化学第一章化学反应与能量第2节燃烧热能源综合训练含解析新人教版选修4

化学第一章化学反应与能量第2节燃烧热能源综合训练含解析新人教版选修4

第2节 燃烧热 能源 ‎ [综合训练]‎ 一、选择题 ‎1．下列不属于新能源开发利用的是(　　)‎ 答案　B 解析　太阳能、核能、风能都是新能源。天然气是三大常规能源之一，不是新能源。‎ ‎　能源的分类 ‎(1)一级能源和二级能源 ‎①一级能源：从自然界直接取得的天然能源，如原煤、原油、水等。‎ ‎②二级能源：一级能源经过加工转换后获得的能源，如氢能等。其中氢能的优点是燃烧热值高、资源丰富、无毒、无污染。‎ ‎(2)常规能源与新能源 ‎①常规能源：在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的能源，如煤、石油、天然气、水能等。‎ ‎②新能源：随着科技的不断发展，才被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发展的利用先进技术所获得的能源。如核能、太阳能、海洋能等。‎ ‎2．优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境是我国国民经济和社会发展的基础性要求。你认为下列行为不符合这个要求的是(　　)‎ A．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 B．加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用 C．研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料 D．将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室气体”CO2的产生 答案　D 解析　将煤转化成气体燃料可以提高煤的利用效率，但不能减少“温室气体”CO2的产生。‎ ‎3．已知某些燃料的燃烧热数据如表所示：‎ - 5 -‎ 燃料 一氧化碳 甲烷 异辛烷 乙醇 ΔH ‎－283．0 ‎ kJ·mol－1‎ ‎－891．0 ‎ kJ·mol－1‎ ‎－5461 ‎ kJ·mol－1‎ ‎－1366．8 ‎ kJ·mol－1‎ 使用上述燃料，最能体现“低碳经济”理念的是(　　)‎ A．一氧化碳 B．甲烷 C．异辛烷 D．乙醇 答案　B 解析　由燃烧热数据可知，提供相等的热量时，甲烷生成的CO2最少，B项正确。‎ ‎4．如图为1 mol甲烷在足量的氧气中燃烧生成CO2(g)和H2O(g)时的能量变化示意图，由此图分析得出的下列结论中正确的是(　　)‎ A．甲烷燃烧为吸热反应 B．甲烷的燃烧热ΔH＝－802 kJ·mol－1‎ C．反应共放出1015 kJ的能量 D．该反应的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802 kJ·mol－1‎ 答案　D 解析　由图可知甲烷燃烧为放热反应，共放出802 kJ的能量，其热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802 kJ·mol－1，则D正确；由于生成的水为气态，故B错误。‎ ‎5．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 ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2＝－566．0 kJ/mol ‎③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(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 - 5 -‎ 答案　B 解析　水煤气在工业上还可用作化工原料，故A项错误；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项正确；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项错误；H2燃烧生成的稳定的氧化物应为液态水，故D项错误。‎ 生物质汽油乙醇沼气6．生物质(通过光合作用产生的有机体)是一种可再生能源，能发生如图的转化。下列说法不正确的是(　　)‎ A．由生物质制得的汽油属于纯净物 B．由生物质制得的乙醇是可再生的 C．由生物质制得的沼气的主要成分是甲烷 D．生物质能来源于太阳能 答案　A 解析　汽油是由多种烃组成的混合物，故A错误。‎ ‎7．下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是(　　)‎ A．甲烷的燃烧热为890．3 kJ·mol－1，则1 mol甲烷燃烧时放出的热量一定为890．3 kJ B．氢气和氧气反应生成液态水时比生成等量的气态水时所放出的热量少 C．由图可知，金刚石的燃烧热比石墨的燃烧热大 D．铁在纯氧中完全燃烧时放出的热量就是其燃烧热 答案　C 解析　1 mol CH4只有完全燃烧且生成的水为液态时放出的热量才为890．3 kJ，A项错误；液态水具有的能量比等量的气态水具有的能量低，故生成液态水时放出的热量多，B项错误；由图可知，金刚石的能量比石墨的能量高，C项正确；没有明确参与反应的铁的物质的量，故D项错误。‎ ‎8．以下几个热化学方程式能表示相应物质的燃烧热的是(　　)‎ A．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110．5 kJ·mol－1‎ B．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393．5 kJ·mol－1‎ C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571．6 kJ·mol－1‎ D．CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－193．0 kJ·mol－1‎ - 5 -‎ 答案　B 解析　表示燃烧热的热化学方程式应满足以下两点：一是物质完全燃烧并形成稳定的氧化物，二是发生燃烧的物质的化学计量数必须是1。A项中碳没有完全燃烧，A项错误；C项中H2的化学计量数不是1，C项错误；D项中CH3OH的燃烧产物应是CO2与液态水，而不是CO2与H2，D项错误。‎ ‎9．下列说法正确的是(　　)‎ A．在稀溶液中，1 mol H2SO4(aq)与1 mol Ba(OH)2(aq)完全中和所放出的热量为中和热 B．‎25 ℃‎、101 kPa时，1 mol H2和2 mol H2的燃烧热相等 C．CO能和O2反应生成稳定的CO2，CO的燃烧反应一定是吸热反应 D．101 kPa时，1 mol C燃烧所放出的热量为碳的燃烧热 答案　B 解析　中和热是指酸和碱的稀溶液反应生成1 mol H2O放出的热量，A中反应生成2 mol H2O，且有BaSO4沉淀生成，A错误；燃烧热是‎25 ℃‎、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，H2的燃烧热是个定值，B正确；所有的燃烧反应一定是放热反应，C错误；D中没有说明产物，D错误。‎ 二、非选择题 ‎10．(1)已知C、H2、CO的燃烧热的数据如下表所示：‎ 物质 C H2‎ CO ΔH(kJ/mol)‎ ‎－393．5‎ ‎－285．8‎ ‎－283．0‎ ‎①写出C完全燃烧的热化学方程式：____________________________________________。‎ ‎②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________。理由是______________________________________________________________。‎ ‎(2)在‎25 ℃‎、101 kPa下，‎8 g甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放出176kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________________________________________。‎ 答案　(1)①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393．5 kJ/mol ‎②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285．8 kJ/mol ‎③H2　等质量的H2完全燃烧放出的热量比CO多 ‎(2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－704 kJ/mol 解析　(1)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 - 5 -‎ ‎ 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。‎ ‎(2)燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。‎8 g (0．25 mol)甲醇完全燃烧放出的热量为176 kJ，则1 mol甲醇完全燃烧放出的热量为704 kJ，因此表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－704 kJ/mol。‎ ‎(1)“燃烧热的热化学方程式”与“燃烧的热化学方程式”的书写不同。写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为1 mol。燃烧的热化学方程式不强调可燃物的物质的量，可为任意值。‎ ‎(2)“中和热的热化学方程式”与“中和反应的热化学方程式”的书写也不同。书写中和热的热化学方程式时生成的水必须为1 mol，书写中和反应的热化学方程式时生成的水的量可为任意值。‎ - 5 -‎