1、1第二节 燃烧热 能源课后篇巩固提升基础巩固1.下列分别是利用不同能源发电的实例图像,其中不属于新能源开发利用的是( )解析 火力发电利用的是化石能源,化石能源不属于新能源。答案 C2.下列说法中不正确的是( )A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B.化石燃料在燃烧过程中会产生污染环境的 CO、SO 2等有害气体C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好D.将固体煤变为气体再燃烧,燃烧效率将提高解析 燃料只有在与足量的空气或氧气充分接触的条件下才能充分燃烧。答案 A3.“能源分类相关图”如图,下列选项中的能源全部符合图中阴影部分的是( )A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物质能、天然气C
2、.太阳能、风能、生物质能2D.地热能、海洋能、核能解析 煤炭、石油、天然气均不是新能源;核能、地热能不是来自太阳的能量;太阳能、风能、生物质能符合要求,故 C 项正确。答案 C4.下列对燃烧热的说法正确的是( )A.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.放热反应的热化学方程式中, H 就是该反应物的燃烧热C.物质的燃烧热不能用仪器通过实验测得D.物质燃烧必然伴随发光发热现象且肯定是氧化还原反应解析 在燃烧热的定义中有三个要点:必须是在 101 kPa 条件下;可燃物必须为 1 mol;可燃物必须完全燃烧,生成稳定的氧化物如液态水、二氧化碳气体等。A 项,未强调“101
3、kPa”和“生成稳定的氧化物”;B 项,放热反应不一定是燃烧反应;C 项,物质的燃烧热可利用仪器通过实验测得;D项,燃烧是剧烈的、发光发热的氧化还原反应。答案 D5.下列说法正确的是( )A.在 101 kPa 时,1 mol S(s)和 2 mol S(s)的燃烧热相等B.1 mol 浓硫酸与 1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热C.CO 是不稳定的氧化物,它能继续与氧气反应生成稳定的 CO2,所以 CO 的燃烧反应一定是吸热反应D.101 kPa 时,1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热解析 由燃烧热的定义可知,燃烧热与参加反应的物质的量无关,故 A 项正确;中和热
4、是指在稀溶液里强酸与强碱发生中和反应生成 1 mol 水时的反应热,而这里是浓硫酸,而且生成 2 mol H2O(l)和BaSO4沉淀,故 B 项错误;CO 的燃烧反应是放热反应,故 C 项错误;101 kPa 时,1 mol 碳完全燃烧生成二氧化碳气体所放出的热量才是碳的燃烧热,故 D 项错误。答案 A6.在一定条件下,CO 和 CH4燃烧的热化学方程式分别为:2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) H=-566 kJmol-1CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=-890 kJmol-1由 1 mol CO 和 3 mol CH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧
5、时,释放的热量为( )A.2 912 kJ B.2 953 kJC.3 236 kJ D.3 867 kJ解析 1 mol CO 完全燃烧放出的热量是 kJ,3 mol CH4完全燃烧放出的热量是 3890 kJ,释放的5662总热量为( +8903) kJ=2 953 kJ。5662答案 B37.氢气(H 2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C 8H18)、甲烷(CH 4)燃烧的热化学方程式分别为:H2(g)+ O2(g) H2O(l) H=-285.8 kJmol-112CO(g)+ O2(g) CO2(g) H=-283.0 kJmol-112C8H18(l)+ O2(g) 8CO2(g)+9
6、H2O(l)252 H=-5 518 kJmol-1CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJmol-1相同质量的 H2、CO、C 8H18、CH 4完全燃烧时,放出热量最少的是( )A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g)解析 可以先分别求出 1 g 可燃物燃烧放出的热量,再进行比较。答案 B8.下列表示物质燃烧热的热化学方程式的是( )A.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) H=-a kJmol-1B.C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(g)+6H2O(l) H=-b kJmol-1C.2
7、CO(g)+O2(g) 2CO2(g) H=-c kJmol-1D.2CH3CH2OH(l)+O2(g) 2CH3CHO(l)+2H2O(l) H=-d kJmol-1解析 101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫该物质的燃烧热。A项中水应为液态且 NH3的化学计量数应为 1;C 项中 CO 的化学计量数应为 1;D 项中乙醇完全燃烧应生成 CO2和液态水。答案 B9.已知一些烷烃的燃烧热如下表:烷烃 燃烧热(kJmol-1)烷烃 燃烧热(kJmol-1)甲烷(CH4)890.31正丁烷(C4H10)2 878.0乙烷(C2H6)1 559.8异丁烷(C
8、4H10)2 869.6丙烷(C3H8)2 219.9异戊烷(C5H12)3 531.3(1)热稳定性:正丁烷 (填“”或“”)异丁烷。 4(2)写出表示乙烷燃烧热的热化学方程式 。 (3)相同物质的量的烷烃,分子中碳原子数越多,燃烧放出的热量越 (填“多”或“少”)。 (4)有同学估计“正戊烷(C 5H12)的燃烧热在 3 540 kJmol-1左右”,你认为正确吗? 。理由是 。 解析 (1)物质所具有的能量越低越稳定。1 mol 的正丁烷和异丁烷分别燃烧时,正丁烷放出的热量多,说明正丁烷所具有的能量高,因此,异丁烷比正丁烷稳定。(3)由表中提供的数据可以推出,物质所含碳原子数越多,燃烧放
9、出的热量越多。(4)由表中数据可以推知,正丁烷的燃烧热略大于异丁烷的燃烧热,所以正戊烷的燃烧热也应略大于异戊烷的燃烧热。答案 (1)(2)C2H6(g)+ O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) H=-1 559.8 kJmol-172(3)多(4)正确 正丁烷的燃烧热比异丁烷的略大,所以正戊烷的燃烧热也应略大于异戊烷10.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
10、B.煤是发热量很高的固体燃料,我国煤炭资源相对集中,开采成本低,用煤作燃料实惠C.煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘,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,还能提高煤燃烧的热利用率(2)某国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。2.0 g 乙醇完全燃烧生成液态水放出 59.43 kJ 的热量,则乙醇完全燃烧的热化学方程式为 。 解析 (1)煤是一种化石燃料,也是重要的化工原料,属于非可再生能源,把煤作燃料简单燃烧掉是一种浪费,并且煤中所含的硫在燃烧
11、时生成 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)根据已知条件,1 mol 乙醇完全燃烧放出的热量为 59.43 kJ=1 366.89 kJ。46 g2.0 g答案 (1)ACD(2)使煤油雾化,增大与助燃剂的接触面积,提高燃烧效率5(3)C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) H=-1 366.89 kJmol-1能力提升11.已知:2H 2(g)+O2(g) 2H2O(l) H=-571.6 kJmol-1;CH4(g)+2O
12、2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJmol-1。现有 H2与 CH4的混合气体 112 L(标准状况),使其完全燃烧生成 CO2和 H2O(l),若实验测得反应放热3 696 kJ。则原混合气体中 H2与 CH4的物质的量之比是( )A.11 B.13 C.14 D.23解析 设原混合气体中 H2、CH 4的物质的量分别为 n1、 n2。n1+n2=5moln1571.6 kJmol-112+n2890.3 kJmol-1 =3 696 kJ 解得: n1=1.25 mol,n2=3.75 mol。n1n 2=13。答案 B12.在一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出
13、热量为 Q kJ,经测定完全吸收生成的 CO2需消耗 5 molL-1的 KOH 溶液 100 mL,恰好生成正盐,则此条件下反应 C4H10(g)+ O2(g) 4CO2(g)+5H2O(g)132的 H 为( )A.+8Q kJmol-1 B.+16Q kJmol-1C.-8Q kJmol-1 D.-16Q kJmol-1解析 据元素守恒建立关系式:C4H104CO28KOH H8 mol H5 molL-10.1 L -Q kJmol-1则 H=- =-16Q kJmol-18molQkJmol-10.5mol答案 D13.乙醇汽油是普通汽油与燃料乙醇调和而成的,它可有效改善汽油的性能和
14、质量,降低 CO、碳氢化合物等主要污染物的排放。乙醇的燃烧热是 1 366.8 kJmol-1。燃烧 1 mol 这种乙醇汽油生成CO2和液态水,放出的热量为 Q kJ。测得该汽油中乙醇与汽油的物质的量之比为 19。有关普通汽油(设分子式为 CxHy)燃烧的热化学方程式正确的是( )A.CxHy(l)+(x+ )O2(g) xCO2(g)+ H2O(l) H=(-Q+1 366.8) kJmol-1y4 y2B.CxHy(l)+(x+ )O2 xCO2(g)+ H2O(l) H=- kJmol-1y4 y2 9Q10C.CxHy(l)+(x+ )O2(g) xCO2(g)+ H2O(l) H=
15、- kJmol-1y4 y2 9Q1106D.CxHy(l)+(x+ )O2(g) xCO2(g)+ H2O(l) H=(- +151.9) kJmol-1y4 y2 10Q9解析 0.9 mol 普通汽油完全燃烧放出的热量为:Q kJ-1 366.8 kJmol-10.1 mol=(Q-136.68) kJ所以 1 mol 普通汽油完全燃烧放出的热量为 (Q-136.68) kJ=( Q-151.9) kJ。D 项正确。10.9 109答案 D14.已知单质硫在通常条件下以 S8(斜方硫)的形式存在,其结构为 。在一定条件下,S 8(s)与 O2(g)发生反应依次转化为 SO2(g)和 SO
16、3(g)。反应过程和能量关系可用下图简单表示(图中的 H 表示生成 1 mol 产物的反应热)。(1)写出表示 S8燃烧热的热化学方程式: 。 (2)写出 SO3(g)分解生成 SO2和 O2的热化学方程式: 。 (3)化学键的键能是形成(或拆开)1 mol 化学键时释放(或吸收)的能量。若已知硫氧键(S O)的键能为 d kJmol-1,氧氧键(O O)的键能为 e kJmol-1,则 S8分子中硫硫键(SS)的键能为 。 解析 (1)根据图像分析可知,1 mol O 2(g)和 mol S8(s)反应生成二氧化硫气体放热 a kJ,根据燃烧18热的定义可写出热化学方程式。(2)根据题中图像可知 SO3(g)的分解反应为吸热反应,同时在书写热化学方程式时注意标注物质的聚集状态。(3)已知硫氧键(S O)的键能为 d kJmol-1,氧氧键(O O)的键能为 e kJmol-1,设 S8分子中硫硫键键能为 x kJmol-1,依据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和得 8x+8e-16d=-8a,则 x=2d-a-e。答案 (1)S8(s)+8O2(g) 8SO2(g) H=-8a kJmol-1(2)2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) H=+2b kJmol-1(3)(2d-a-e) kJmol-17
