高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)燃燒熱能源【全國一等獎】

一、選擇題1.新能源的特點是資源豐富，在使用時對環(huán)境無污染或污染很小，且可以再生．下列屬于新能源（）①煤②石油③太陽能④生物質(zhì)能⑤氫能．A．①②③B．①②⑤C．②③⑤D．③④⑤2.下列說法正確的是（）A．在101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱B．酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水，這時的反應(yīng)熱叫中和熱C．燃燒熱或中和熱都是反應(yīng)熱的種類之一D． 他條件一樣時，氫氣與氧氣反應(yīng)生成液態(tài)水和氣態(tài)水時所放出的熱量相等3.下列說法正確的是（）A．反應(yīng)熱就是反應(yīng)中放出的能量B．在101kPa時，1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱C．等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量少D．由C（石墨）═C（金剛石）△H=+kJ·mol﹣1可知，石墨穩(wěn)定4.下列有關(guān)能量的敘述不正確的是（）A．活化能的大小對化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化不產(chǎn)生影響B(tài)．化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)變化中發(fā)生能量變化的主要原因C．鹽酸和NaOH（aq）反應(yīng)的中和熱△H=﹣mol，則H2SO4（aq）和Ca（OH）2（aq）反應(yīng)的中和熱△H=2×（﹣）kJ/molD．CO（g）的燃燒熱是mol，則反應(yīng)2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）的反應(yīng)熱△H=+2mol5.(雙選)下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是（）熱化學(xué)方程式結(jié)論A2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣mol氫氣的燃燒熱為molBNaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H=﹣mol含NaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和，放出的熱量小于C2C（s）+2O2（g）=2CO2（g）△H=﹣akJ/mol2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=﹣bkJ/molb＞aDC（石墨，s）=C（金剛石，s）△H=+mol石墨比金剛石穩(wěn)定A．AB．BC．CD．D6.在工業(yè)生產(chǎn)中，降低能耗是重要的節(jié)能措施．下列說法不符合生產(chǎn)實際的是（）A．使用恰當?shù)倪€原劑，可以在較低的溫度下把金屬從礦石中提取出來B．研制出性能優(yōu)良的催化劑可以使反應(yīng)溫度降低，提高反應(yīng)速率，從而起到節(jié)能效果C．制水泥、玻璃等硅酸鹽工業(yè)需要消耗大量能源，我們應(yīng)通過降低其產(chǎn)量來節(jié)能D．利用鋁的還原性和鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁時能放出大量熱的性質(zhì)，工業(yè)上常用鋁粉來還原一些金屬氧化物7.下列熱化學(xué)方程式中△H的絕對值能表示可燃物的燃燒熱的是 （）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，不屬于化石燃料的是（）A．煤B．石油C．天然氣D．水煤氣9.下列措施不符合節(jié)能減排的是（） A．大力發(fā)展火力發(fā)電，解決廣東電力緊張問題 B．在屋頂安裝太陽能熱水器為居民提供生活用熱水 C．用石灰對煤燃燒后形成的煙氣脫硫，并回收石膏 D．用雜草、生活垃圾等有機廢棄物在沼氣池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，作家庭燃氣10.甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是①CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）；△H=+?mol﹣1②CH3OH（g）+O2（g）═CO2（g）+2H2（g）；△H=﹣?mol﹣1下列說法正確的是（）A．CH3OH的燃燒熱為?mol﹣1B．反應(yīng)①中的能量變化如圖所示C．CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量D．根據(jù)②推知反應(yīng)：CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2（g）的△H＞﹣?mol﹣1℃、×105Pa時，下列哪個反應(yīng)放出的熱量能表示乙炔的燃燒熱（）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.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－kJ·mol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH＝2×(－kJ·mol－1B．CO(g)的燃燒熱是kJ·mol－1，則2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH＝2×·mol－1C．1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱D.1mol硫酸與足量氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)生成水所釋放的熱量稱為中和熱二、非選擇題13.已知下列反應(yīng)：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=﹣566kJ/molNa2O2（s）+CO2（g）=Na2CO3（s）+O2（g）△H=﹣266kJ/mol試回答：（1）CO的燃燒熱△H=．（2）在催化劑作用下，一氧化碳可與過氧化鈉反應(yīng)生成固體碳酸鈉，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：．（3）工業(yè)廢氣中的CO2可用堿液吸收．所發(fā)生的反應(yīng)如下：CO2（g）+2NaOH（aq）=Na2CO3（aq）+H2O（l）△H=﹣akJ/molCO2（g）+NaOH（aq）=NaHCO3（aq）△H=﹣bkJ/mol則①反應(yīng)：CO2（g）+H2O（l）+Na2CO3（aq）=2NaHCO3（aq）的△H=kJ/mol（用含a、b的代數(shù)式表示）．②標況下，CO2與足量的NaOH溶液充分反應(yīng)后，放出的熱量為（用含a或b的代數(shù)式表示）．14.已知一些烷烴的燃燒熱如下表：化合物燃燒熱/kJ·mol－1化合物燃燒熱/kJ·mol－1甲烷正丁烷2乙烷1異丁烷2丙烷2異戊烷3(1)熱穩(wěn)定性：正丁烷________(填“＞”或“＜”)異丁烷。(2)寫出表示乙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式________________________________。(3)相同物質(zhì)的量的烷烴，碳原子數(shù)越多，燃燒放出的熱量越________(填“多”或“少”)。(4)有同學(xué)估計“正戊烷的燃燒熱大約在3540kJ·mol－1左右”，你認為正確嗎？_________，理由是_________________________________________。15.研究燃料的燃燒和對污染氣體產(chǎn)物的無害化處理，對于防止大氣污染有重要意義．（1）將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料．已知：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）△H=﹣molC（s）+1/2O2（g）=CO（g）△H=﹣mol①寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)制H2和CO的熱化學(xué)方式．②已知在101kPa時，CO、H2和CH4的燃燒熱分別為283kJ/mol、286kJ/mol和892kJ/mol．則反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=kJ/mol．（2）已知一定溫度和壓強下，由H2和CO反應(yīng)合成優(yōu)質(zhì)燃料甲醇：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=﹣91kJ/mo1①在相同條件下要想得到182kJ熱量，加入各物質(zhì)的物質(zhì)的量可能是．A．2mo1CO和4molH2B．2mo1CO、4molH2和1molCH3OH（g）C．4mo1CO和4molH2D．4mo1CO和6molH2②將1molCO和2molH2充入一密閉容器中，保持恒溫恒壓時進行反應(yīng)，達到平衡時，測得CO的轉(zhuǎn)化率為20%．若在相同條件下，起始時在該容器中充入1molCH3OH（g），反應(yīng)達到平衡時的熱量變化是（填“吸收”或“放出”）kJ熱量．參考答案分析：煤、石油、天然氣是化石燃料，太陽能、核能、地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能等都是新能源．解答：解：煤、石油、天然氣是化石能源，不是新能源，常見新能源有：太陽能、核能、地?zé)崮堋⒊毕?、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能等．故選D．解：A．在25攝氏度，101kPa時，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱，故A錯誤；B．中和熱：在稀溶液中，強酸跟強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時的反應(yīng)熱叫做中和熱，故B錯誤；C．反應(yīng)熱指等溫下化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量，燃燒熱或中和熱是一定條件下的反應(yīng)熱，故C正確；D．其他條件一樣時，氫氣與氧氣反應(yīng)生成液態(tài)水放出的熱量大于生成氣態(tài)水放出的熱量，故D錯誤；故選C．解：A．應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或放出的熱量，故A錯誤；B．在一定條件下，單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒時的熱效應(yīng)叫做該物質(zhì)的熱值，C燃燒必須是生成CO2時放出的熱量才是C的熱值，選項未指明碳完全燃燒生成二氧化碳，故B錯誤；C．因為硫固體變?yōu)榱蛘魵庖鼰?，所以等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量多，故C錯誤；D．比較穩(wěn)定性應(yīng)比較其能量的高低，由C（石墨）﹣→C（金剛石）△H=+kJ·mol﹣1可知，金剛石能量高，不穩(wěn)定，故D正確；故選D．解：A、活化能的大小對化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化不產(chǎn)生影響，故A正確；B、因化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因是化學(xué)鍵的斷裂和形成，故B正確；C、中和熱是指在稀溶液中，強酸和強堿反應(yīng)生成1mol水時放出的熱量，其衡量標準是生成的水為1mol，故無論稀H2SO4和Ca（OH）2反應(yīng)生成的水是幾摩爾，其中和熱恒為mol，故C錯誤；D、CO（g）的燃燒熱是mol，則表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣mol，當方程式反寫△H符號相反，計量數(shù)變化幾倍△H也要變化幾倍，所以2CO2（g）═2CO（g）+O2（g）反應(yīng)的△H=+2×mol，故D正確．故選C．分析：A、燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量；B、醋酸是弱電解質(zhì)，電離吸熱；C、2mol碳單質(zhì)，完全燃燒時放出熱量更多；D、物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定．解答：解：A、燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量，H轉(zhuǎn)化為液態(tài)水，故A錯誤；B、醋酸是弱電解質(zhì)，電離吸熱，故B正確；C、2mol碳單質(zhì)，完全燃燒時放出熱量更多，故有a＞b，故C錯誤；D、石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸熱，說明石墨的能量低于金剛石，而物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定，故石墨比金剛石更穩(wěn)定，故D錯誤．故選BD．點評：本題考查了燃燒熱的概念、中和熱的數(shù)值和反應(yīng)熱的大小比較以及穩(wěn)定性的比較，難度不大．分析：A．還原劑還原性強可在低溫下反應(yīng)；B．催化劑可以使反應(yīng)溫度降低；C．降低其產(chǎn)量難以滿足實際需要；D．鋁具有較強的還原性．解答：解：A．還原劑還原性強可在低溫下把金屬從礦石中提取出來，故A正確；B．催化劑可以使反應(yīng)溫度降低，能加快反應(yīng)速率，從而起到節(jié)能效果，故B正確；C．降低其產(chǎn)量難以滿足實際需要，用從生產(chǎn)工藝方面考慮節(jié)能，故C錯誤；D．鋁具有較強的還原性，可用來冶煉其他金屬，故D正確．故選C．分析：A、根據(jù)火力發(fā)電的特點和實際來分析；B、根據(jù)太陽能熱水器是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置來分析；C、根據(jù)煤脫硫的原理和作用來回答；D、根據(jù)沼氣的主要成分是甲烷以及甲烷燃燒的特點來回答．解答：解：A、火力發(fā)電不能減少有害物質(zhì)的排放，不符合節(jié)能減排，故A錯誤；B、太陽能熱水器是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，不會產(chǎn)生環(huán)境污染，故B正確；C、用石灰對煤燃燒后形成的煙氣脫硫，可以將有害氣體二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，減少環(huán)境污染，故C正確；D、沼氣的主要成分是甲烷，甲烷燃燒后產(chǎn)生水和二氧化碳，對空氣無污染，故D正確．故選A．分析：燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量，表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物為1mol，產(chǎn)物為穩(wěn)定氧化物以此解答該題．解答：解：由題意可知，乙炔完全燃燒時生成CO2與液態(tài)H2O，放出的熱量，表示燃燒熱的方程式為：C2H2（g）+O2（g）═2CO2（g）+H2O（l），故選B．點評：本題考查了燃燒熱的定義，屬于對課本基本知識的考查，難度不大，理解燃燒熱的概念是解題的關(guān)鍵．分析：A、利用蓋斯定律，②×3﹣①×2可得甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式，進而可知甲醇的燃燒熱；B、根據(jù)△H=生成物總能量﹣反應(yīng)物總能量來判斷；C、根據(jù)已知的甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理來判斷；D、根據(jù)物質(zhì)的能量大小與物質(zhì)的狀態(tài)關(guān)系來判斷．解答：解：A、根據(jù)蓋斯定律將，②×3﹣①×2可得：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣mol×3﹣49kJ/mol×2=﹣mol，所以甲醇的燃燒熱為mol，故A錯誤；B、反應(yīng)①的△H＞0，而圖示的△H=生成物總能量﹣反應(yīng)物總能量＜0，故B錯誤；C、由已知可知，反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，而反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，故C錯誤；D、同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)，氣態(tài)能量最高，其次液態(tài)能量，固態(tài)能量最低，由②推知反應(yīng)：CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2（g）的△H＞﹣?mol﹣1，故D正確；故選D．點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱的計算．注意在比較反應(yīng)熱大小時要帶符號比較，并注意蓋斯定律的應(yīng)用來解答．13.（1）：﹣283kJ/mol；（2）CO（g）+Na2O2（s）=Na2CO3（s）△H=﹣549kJ/mol；（3）①（a﹣2b）kJ/mol；②kJ．分析：（1）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出熱量；（2）依據(jù)蓋斯定律結(jié)合已知方程式求算；（3）①依據(jù)蓋斯定律結(jié)合已知方程式求算；②根據(jù)熱化學(xué)方程式，利用物質(zhì)的量之比等于熱量比求算．14..(1)＜(2)C2H6(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1kJ·mol－1(3)多(4)正確正丁烷的燃燒熱比異丁烷的略大，所以正戊烷的燃燒熱亦應(yīng)略大于異戊烷（1）由表格中的數(shù)據(jù)可知，異丁烷的燃燒熱比正丁烷的燃燒熱小，則異丁烷的能量低，即熱穩(wěn)定性為正丁烷＜異丁烷；

（2）根據(jù)乙烷燃燒熱的含義：完全燃燒1mol乙烷生成二氧化碳和液態(tài)水時會放出的熱量，所以熱化學(xué)方程式為2C2H6（g）+7O2（g）=4CO2（g）+6H2O（l）△H=mol；（3）相同物質(zhì)的量的烷烴，碳原子數(shù)越多，氫原子數(shù)也會增多，燃燒放出的熱量越多。（4）正確；正戊烷和2-甲基丁烷互為同分異構(gòu)體，由表格中正丁烷、異丁烷的燃燒熱比較可知，則互為同分異構(gòu)體的化合物，支鏈多的燃燒熱小，則正丁烷的燃燒熱大于2-甲基丁烷，即正戊烷的燃燒熱大約在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根據(jù)已知反應(yīng)方程式，利用蓋斯定律解答；②根據(jù)CO、H2和CH4的燃燒熱寫出化學(xué)方程式，再據(jù)蓋斯定律解答；（2）①由反應(yīng)方程式可知生成1mol的CH3OH時放熱91kJ，想得到182kJ熱量，則需生成2molCH3OH；由于反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不可能完全進行到底，所以要得到2molCH3OH，CO與H2物質(zhì)的量必須要多于2mol和4mol；②已知反應(yīng)：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=﹣91kJ/mo1，則有CH3OH（g）=CO（g）+2H2（g）；△H=+91KJ?mol﹣1，保持恒溫恒壓，將1molCO和2molH2充入一密閉容器中與起始時在該容器中充入1molCH3OH（g），為等效平衡狀態(tài)，平衡時兩種不同的途徑平衡狀態(tài)相同，各物質(zhì)的含量、物質(zhì)的量等都相同，以此計算．解答：（1）①已知：①H2（g）+1/2O2（g）=H2O