O(l)，氢气、丙烷常温下为气态，故D正确。12．(2024·嘉兴高二月考)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891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8异丁烷2869.6丙烷2221.5异戊烷3531.3下列说法正确的是()A．热稳定性：正丁烷＞异丁烷B．正戊烷的燃烧热大约是3540kJ·mol－1C．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1560.8kJ·mol－1D．在101kPa下，甲烷的热值是891.0kJ·g－1(热值：单位质量燃料完全燃烧放出的热量)解析：选B。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，故热稳定性：正丁烷＜异丁烷，A错误；正戊烷和异戊烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热可推知B正确；乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－3121.6kJ·mol－1，C错误；甲烷的热值＝eq\f(891.0kJ·mol－1,16g·mol－1)≈55.7kJ·g－1，D错误。二、非选择题13．已知C、H2、CO的燃烧热的数据如下表所示：物质CH2COΔH/(kJ·mol－1)－393.5－285.8－283.0(1)写出C完全燃烧的热化学方程式：____________________________________________________________________________________________________________。(2)能表示H2燃烧热的热化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________________。(3)现以H2或CO为燃料来供应热能，从热能的角度考虑，你认为最好选择______(填字母)。A．H2B．COC．均可以理由是______________________________________________。解析：(1)～(2)由C和H2的燃烧热可书写出C完全燃烧和表示H2燃烧热的热化学方程式。(3)1gH2完全燃烧放出的热量为eq\f(285.8kJ,2)＝142.9kJ，而1gCO完全燃烧放出的热量为eq\f(283.0kJ,28)≈10.1kJ。故最好选择H2。答案：(1)C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1(2)H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1(3)A等质量的H2完全燃烧放出的热量比CO多14．(2024·太原高二质检)煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它由煤炭与水蒸气在高温条件下反应制得，故又称水煤气。(1)试写出制取水煤气的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________________。(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＝－2220.0kJ/mol。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＝－282.57kJ/mol，则等物质的量的C3H8和CO完全燃烧，产生的热量之比约为____________。(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，则等质量的氢气和丙烷完全燃烧，产生的热量之比约为________________________________。(4)氢气是将来的能源，除燃烧热值高之外，还具有的优点是_____________________。解析：(1)由题中“煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它由煤炭与水蒸气在高温条件下反应制得”可知，反应的化学方程式为C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2。(2)等物质的量的C3H8和CO完全燃烧，产生的热量之比为2220.0∶282.57≈7.9∶1。(3)等质量的H2与C3H8完全燃烧，产生的热量之比为eq\f(571.6,4)∶eq\f(2220.0,44)≈2.8∶1。答案：(1)C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2(2)7.9∶1(3)2.8∶1(4)资源丰富，无毒、无污染15．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产、生活的主要能源物质。请回答下列问题：(1)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6kJ/mol，CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－akJ/mol，则a________(填“＞”“＜”或“＝”)238.6。(2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________________。(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按肯定比例混合在高温下煅烧，发生的反应为4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)=2Al2O3(s)＋3TiC(s)ΔH＝－1176kJ/mol，所得物质可做耐高温材料，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为________。解析：(1)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2