人教版高中化学选修4练习：第一章第二节燃烧热能源含答案 8页

第一章 化学反应与能量 第二节 燃烧热 能源 ‎1．绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一级能源中的水能、地热能、天然气等；二级能源中的电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是(　　)‎ ‎①太阳能　②风能　③石油　④煤　⑤潮汐能　⑥木材 A．①②③ B．③④⑤‎ C．④⑤⑥ D．①②⑤‎ 解析：石油、煤、木材等燃烧会造成环境污染。‎ 答案：D ‎2．已知下列热化学方程式：‎ CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)‎ ΔH＝－445.15 kJ·mol－1‎ CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－607.3 kJ·mol－1‎ CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－890.3 kJ·mol－1‎ CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－802.3 kJ·mol－1‎ 则CH4的燃烧热为(　　)‎ A．445.15 kJ·mol－1 B．607.3 kJ·mol－1‎ C．890.3 kJ·mol－1 D．802.3 kJ·mol－1‎ 解析：1 mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时的ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，故甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。‎ 答案：C ‎3．煤的气化是实施节能环保的一项重要措施。通常在高温下将煤转化为水煤气，再将水煤气作为气体燃料。有关热化学方程式如下：‎ ‎①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝＋131.3 kJ·mol－1；‎ ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1；‎ ‎③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3－483.6 kJ·mol－1。‎ 下列有关说法正确的是(　　)‎ A．水煤气只能用作燃料 B．水煤气是一种二级能源，比煤直接燃烧污染小 C．等质量的CO和H2完全燃烧时，前者放热多 D．由③反应可以确定H2的燃烧热为241.8 kJ·mol－1‎ 解析：水煤气在工业上还可用作还原性气体，故A错误；水煤气属于二级能源，其燃烧产物为CO2和H2O，比煤直接燃烧污染小，故B正确；通过②、③反应可以计算得出，等质量的H2比CO完全燃烧放热多，故C错误；H2燃烧生成的稳定的氧化物应为液态水时才可以确定其燃烧热，故D错误。‎ 答案：B ‎4．已知C、H2、CO发生燃烧反应时的反应热数据如下表所示：‎ 物质 C H2‎ CO ΔH/(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)写出能表示H2燃烧热的热化学方程式：‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎(3)现以H2或CO为燃料来提供热能，从热能的角度考虑，你认为应该选择________(填写序号)。‎ A．H2　　　　　　B．CO　　　　　　C．均可以 理由是________________________________________。‎ 解析：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。‎1 g H2完全燃烧放出的热量为 ＝142.9 kJ，而‎1 g CO完全燃烧放出的热 量为≈10.1 kJ。故应选择H2。‎ 答案：(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1‎ ‎(2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1　(3)A　相同质量的H2和CO燃烧，H2放出的热量多 ‎ (时间：40分钟　满分：100分)‎ 一、选择题(本题包括7个小题，每小题8分，共56分。每小题只有一个选项符合题意)‎ ‎1．下列能源组合中，均属于新能源的一组是(　　)‎ ‎①天然气　②煤　③核能　④石油　⑤太阳能　⑥生物质能　⑦风能　⑧氢能 A．①②③④ B．①⑤⑥⑦⑧‎ C．③④⑤⑥⑦⑧ D．③⑤⑥⑦⑧‎ 解析：核能、太阳能、生物质能、风能、氢能均属于新能源，‎ 具有资源丰富、没有污染或很少污染的特点。‎ 答案：D ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热 B．酸和碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和热 C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一 D．在稀溶液中，1 mol CH3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3 kJ 解析：燃烧热应生成稳定的氧化物，A错；中和热应是在稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O的反应热。‎ 答案：C ‎3．下列有关能量转换的说法正确的是(　　)‎ A．煤燃烧是热能转化为化学能的过程 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变成热能的过程 解析：煤燃烧是化学能转化为热能的过程，A错；葡萄糖氧化放出热量，化学能转化为热能，C错；选项D中应该是太阳能转化为化学能，D错。‎ 答案：B ‎4．下列选项能说明乙醇作燃料的优点的是(　　)‎ ‎①燃烧时发生氧化反应　②充分燃烧的产物不污染环境 ‎③乙醇是一种可再生能源　④燃烧时放出大量的热 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④‎ 解析：乙醇作燃料的优点：燃烧时放出大量热，燃烧产物为CO2和H2O，不污染环境，又是一种可再生能源。‎ 答案：D ‎5．已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)‎ A．CO的燃烧热为－283 kJ·mol－1‎ B．CO的燃烧热为566 kJ·mol－1‎ C．CO的燃烧热ΔH＝－283 kJ·mol－1‎ D．如图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系 解析：CO的燃烧热为283 kJ·mol－1，D项图中物质的量标示错误，应标为2 mol CO和2 mol CO2。‎ 答案：C ‎6．关于用水制取二次能源氢气，以下研究方向正确的是(　　)‎ 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次能源 B．燃烧煤产生高温，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，以分解水制取氢气 解析：氢气可以燃烧，但水中的氢元素和氧元素是不能燃烧的，因此必须使水分解才能制取二次能源氢气，A项错误；由于H2和O2的化合为放热反应，故由H2O来制取H2必须由外界提供能量，‎ 可以利用太阳能或其他特殊的物质来提供能量使其分解，因为此分解反应是吸热反应，但使用煤不合适。‎ 答案：D ‎7．已知在一定条件下，CO的燃烧热为283 kJ·mol－1，CH4的燃烧热为890 kJ·mol－1，由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为(　　)‎ A．2 912 kJ B．2 953 kJ C．3 236 kJ D．3 867 kJ 解析：1 mol CO完全燃烧放出的热量为1 mol×283 kJ·mol－1＝283 kJ。3 mol CH4完全燃烧放出的热量为3 mol×890 kJ·mol－1＝2 670 kJ。释放的总能量为283 kJ＋2 670 kJ＝2 953 kJ。‎ 答案：B 二、非选择题(本题包括2个小题，共44分)‎ ‎8．(22分)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＝－2 220.0 kJ·mol－1。已知CO气体燃烧的热化学方程式为CO(g)＋O2(g)== =CO2(g)　ΔH＝－282.57 kJ·mol－1，试比较等物质的量的C3H8和CO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＝－571.6 kJ·mol－1，试比较等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，除产生的热量多之外，‎ 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)高温CO＋H2。(2)等物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值为2 220.0∶282.57≈7.9∶1。(3)等质量的H2与C3H8燃烧，产生的热量比值为(11×571.6)∶2 220.0≈2.8∶1。‎ 答案：(1)C＋H2O(g)高温CO＋H2　(2)7.9∶1‎ ‎(3)2.8∶1　(4)来源丰富，产物无污染 ‎9．(22分)能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会人类面临的严峻课题，回答下列问题：‎ ‎(1)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家，下列关于煤作燃料的论点不正确的是________(填字母)。‎ A．煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单燃烧掉太可惜，应该综合利用 B．煤是发热很高的固体燃料，我国煤炭资源相对集中，开采成本低，用煤作燃料实惠 C．煤燃烧时生成大量的SO2和烟尘，对环境污染严重 D．通过洁净煤技术，如煤的气化和液化，以及烟气脱硫，不仅减轻了燃煤污染，还能提高煤燃烧的利用率 ‎(2)乌克兰科学家将铜和铁混合熔化制成多孔金属，用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器，该雾化器的作用是_____________。‎ ‎(3)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料，0.1 mol乙醇完全燃烧生成液态水放出136.69 kJ的热量，表示乙醇燃烧热的热化学方程式为___________________________________________________。‎ 解析：(1)煤是一种化石燃料，也是一种重要的化工原料，属于非可再生资源，把煤作燃料简单燃烧是一种浪费，并且煤中所含的硫在燃烧时生成的SO2会对环境造成污染，通过洁净煤技术，如煤的气化和液化，以及烟气脱硫，不仅减轻了燃煤的污染，还能提高煤燃烧的热利用率。(2)煤油雾化后可使煤油与助燃剂充分接触，提高燃烧效率。(3)1 mol乙醇燃烧时放出的热量为：136.69 kJ×10＝‎ ‎1 366.9 kJ。‎ 答案：(1)B　(2)使煤油雾化，增大与助燃剂的接触面积，提高燃烧效率　(3)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 366.9 kJ·mol－1‎