2024-2025學年高中化學第一章化學反應(yīng)與能量2燃燒熱能源練習含解析新人教版選修4

PAGE4-燃燒熱能源一、選擇題1．下列選項中描述的過程能實現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)化為化學能的是()A．燃料電池 B．火力發(fā)電C．鋁熱焊接 D．煅燒石灰石解析：選D。A.燃料電池由化學能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；B.火力發(fā)電由化學能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；C.鋁熱焊接由化學能轉(zhuǎn)化為熱能，故C錯誤；D.煅燒石灰石由熱能轉(zhuǎn)化為化學能，故D正確。2．下列說法不正確的是()A．化石燃料在任何條件下都可以燃燒B．化石燃料在燃燒過程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的CO、SO2等有害氣體C．干脆燃燒煤不如將煤進行深加工后再燃燒的效果好D．固體煤變?yōu)闅怏w燃料后，燃燒效率得到提高解析：選A?；剂现挥性谶m當?shù)臏囟群陀醒鯕獯嬖诘臓顩r下才能燃燒?；剂喜唤?jīng)處理干脆燃燒可產(chǎn)生污染環(huán)境的CO、SO2等有害氣體?；剂?煤)經(jīng)深加工后變?yōu)闅怏w，不僅能削減SO2對大氣的污染，而且能提高燃燒效率。A選項的說法是錯誤的。3．為了應(yīng)對能源危機，滿意不斷增大的能源需求，根本途徑是()A．加速開采地球上的化石能源B．主動找尋含能源豐富的星球供人類定居C．依靠科學技術(shù)，不斷開發(fā)新能源D．盡可能地節(jié)約能源解析：選C。盡可能地節(jié)約能源對于應(yīng)對能源危機有肯定作用，但不是解決能源危機問題的根本途徑。4．我國是世界上少數(shù)以煤為主要燃料的國家，下列關(guān)于煤做燃料的論點不正確的是()A．煤是重要的化工原料，把煤做燃料簡潔燃燒掉太惋惜，應(yīng)當綜合利用B．煤是發(fā)熱量很高的固體燃料，我國煤炭資源相對集中，開采成本低，用煤做燃料實惠C．煤燃燒時產(chǎn)生大量二氧化硫和煙塵，對環(huán)境污染嚴峻D．通過干凈煤技術(shù)，如煤的氣化和液化以及煙氣脫硫，不僅能減輕燃煤污染，還能提高煤燃燒的熱利用率解析：選B。煤是一種化石燃料，也是重要的化工原料，屬于不行再生能源，把煤做燃料簡潔燃燒掉是一種奢侈，而且煤中所含的硫在燃燒時生成SO2，會對環(huán)境造成污染，通過干凈煤技術(shù)，如煤的氣化和液化以及煙氣脫硫，不僅能減輕燃煤污染，而且能提高煤燃燒的熱利用率。5．關(guān)于能源的利用，下列說法中錯誤的是()A．由于我國煤和石油的儲量非常豐富，所以太陽能和核能的開發(fā)在我國并不非常重要B．能源的利用過程，實質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化和傳遞過程C．現(xiàn)在人類社會運用的能源主要是煤、石油和自然氣D．煤、石油和自然氣的化學能歸根究竟來自太陽能解析：選A。我國的煤和石油盡管儲量豐富，但終究有限，且利用后不能再生，所以開發(fā)和利用新能源，特殊是核能和太陽能，是解決能源問題的根本途徑，A項錯誤。6．為消退目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時緩解能源危機，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想。下列說法正確的是()A．H2O的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．氫能源已被普遍運用C．2molH2O具有的總能量低于2molH2和1molO2具有的總能量D．氫氣是不行再生能源解析：選C。2H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑))2H2↑＋O2↑是吸熱反應(yīng)，說明2molH2O具有的總能量低于2molH2和1molO2具有的總能量。因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運輸，所以氫能源的運用并未普及，但發(fā)展前景廣袤。氫氣是可再生能源。7．已知在肯定條件下，CO的燃燒熱為283kJ/mol，CH4的燃燒熱為890kJ/mol，由1molCO和3molCH4組成的混合氣體在上述條件下充分燃燒，釋放的熱量為()A．2912kJ B．2953kJC．3236kJ D．3867kJ解析：選B。1molCO完全燃燒放出的熱量為1mol×283kJ/mol＝283kJ，3molCH4完全燃燒放出的熱量為3mol×890kJ/mol＝2670kJ，釋放的總熱量為283kJ＋2670kJ＝2953kJ。8．25℃、101kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.31kJ/mol、2800kJ/mol，則下列熱化學方程式正確的是()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：選D。依據(jù)燃燒熱概念中生成穩(wěn)定氧化物的含義可知，C的穩(wěn)定氧化物是CO2(g)；燃燒時若有水生成，則H2O應(yīng)當是液態(tài)的，選項A、B、C均不正確。9．偏二甲基肼[(CH3)2NNH2]是火箭放射的常用燃料。已知1.5g偏二甲基肼完全燃燒放出50kJ熱量，則偏二甲基肼的燃燒熱為()A．1000kJ/mol B．1500kJ/molC．2000kJ/mol D．3000kJ/mol解析：選C。由偏二甲基肼的摩爾質(zhì)量為60g/mol得n＝eq\f(1.5g,60g/mol)＝eq\f(1,40)mol，所以1mol偏二甲基肼燃燒時放出的熱量為eq\f(50kJ,\f(1,40))＝2000kJ，即其燃燒熱為2000kJ/mol。10．(2024·廣州高二檢測)下列說法不正確的是()A．1mol硫蒸氣與2mol硫蒸氣的燃燒熱相同B．中和熱測定試驗中應(yīng)將NaOH溶液一次性倒入盛有鹽酸的小燒杯中C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若將含1molCH3COOH的醋酸溶液與含1molBa(OH)2的溶液混合，放出的熱量小于57.3kJD．在25℃、101kPa時，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示為2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1解析：選D。A項中同種狀態(tài)的同一物質(zhì)的燃燒熱相同，與物質(zhì)的量無關(guān)，A正確；B項中可避開熱量的損失，B正確；C項中CH3COOH為弱酸，電離時需汲取熱量，故1molCH3COOH與1molBa(OH)2反應(yīng)時，放出的熱量小于57.3kJ，C正確；D項中H2燃燒為放熱反應(yīng)，ΔH<0，D錯誤。11．分析下表中的四個熱化學方程式，推斷氫氣和丙烷的燃燒熱分別是()液氫(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：選D。推斷燃燒熱的關(guān)鍵：一是1mol純物質(zhì)完全燃燒；二是生成穩(wěn)定的氧化物。C、H所對應(yīng)的穩(wěn)定氧化物是CO2(g)、H2O(l)，氫氣、丙烷常溫下為氣態(tài)，故D正確。12．(2024·嘉興高二月考)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891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8異丁烷2869.6丙烷2221.5異戊烷3531.3下列說法正確的是()A．熱穩(wěn)定性：正丁烷＞異丁烷B．正戊烷的燃燒熱大約是3540kJ·mol－1C．乙烷燃燒的熱化學方程式為2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1560.8kJ·mol－1D．在101kPa下，甲烷的熱值是891.0kJ·g－1(熱值：單位質(zhì)量燃料完全燃燒放出的熱量)解析：選B。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，故熱穩(wěn)定性：正丁烷＜異丁烷，A錯誤；正戊烷和異戊烷互為同分異構(gòu)體，由表格中正丁烷、異丁烷的燃燒熱可推知B正確；乙烷燃燒的熱化學方程式為2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－3121.6kJ·mol－1，C錯誤；甲烷的熱值＝eq\f(891.0kJ·mol－1,16g·mol－1)≈55.7kJ·g－1，D錯誤。二、非選擇題13．已知C、H2、CO的燃燒熱的數(shù)據(jù)如下表所示：物質(zhì)CH2COΔH/(kJ·mol－1)－393.5－285.8－283.0(1)寫出C完全燃燒的熱化學方程式：____________________________________________________________________________________________________________。(2)能表示H2燃燒熱的熱化學方程式為_______________________________________________________________________________________________________________。(3)現(xiàn)以H2或CO為燃料來供應(yīng)熱能，從熱能的角度考慮，你認為最好選擇______(填字母)。A．H2B．COC．均可以理由是______________________________________________。解析：(1)～(2)由C和H2的燃燒熱可書寫出C完全燃燒和表示H2燃燒熱的熱化學方程式。(3)1gH2完全燃燒放出的熱量為eq\f(285.8kJ,2)＝142.9kJ，而1gCO完全燃燒放出的熱量為eq\f(283.0kJ,28)≈10.1kJ。故最好選擇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等質(zhì)量的H2完全燃燒放出的熱量比CO多14．(2024·太原高二質(zhì)檢)煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，它由煤炭與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)制得，故又稱水煤氣。(1)試寫出制取水煤氣的化學方程式：_______________________________________________________________________________________________________________。(2)液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學方程式為C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220.0kJ/mol。已知CO氣體燃燒的熱化學方程式為CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－282.57kJ/mol，則等物質(zhì)的量的C3H8和CO完全燃燒，產(chǎn)生的熱量之比約為____________。(3)已知氫氣燃燒的熱化學方程式為2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol，則等質(zhì)量的氫氣和丙烷完全燃燒，產(chǎn)生的熱量之比約為________________________________。(4)氫氣是將來的能源，除燃燒熱值高之外，還具有的優(yōu)點是_____________________。解析：(1)由題中“煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，它由煤炭與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)制得”可知，反應(yīng)的化學方程式為C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2。(2)等物質(zhì)的量的C3H8和CO完全燃燒，產(chǎn)生的熱量之比為2220.0∶282.57≈7.9∶1。(3)等質(zhì)量的H2與C3H8完全燃燒，產(chǎn)生的熱量之比為eq\f(571.6,4)∶eq\f(2220.0,44)≈2.8∶1。答案：(1)C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2(2)7.9∶1(3)2.8∶1(4)資源豐富，無毒、無污染15．碳是形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)、生活的主要能源物質(zhì)。請回答下列問題：(1)已知CH3OH(l)的燃燒熱為238.6kJ/mol，CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－akJ/mol，則a________(填“＞”“＜”或“＝”)238.6。(2)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO2，當有1molCl2參與反應(yīng)時釋放出145kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學方程式：_______________________________________________________________________________________________________________。(3)火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按肯定比例混合在高溫下煅燒，發(fā)生的反應(yīng)為4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)=2Al2O3(s)＋3TiC(s)ΔH＝－1176kJ/mol，所得物質(zhì)可做耐高溫材料，則反應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為________。解析：(1)甲醇燃燒生成CO2(g)和H2