最新人教版选修4 第1章第2节 燃烧热 能源 作业 (1)
第2节燃烧热能源
课后提能层级练
层级一基础达标练
1．氢气是人类未来最理想的燃料，以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是( )
A．利用太阳能直接使水分解产生氢气
B．以焦炭和水制取水煤气(含CO和H
2
)后分离出氢气
C．用铁和盐酸反应放出氢气
D．由热电站提供电力电解水产生氢气
解析：选A 电解水制备H
2
需消耗大量电能；用焦炭制水煤气需消耗大量热能。
2．关于能源，以下说法中不正确的是( )
A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能
B．柴草燃烧时释放的能量与太阳能无关
C．核能和地热能来自地球自身
D．潮汐能来源于月球引力做功
解析：选B 柴草中的能量是以生物为载体通过光合作用将太阳能以化学能形式贮存起来的能量。
3．(2019·东北师大附中高二检测)近年来，北京市公共汽车大部分采用天然气作为燃料，其主要目的是( )
A．防止石油短缺B．降低成本
C．减少对大气的污染D．加大发动机的动力
解析：选C 以天然气代替汽油燃料的主要目的是减少对大气的污染。
4．已知下列热化学方程式：
1 2CH
4
(g)＋O
2
(g)===
1
2
CO
2
(g)＋H
2
O(l) ΔH＝－445.15 kJ/mol
CH
4(g)＋
3
2
O
2
(g)===CO(g)＋2H
2
O(l) ΔH＝－607.3 kJ/mol
CH
4(g)＋2O
2
(g)===CO
2
(g)＋2H
2
O(l) ΔH＝－890.3 kJ/mol
CH
4(g)＋2O
2
(g)===CO
2
(g)＋2H
2
O(g) ΔH＝－802.3 kJ/mol
则CH
4
的燃烧热为( )
A．445.15 kJ/mol B．607.3 kJ/mol C．890.3 kJ/mol D．802.3 kJ/mol
解析：选 C 1 mol甲烷完全燃烧生成CO
2(g)和H
2
O(l)时的ΔH＝－890.3
kJ/mol，故甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol。
5．(2018·南京七校高二检测)已知在25 ℃、101 kPa下，1 g液态C
8H
18 (辛
烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ热量，能表示辛烷燃烧热的热化学方程式是( )
A．C
8H
18
(l)＋12.5O
2
(g)===8CO
2
(g)＋9H
2
O(g) ΔH＝－48.40 kJ/mol
B．C
8H
18
(l)＋12.5O
2
(g)===8CO
2
(g)＋9H
2
O(l) ΔH＝－5 518 kJ/mol
C．C
8H
18
(l)＋12.5O
2
(g)===8CO
2
(g)＋9H
2
O(l) ΔH＝＋5 518 kJ/mol
D．C
8H
18
(l)＋12.5O
2
(g)===8CO
2
(g)＋9H
2
O(l) ΔH＝－48.40 kJ/mol
解析：选B 1 mol C
8H
18
(l)完全燃烧生成CO
2
和液态水时放出的热量为：48.40
kJ×114≈5 518 kJ，故反应的热化学方程式为：C
8H
18
(l)＋12.5O
2
(g)===8CO
2
(g)
＋9H
2
O(l)ΔH＝－5 518 kJ/mol。
6．下列说法正确的是( )
A．CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO
2
，故CO燃烧一定是吸热反应
B．在101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C．物质燃烧都需要氧气
D．物质燃烧放出热量的多少与产物有关
解析：选D A中CO是强还原剂(高温时)，点燃时易和氧气反应，生成稳定的二氧化碳，故CO燃烧是放热反应；B中碳燃烧有完全燃烧与不完全燃烧，1 mol
碳完全燃烧生成CO
2
时所放出的热量叫燃烧热；任何发光放热的剧烈的化学反应
都叫燃烧，如H
2在Cl
2
中燃烧。
7．“能源分类相关图”如图所示，以下能源中符合图中的阴影部分的是____________。
①煤炭②石油③潮汐能④水能⑤生物质能⑥天然气⑦太阳能⑧风能⑨沼气⑩地热能?海洋能?核能
解析：①②⑥不可再生，③④⑩??不是来自太阳的能源。
答案：⑤⑦⑧⑨
8．已知C、H
2
、CO的燃烧热的数据如表所示：
(1)写出C。
(2)能表示H
2
燃烧热的热化学方程式为：_____________________________。
(3)现以H
2
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．H
2
B．CO
C．均可以
理由是________________________________________________________。
解析：由C和H
2的燃烧热可书写出C完全燃烧和表示H
2
燃烧热的热化学方
程式。
1 g H
2完全燃烧放出的热量为
285.8 kJ
2
＝142.9 kJ，
而1 g CO完全燃烧放出的热量为283 kJ
28
≈10.1 kJ。
故应选择H
2
。
答案：(1)C(s)＋O
2(g)===CO
2
(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
(2)H
2(g)＋
1
2
O
2
(g)===H
2
O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol
(3)A 等质量的H
2完全燃烧放出的热量比CO多，且H
2
的燃烧产物为H
2
O，
对环境无污染
层级二应试提能练
1．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)＋H
2O(g)===CO(g)＋H
2
(g) ΔH1＝＋131.3 kJ/mol
②2CO(g)＋O
2(g)===2CO
2
(g) ΔH2＝－566.0 kJ/mol
③2H
2(g)＋O
2
(g)===2H
2
O(g) ΔH3＝－483.6 kJ/mol
下列有关说法正确的是( )
A．水煤气只能用作燃料
B．水煤气是一种二次能源，比煤直接燃烧污染小
C．等质量的CO和H
2
完全燃烧时，前者放热多
D．由③反应可以确定H
2
的燃烧热为241.8 kJ/mol
解析：选B 水煤气在工业上还可用作化工原料，故A错误；水煤气属于二
次能源，其燃烧产物为CO
2和H
2
O，比煤直接燃烧污染小，故B正确；通过②③
反应可以计算得出，等质量的H
2比CO完全燃烧放热多，故C错误；H
2
燃烧生成
的稳定的氧化物应为液态水，故D错误。
2．(双选)以下几个热化学方程式中，焓变的数值均正确，其中能表示固态碳或气态氢气燃烧热的热化学方程式是( )
A．C(s)＋1
2
O
2
(g)===CO(g) ΔH＝＋110.5 kJ/mol
B．C(s)＋O
2(g)===CO
2
(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
C．2H
2(g)＋O
2
(g)===2H
2
O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol
D．H
2(g)＋
1
2
O
2
(g)===H
2
O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol
解析：选BD 1 mol C完全燃烧生成CO
2
(g)[而不是CO(g)]的反应热为C的
燃烧热。1 mol H
2完全燃烧生成1 mol H
2
O(l)的反应热为H
2
的燃烧热。
3．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为( )
A．55 kJ B．220 kJ
C．550 kJ D．1 108 kJ
解析：选A 丙烷分子式是C
3H
8,
1 mol丙烷燃烧会产生4 mol水，则丙烷完
全燃烧产生1.8 g水，消耗丙烷的物质的量是n(C3H8)＝0.025 mol，所以反应放出的热量是2 215 kJ·mol－1× 0.025 mol≈55 kJ，故答案是A。
4．(2019·东北师大附中高二检测)下列说法正确的是( )
A．在101 kPa时，1 mol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 CH
3
COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3 kJ
解析：选C 101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量称为燃烧热，A错误；强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水的反应
热为中和热，B错误；CH
3COOH为弱酸，1 mol CH
3
COOH和1 mol NaOH完全中和
时放出的热量小于57.3 kJ，D错误。
5．已知：
①25 ℃、101 kPa时，2C(s)＋O
2
(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1
②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H
2
O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1又已知稀醋酸电离吸热。下列结论正确的是( )
A．C的燃烧热大于110.5 kJ·mol－1
B．①的反应热为221 kJ·mol－1
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3 kJ·mol－1
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量
解析：选A 101 kPa 1 mol C(s)完全燃烧生成CO
2
放出的热量为C(s)的燃烧热，故C(s)的燃烧热大于110.5 kJ·mol－1，A项正确；①的反应热为－221
kJ·mol－1，B项不正确；稀H
2SO
4
与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ·mol－
1，C项不正确；CH
3COOH电离时吸热，稀CH
3
COOH与稀NaOH溶液反应生成1 mol
水，放出的热量小于57.3 kJ，D项不正确。
6．(2019·北京海淀区高二检测)已知热化学方程式C
2H
2
(g)＋
5
2
O
2
(g)===2CO
2
(g)
＋H
2
O(g) ΔH＝－1 256 kJ/mol，下列说法正确的是( )
A．乙炔(C
2H
2
)的燃烧热为1 256 kJ/mol
B．若转移10 mol电子，则消耗2.5 mol O
2
C．若生成2 mol液态水，则ΔH＝－2 512 kJ/mol
D．若形成4 mol碳氧共用电子对，则放出的热量为2 512 kJ
解析：选B 1 mol可燃物完全燃烧生成最稳定的氧化物时，所放出的热量称为该可燃物的燃烧热。由于热化学方程式中的水是气态，不是最稳定的状态，
故A不正确；消耗1 mol O
2转移电子4 mol，若转移10 mol电子，则n(O2)＝
10
4
mol＝2.5 mol，故B正确；生成2 mol气态水时，ΔH＝－2 512 kJ/mol，故C 不正确；形成4 mol碳氧共用电子对，也就是生成1 mol CO
2
，放出的热量应为628 kJ，故D不正确。
7．已知H
2、CH
4
、C
2
H
5
OH的燃烧热依次为：285.81 kJ·mol－1、 890.31 kJ·mol
－1、1 366.81 kJ·mol－1。从以下几个角度对上述的几种燃料进行比较：
(1)从单位物质的量燃烧热的角度考虑：选用________较好。
(2)从环境污染(清洁能源)的角度考虑：选用________较好。
(3)从使用安全的角度考虑：家庭燃烧不建议用________。
(4)从成本角度考虑，建议选用 ________ 。
答案：(1)C
2H
5
OH(2)H
2
(3)H
2
和CH
4
(4)CH
4
8．已知下列两个热化学方程式：
2H
2(g)＋O
2
(g)===2H
2
O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C 3H
8
(g)＋5O
2
(g)===3CO
2
(g)＋4H
2
O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1
试回答下列问题：
(1)H
2的燃烧热为________，C
3
H
8
的燃烧热为________。
(2)1 mol H
2和2 mol C
3
H
8
组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。
解析：(1)根据燃烧热的概念判断H
2的燃烧热为
571.6
2
kJ·mol－1＝285.8
kJ·mol－1，C
3H
8
的燃烧热为2 220 kJ·mol－1。
(2)1 mol H
2和2 mol C
3
H
8
完全燃烧放出的热量为
285．8 kJ·mol－1×1 mol＋2 220 kJ·mol－1×2 mol＝4 725.8 kJ。
答案：(1)285.8 kJ·mol－1 2 220 kJ·mol－1
(2)4 725.8 kJ
9．标准状况下0.05 mol某一无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通过足量的澄清石灰水中，得到的白色沉淀为0.15 mol；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3 g。
(1)
(2)此气体的化学式是____________。
(3)写出表示此气体燃烧热的热化学方程式_________________________。
解析：(1)该无色气体含C、H两种元素，燃烧生成CO
2和H
2
O。
m(CO
2
)＝0.15 mol×44 g·mol－1＝6.6 g，所以m(H2O)＝9.3 g－6.6 g＝2.7 g。
(2)1 mol该气体中含C原子个数为0.15 mol
0.05 mol
×N A＝3N A，含H原子个数为
2.7 g
18 g·mol
×2
0.05 mol
×N A＝6N A，
所以其化学式为C
3H
6。
(3)根据表格中数据，该气体的燃烧热为2 092 kJ·mol－1。答案：(1)m水＝9.3 g－0.15 mol×44 g·mol－1＝2.7 g。
(2)C
3H
6
(3)C
3
H
6
(g)＋
9
2
O
2
(g)===3CO
2
(g)＋3H
2
O(l) ΔH＝－2 092 kJ·mol－1