高中化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度-化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》學(xué)案14 魯科版必修

1、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化應(yīng)用習(xí)題精練1.有專家提出，如果對(duì)燃料燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等利用太陽(yáng)能使它們重新組合，使之變成CH4、CH3OH、NH3等的構(gòu)思(如圖1-1)能夠?qū)崿F(xiàn)，那么不僅可以消除對(duì)大氣的污染，還可以節(jié)約燃料，緩解能源危機(jī)，在此過(guò)程中太陽(yáng)能最終轉(zhuǎn)化為( )A.化學(xué)能 B.生物能C.熱能 D.電能圖1-1解析：CO2、H2O、N2轉(zhuǎn)化為燃料時(shí)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,燃料燃燒時(shí)又將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。答案：C2.2003年10月15日，我國(guó)“神舟”五號(hào)載人飛船成功發(fā)射。航天飛船是用鋁粉與高氯酸銨的混合物為固體燃料，點(diǎn)燃時(shí)鋁粉氧化放熱引發(fā)高氯酸銨反應(yīng)：2NH4ClO4N2+4H2O+C

2、l2+2O2;H-57.3 kJmol-1；而H2SO4稀釋時(shí)要放出熱量，所以H2-57.3 kJmol-1,故D符合題意。答案：D7.(2010江蘇鎮(zhèn)江高三模擬) 分析圖1-2的能量變化示意圖，確定下列選項(xiàng)中正確的是 ( )圖1-2A.2A(g)+B(g)=2C(g)；H0 B.2A(g)+B(g)=2C(g)；H0C.2A+B=2C；H0 D.2C=2A+B；H0解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)吸熱、放熱的原因及表示。若反應(yīng)物所具有的總能量生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H為“-”或“H0”；反之為吸熱反應(yīng)。由圖知E(2 A+B)E(C)，該反應(yīng)2 A(g)+B(g)=2C(g)為放熱反應(yīng)(H0)

3、，A正確、B錯(cuò)誤。又因熱化學(xué)方程式必須注明物質(zhì)狀態(tài)，故C、D錯(cuò)誤。答案：A8.分析某種煤氣的體積組成如下：H2 50%、CH4 30%、CO 10%、N2 6%、CO2 4%。已知：H2(g)+O2(g)=H2O(l);H=285.8 kJmol-1CO(g)+O2(g)=CO2(g);H=282.6 kJmol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g)+2H2O(l);H=890.3 kJmol-1則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，224 L該種煤氣燃燒時(shí)放出的熱量為( )A.1461.7 Kj B.4382.5 kJC.4665.1 kJ D.5811.5 kJ解析：本題考查熱化學(xué)方程式的計(jì)算。由題意知

4、224 L該種煤氣中含H2：(224 L50%)22.4 Lmol-1=5 mol，完全燃燒放出熱量為5 mol 285.8 kJmol-1=1429 kJ；同理CO放熱(224 L10%)22.4 Lmol-1282.6 kJmol-1=282.6 kJ；CH4放熱(224 L30%)22.4 Lmol-1890.36 kJmol-1=2670.9 kJ；三者之和為4382.5 kJ，B正確。答案：B9.火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí)，即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵?，并放出大量熱。已?.4 mol液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵?，放?

5、56.652 kJ的熱量。(1)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。(2)又已知H2O(l)=H2O(g)；H=+44 kJmol-1，由16 g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是_kJ。(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是_。解析：(1)由反應(yīng)時(shí)電子得失分析：N2H4N2N2失去4e-；H2O22H2O得到2e-。書寫熱化學(xué)方程式時(shí)必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)和反應(yīng)總的熱量變化情況。N2H4的反應(yīng)熱為256.652 kJ=641.63 kJmol-1。(2)16 g肼的物質(zhì)的量為0.50 mol，與N2H4完全反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的總熱量為：Q=641.

6、63 kJmol-10.50 mol+40.50 mol44 kJmol-1=408.815 kJ。答案：(1)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g);H=-641.63 kJmol-1 (2)408.815 (3)產(chǎn)物不會(huì)造成環(huán)境污染10.城市使用的燃料，現(xiàn)大多為煤氣、液化石油氣。煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣，它由煤炭與水(蒸氣)反應(yīng)制得，故又稱水煤氣。(1)試寫出制取水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)式：_。(2)液化石油氣主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)；H=-2 220.0 kJmol-1已知CO氣體

7、燃燒的熱化學(xué)方程式為CO(g)+O2(g)=CO2(g)；H=-282.57 kJmol-1試比較同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒，產(chǎn)生的熱量比值約為_。(3)已知?dú)錃馊紵臒峄瘜W(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H=-571.6 kJmol-1試比較同質(zhì)量的氫氣和丙烷燃燒，產(chǎn)生的熱量比值約為_。(4)氫氣是未來(lái)的能源，除產(chǎn)生的熱量大之外，還具有的優(yōu)點(diǎn)是_。解析：本題結(jié)合當(dāng)前城市使用的燃料，來(lái)考查學(xué)生對(duì)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的熱量計(jì)算，考點(diǎn)新穎，知識(shí)難度系數(shù)較小。學(xué)生若細(xì)心、認(rèn)真領(lǐng)悟題意，應(yīng)該能給出理想答案。答案：(1)C+H2O(g)CO+H2(2)395(3)145(4)來(lái)源豐富，

8、單位質(zhì)量氫氣產(chǎn)生熱量大，無(wú)污染11.資料：管道煤氣的主要成分是氫氣、一氧化碳和甲烷，熱值15.6 MJkg-1，每立方米是0.90元，液化氣是C3C4的烷烯烴，熱值47.3 MJkg-1，每千克2.60元，水的比熱容為4.18 kJ(kg)-1。(1)將一壺水(以4 L計(jì))，從25 加熱至100 ，用液化氣和管道煤氣，哪一種更合算？(熱量利用率以70%計(jì))(2)你認(rèn)為用液化氣好還是用管道煤氣好？簡(jiǎn)述你的理由。解析：由Q=mct可得4 kg水從25 至100 需吸收熱量Q=75 4.18 kJ(kg )-14 kg=1254 kJ，若用液化氣需吸收熱量70%m47 MJkg-1103=1254 kJm=0.04 kg，成本為0.04 kg2.60元/kg=0.104元，若用管道煤氣70%V15.6