2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第01章 化學(xué)反應(yīng)與能量 專題1.2 燃燒熱 能源試題 新人教版選修4.doc

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專題1.2 燃燒熱 能源 一、燃燒熱 1．概念 101 kPa時，_______純物質(zhì)完全燃燒生成_______時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。 2．表達(dá)形式 燃燒熱是反應(yīng)熱的一種，單位為________。符號為ΔH，ΔH_____0。 3．意義 ：CH4的燃燒熱為890.31 kJ/mol，表示在25℃、101 kPa時，_______CH4(g)完全燃燒生成_______和_______時放出890.31 kJ的熱量。 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：__________________________。 二、能源 1．概念及分類 2．化石燃料 3．新能源 【答案】一、1．1 mol 穩(wěn)定的氧化物 2．kJ/mol ＜ 3．1 mol CO2(g) H2O(l) CH4(g)+2O2(g) === CO2(g)+2H2O(l) ΔH=?890.31 kJ/mol 二、1．能量 2．煤、石油、天然氣 開發(fā)新的能源 現(xiàn)有的能源 3．太陽能 氫能 再生 一、表示物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫 （2）燃燒熱是以1 mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時，應(yīng)以燃燒1 mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，故在其熱化學(xué)方程式中常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。 1．表示物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式書寫的注意事項 （1）燃燒熱規(guī)定了可燃物的物質(zhì)的量為1 mol，因此在書寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式中，應(yīng)以可燃物的化學(xué)計量數(shù)為1為標(biāo)準(zhǔn)來確定其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。 ：H2(g)十O2 (g)H2O(l) ΔH=?285.8 kJ/mol （2）物質(zhì)的燃燒熱要求的是純物質(zhì)，不同的可燃物，其燃燒熱一般不同。 （3）可燃物完全燃燒，生成的必須是穩(wěn)定的氧化物。不同元素對應(yīng)的穩(wěn)定氧化物是唯一的。 ：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)。 （4）ΔH的符號為“?”。文字表述燃燒熱時，用正值或ΔH表示。如CO的燃燒熱為 283.0 kJ/mol，表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式的ΔH為?283.0 kJ/mol。 2．熱化學(xué)方程式表示燃燒熱和中和熱的比較 燃燒熱 中和熱 相同點 能量變化 放熱反應(yīng) ΔH及其單位 ΔH<0，單位均為kJmol－1 不同點 反應(yīng)物的量 1 mol 不一定為1 mol 生成物的量 不確定 生成水的量為1 mol 表示方法 燃燒熱為a kJmol－1或 ΔH＝－a kJmol－1 中和熱為57.3 kJmol－1或 ΔH＝－57.3 kJmol－1 在25 ℃、101 kPa時，H2在1.00 mol O2中完全燃燒生成2.00 mol H2O(l)放出571.6 kJ的熱量。 （1）H2的燃燒熱為__________，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為___________________。 （2）若1 g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放熱2.444 kJ，則4 g氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水時，放出的熱量為______________。 【答案】（1）285.8 kJmol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJmol－1 （2）483.6 kJ 二、燃燒熱、中和熱和反應(yīng)熱的概念的理解 1．燃燒熱：燃燒熱是指在101 kPa下，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，準(zhǔn)確理解這一概念要明確以下幾點： （1）燃燒熱是以1 mol可燃物完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式時，應(yīng)以1 mol可燃物為標(biāo)準(zhǔn)來確定方程式中其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。 （2）燃燒后的產(chǎn)物必須是穩(wěn)定的氧化物，如碳元素轉(zhuǎn)化成CO2、氫元素轉(zhuǎn)化成液態(tài)水等。 （3）燃燒熱是反應(yīng)熱的一種，燃燒熱用ΔH表示時均為負(fù)值。 2．中和熱：在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時的反應(yīng)熱。 理解中和熱的概念應(yīng)明白以下幾點： （1）中和反應(yīng)的對象為強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液。 （2）以生成1 mol H2O（l）為基準(zhǔn)。 （3）對于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿稀溶液的反應(yīng)，其中和熱基本上是相等的，都約為57.3 kJmol?1，其熱化學(xué)方程式為H+(aq)+OH?(aq)H2O(l) ΔH=?57.3 kJmol?1。 （4）對于強(qiáng)酸與弱堿、弱酸與強(qiáng)堿、弱酸與弱堿稀溶液的反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量一般小于57.3 kJmol?1，因為弱電解質(zhì)的電離是吸熱的。 （5）若反應(yīng)過程中還有其他物質(zhì)生成（如生成不溶性物質(zhì)或難電離的其他物質(zhì)等），則此反應(yīng)的反應(yīng)熱就不是中和熱。 3．反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過程中釋放或吸收的能量，叫做反應(yīng)熱，用符號ΔH表示。 放熱反應(yīng)的ΔH為負(fù)值，吸熱反應(yīng)的ΔH為正值。 （1）比較ΔH的大小時，必須要帶反應(yīng)熱的“+”、“?”號進(jìn)行比較。 （2）比較反應(yīng)放出或吸收的熱量時只比較數(shù)值大小。 已知反應(yīng)：①25 ℃、101 kPa時，2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=?221 kJmol?1，②稀溶液中，H+(aq)+OH?(aq)H2O(l) ΔH=?57.3 kJmol?1。下列說法正確的是 A．碳的燃燒熱大于110.5 kJmol?1 B．①的反應(yīng)熱為221 kJmol?1 C．稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為?57.3 kJmol?1 D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水時放出57.3 kJ的熱量 【答案】A 三、能源 1．能源的分類 2．解決能源問題的措施 （1）節(jié)約現(xiàn)有的能源，提高能源利用率 改善開采、運(yùn)輸、加工等各個環(huán)節(jié)，科學(xué)地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒。 （2）尋找新的能源 現(xiàn)今正探索的新能源有太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和生物質(zhì)能等。新能源資源豐富，可再生，無污染或污染很小。 關(guān)于能源，以下說法中不正確的是 A．煤、石油、天然氣等燃料的最初來源都可追溯到太陽能 B．柴草燃燒時釋放的能量與太陽能無關(guān) C．核能和地?zé)崮軄碜缘厍蜃陨? D．潮汐能來源于月球引力作功 【答案】B 1．下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說法不正確的是 A．煤燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程 B．化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能 C．動物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能的過程 D．植物通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽能轉(zhuǎn)變成熱能的過程 2．下列分別是利用不同能源發(fā)電的實例圖形，其中不屬于新能源開發(fā)利用的是 3．近年來，北京市公共汽車大部分采用天然氣作為燃料，其主要目的是 A．防止石油短缺 B．降低成本 C．減少對大氣的污染 D．加大發(fā)動機(jī)的動力 4．下列說法中正確的是 A．物質(zhì)燃燒放出的熱量是燃燒熱 B．1 mol C燃燒生成CO時放出的熱量就是C的燃燒熱 C．1 mol H2燃燒生成水時放出的熱量是H2的燃燒熱 D．相同條件下，1 mol H2O(l)完全分解吸收的熱量與H2、O2化合生成1 mol H2O(l)放出的熱量值相等 5．已知熱化學(xué)方程式：①H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=?241.8 kJmol?1 ②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=?483.6 kJ mol?1 ③H2(g)+O2(g)H2O（1） ΔH=?285.8 kJ mol?1 ④2H2(g)+O2(g)2H2O（1） ΔH=?571.6 kJ mol?1 則H2的燃燒熱為 A．241.8 kJmol?1 B．483.6 kJmol?1 C．285.8 kJmol?1 D．571.6 kJmol?1 6．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)方程式：_______________________________。 （2）液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為： C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+ 4H2O（1） ΔH= ?2 220.0 kJ mol?1。 已知CO氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為： CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=?282.57 kJmol?1。 則同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒，產(chǎn)生的熱量比值約為__________（列出計算式即可）。 （3）已知氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)2H2O（1） ΔH=?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）氫氣是未來的能源，除產(chǎn)生的熱量大之外，還具有的優(yōu)點是__________________。 7．[2018北京卷]下列我國科技成果所涉及物質(zhì)的應(yīng)用中，發(fā)生的不是化學(xué)變化的是 A．甲醇低溫所制氫氣用于新能源汽車 B．氘、氚用作“人造太陽”核聚變?nèi)剂? C．偏二甲肼用作發(fā)射“天宮二號”的火箭燃料 D．開采可燃冰，將其作為能源使用 A．A B．B C．C D．D 8．[2016新課標(biāo)Ⅱ]下列有關(guān)燃料的說法錯誤的是 A．燃料燃燒產(chǎn)物CO2是溫室氣體之一 B．化石燃料完全燃燒不會造成大氣污染 C．以液化石油氣代替燃油可減少大氣污染 D．燃料不完全燃燒排放的CO是大氣污染物之一 1．【答案】D 【解析】C選項，葡萄糖氧化放出熱量，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，正確；D選項，應(yīng)該是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，不正確。 2．【答案】C 【解析】C項，火力發(fā)電是利用煤作燃料，不屬于新能源的開發(fā)利用。 3．【答案】C 【解析】天然氣燃燒產(chǎn)物不會污染大氣。 4．【答案】D 5．【答案】C 【解析】氫氣的燃燒熱是(如果未注明條件就是指25℃、101 kPa時的熱量)1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量。 6．【答案】（1）C+ H2O(g)CO+H2 （2）2 220.0∶282.57 （3） （4）來源豐富，單位質(zhì)量產(chǎn)生的熱量大，產(chǎn)物無污染 【解析】（1）由題意“煤炭與水蒸氣反應(yīng)制得，故又稱水煤氣”；“煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣。”知化學(xué)方程式為C+H2O(g)CO+H2。 （2）同物質(zhì)的量的C3H8 和CO燃燒，產(chǎn)生的熱量比值為2 220.0:282.57。 （3）設(shè)質(zhì)量為m，則產(chǎn)生的熱量比值為。 （4）氫氣是未來的能源，除產(chǎn)生的熱量大之外，還具有的優(yōu)點是來源豐富，單位質(zhì)量產(chǎn)生的熱量大，產(chǎn)物無污染。 7．【答案】B 8．【答案】B 【解析】A．溫室氣體包括CO2、CH4等氣體，A項正確；B．化石燃料完全燃燒產(chǎn)生大量CO2氣體及SO2氣體等，大氣中CO2含量過高會導(dǎo)致溫室效應(yīng)等環(huán)境問題，SO2會導(dǎo)致酸雨，B項錯誤；C． 液化石油氣中主要含烴類，燃燒生成水和二氧化碳，是一種比較清潔的能源，所以以液化石油氣代替燃油可減少大氣污染，C項正確；D．CO是有毒氣體，則燃料不完全燃燒排放的CO是大氣污染物之一，D項正確；答案選B。