2021-2022学年新教材高中化学 课时作业3 燃烧热 能源的充分利用（含解析）苏教版选择性必修1.docx

1、燃烧热能源的充分利用1下列热化学方程式中H代表燃烧热的是()ACH4(g)O2(g)=2H2O(l)CO(g)H1BS(s)O2(g)=SO3(g)H2CC6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H3D2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H42甲烷与氯气在光照条件下取代反应的部分反应历程和能量变化如下：链引发：Cl2(g)2Cl(g)H1242.7kJ/mol链增长：CH4(g)Cl(g)CH3(g)HCl(g)H27.5kJ/mol：CH3(g)Cl2(g)CH3Cl(g)Cl(g)H3129kJ/mol链终止：Cl(g)CH3(g)CH3Cl(g)H4371.7kJ/

2、mol(其中CH3表示甲基，Cl表示氯原子，已知卤素非金属性越强，原子的能量越高)下列说法错误的是()A在链终止的过程中，还可能会生成少量的乙烷BCH3Cl(g)中CCl键的键能小于Cl2(g)中ClCl键的键能CCH4(g)Cl2(g)CH3Cl(g)HCl(g)H121.5kJ/molD若是CH4与Br2(g)发生取代反应，则链增长反应的H7.5kJ/mol3已知丙烷的燃烧热H2215kJmol1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为()A55kJB220kJC550kJD1108kJ4已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1；C(s)1/2O2(g)=CO(g)H2

3、；C(s)CO2(g)=2CO(g)H3；4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H4；3CO(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3CO2(g)H5。下列叙述正确的是()A|H4|是Fe的燃烧热BH1H2CH32H2H1D3H13H2H4H505关于能源，以下说法不正确的是()A煤、石油、天然气等燃料属不可再生能源B煤、石油、水煤气可从自然界直接获取，属一次能源C太阳能是一次能源、新能源D潮汐能来源于月球引力做功6“世界环境日”主题之一是促进物质的循环利用。有专家指出，可利用太阳能对燃烧产物如CO2、H2O、N2等进行处理，使它们重新组合，实现如图所示的转化。在此构想的物质循环中太阳能最终

4、转化为()A化学能B热能C生物能D电能7氢气是一种很有前途的能源物质。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用焦炭和水制取水煤气后分离出氢气C用Fe跟HCl反应制取氢气D由热电站提供电力，电解水产生氢气8燃烧ag乙醇(液态)生成CO2气体和液态H2O，放出热量为QkJ，经测定ag乙醇与足量Na反应能生成H25.6L(标准状况下)，则乙醇燃烧的热化学方程式正确的是()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(298K)QkJmol1BC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(298K)QkJmol1CC2H5OH

5、(l)O2(g)=CO2(g)H2O(g)H(298K)QkJmol1DC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(298K)2QkJmol19已知表示乙醇和甲醚燃烧热的热化学方程式：CH3CH2OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H11366kJ/molCH3OCH3(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H21455kJ/mol下列有关叙述不正确的是()A一定条件下，甲醚转化为乙醇，可放出热量B乙醇比甲醚稳定C乙醇储存的能量比甲醚储存的能量高D乙醇与甲醚互为同分异构体10已知：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6kJmol1。以太阳

6、能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的图示与过程如下：过程：过程：3FeO(s)H2O(l)=H2(g)Fe3O4(s)H129.2kJmol1下列说法错误的是()A该过程能量转化形式是太阳能化学能B过程热化学方程式为：Fe3O4(s)=3FeO(s)O2(g)H156.6kJmol1C氢气的燃烧热为H285.8kJmol1D铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点11一些烷烃的燃烧热数据如表所示：化合物燃烧热/(kJ/mol)化合物燃烧热/(kJ/mol)甲烷890.0正丁烷2878.0乙烷1559.8异丁烷2869.6丙烷2219.92甲基丁烷3531.3下列

7、表述正确的是()A热稳定性：正丁烷异丁烷B乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(g)H1559.8kJ/molC正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ/molD相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多12已知H2的燃烧热为285.8kJmol1，CO的燃烧热为283.0kJmol1。现在H2和CO组成的混合气体56.0L(标准状况)，经充分燃烧后，一共放出热量710.3kJ，并生成CO2气体和液态水。下列说法正确的是()ACO燃烧的热化学方程式为2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H283.0kJmol1BH2燃烧的热化学方程式为2H2(g)O

8、2(g)=2H2O(g)H571.6kJmol1C燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40%D混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，转移电子的物质的量为2mol13下表是几种常用燃料(1mol)完全燃烧时放出的热量：物质炭粉(C)一氧化碳(CO)氢气(H2)甲烷(CH4)乙醇(C2H5OH)状态固体气体气体气体液体热量(kJ)392.8282.6285.8890.31367(1)从热量角度分析，目前最适合家庭使用的优质气体燃料是_。(2)写出管道煤气中的一氧化碳充分燃烧的热化学方程式：_。1mol一氧化碳充分燃烧，需消耗氧气的物质的量是_mol。(3)充分燃烧1mol表中各种燃料，排放出二氧化碳

9、的量最多的是_。(4)矿物燃料储量有限，而且在燃烧过程中会产生污染。根据能源多样化的发展战略，我国开发利用的绿色能源有氢能、_等。14氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H206.2kJmol1CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247.4kJmol12H2S(g)=2H2(g)S2(g)H169.8kJmol1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_。(2)H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例的空气，使

10、部分H2S燃烧，其目的是_。(3)H2O的热分解也可得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是_。15已知1molCO完全燃烧生成CO2放出283kJ热量；1molH2完全燃烧生成H2O(l)放出285.8kJ热量；1molCH4完全燃烧生成CO2和H2O(l)放出890kJ热量。(1)1molCH4完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量_(填“”“”或“”)890kJ。(2)若amolCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)，则放出热量(Q)的取值范围是_。(3)若amolCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成CO

11、2和H2O(l)，且二者的物质的量相等，则放出热量(Q)的取值范围是_。课时作业3燃烧热能源的充分利用1解析：燃烧热是指101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。A项，生成物中的CO不是稳定氧化物；B项，S燃烧生成的稳定氧化物应为SO2；D项，可燃物CO的化学计量数应为1。答案：C2解析：光照下发生取代反应的过程中，生成CH3，两个CH3相互结合成乙烷，故A正确；由反应可知，形成CCl键，拆开Cl2中化学键，且为放热反应，则形成1molCH3Cl(g)中CCl键放出的能量比拆开1molCl2(g)中化学键吸收的能量多，即CH3Cl(g)中CCl键的键能大于Cl2(g

12、)中ClCl键的键能，故B错误；根据盖斯定律，反应可得CH4(g)Cl2(g)CH3Cl(g)HCl(g)HH2H3121.5kJ/mol，故C正确；若是甲烷与Br2(g)发生取代反应，Cl比Br的能量高，则第二步反应H7.5kJ/mol，故D正确。答案：B3解析：丙烷分子式是C3H8，1mol丙烷燃烧会产生4mol水，则丙烷完全燃烧产生1.8g水，消耗丙烷的物质的量是n(C3H8)0.025mol，所以反应放出的热量是2215kJmol10.025mol55kJ。答案：A4解析：燃烧热是指101kPa下1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，A项错误；|H1|为1molC完全燃烧生成

13、CO2时放出的热量，|H2|为1molC不完全燃烧生成CO时放出的热量，故反应放出的热量比反应放出的热量多，又因为放热反应的H为负值，所以H1H2，B项错误；根据盖斯定律，由2得C(s)CO2(g)=2CO(g)H32H2H1，C项正确；根据盖斯定律，由33得2Fe2O3(s)6CO(g)=4Fe(s)6CO2(g)H3H13H2H4H5，任何反应的H0，D项错误。答案：C5解析：煤、石油、天然气等化石燃料蕴藏量有限，不可再生，最终将会枯竭，A正确；煤、石油等可从自然界直接获取，属一次能源，但水煤气是由焦炭与H2O(g)在高温下反应制取，属二次能源，B错误；太阳能既是一次能源又是新能源，C正确

14、；潮汐能来自于月球引力，D正确。答案：B6解析：图中由CO2、H2O、N2转化为CH4、CH3OH、NH3是在太阳能的作用下完成的，由转化关系可知太阳能最终以热能形式释放出来。答案：B7答案：A8解析：据化学方程式2C2H5OH2Na=2C2H5ONaH22mol22.4Ln(C2H5OH) 5.6L则有n(C2H5OH)0.5mol，这些乙醇燃烧后放出的热量为QkJ。因此0.5molC2H5OH完全燃烧生成CO2、H2O的反应热为HQkJmol1。所以该热化学方程式书写如下：C2H5OH(l)O2(g)=CO2(g)H2O(l)HQkJmol1。上述方程式乘以2，得答案为D。答案：D9解析：

15、由第二个热化学方程式减去第一个热化学方程式得CH3OCH3(l)=CH3CH2OH(l)H89kJ/mol，该反应为放热反应，A项正确；甲醚转化为乙醇放出热量，故乙醇的能量比甲醚的少，乙醇比甲醚稳定，B项正确，C项错误；乙醇和甲醚分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D项正确。答案：C10解析：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6kJmol1；3FeO(s)H2O(l)=H2(g)Fe3O4(s)H129.2kJmol1；2得2Fe3O4(s)=6FeO(s)O2(g)H313.2kJmol1，即过程：2Fe3O4(s)=6FeO(s)O2(g)H313.2kJmol1，以此解答

16、。由分析可知，过程：2Fe3O4(s)=6FeO(s)O2(g)H313.2kJmol1，该反应是吸热反应，能量转化形式是太阳能化学能，故A正确；由分析可知，过程：2Fe3O4(s)=6FeO(s)O2(g)H313.2kJmol1，故B错误；已知：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6kJmol1，则H2(g)O2(g)=H2O(l)H571.6kJmol1285.8kJmol1，氢气的燃烧热为H285.8kJmol1，故C正确；铁氧化合物循环制H2以太阳能为热源，以水为原料，Fe3O4可循环使用，具有成本低的特点，氢气和氧气分步生成，具有产物易分离的优点，故D正确。答案：B11

17、解析：正丁烷和异丁烷完全燃烧都生成CO2(g)和H2O(l)，正丁烷的燃烧热大于异丁烷的燃烧热，说明正丁烷的能量较高，而能量越低越稳定，所以异丁烷比正丁烷稳定，A错误；燃烧热指101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，B中H与热化学方程式中物质的化学计量数不成比例，并且生成的水应为液态，错误；正戊烷和2甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热可推知，正戊烷的燃烧热比2甲基丁烷的大，C正确；通过计算可得，相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D错误。答案：C12解析：CO的燃烧热为283.0kJmol1，表示101kPa时，1molCO完

18、全燃烧生成CO2(g)时放出的热量为283.0kJ，H0，A项错误。生成的H2O应为液态，B项错误。设56.0L混合气体中含H2的物质的量为x，CO的物质的量为y，则xy2.5mol，285.8kJmol1x283.0kJmol1y710.3kJ，联立解得x1mol，则H2的体积分数为100%40%，C项正确。混合气体燃烧后生成H2O、CO2共2.5mol，与足量的过氧化钠反应产生O21.25mol，故转移电子的物质的量为2.5mol，D项错误。答案：C13解析：由表中数据可知1mol甲烷气体完全燃烧产生的热量最多，故家庭使用的优质气体燃料应是甲烷。1molCO完全燃烧放出热量282.6kJ，

19、则其燃烧的热化学方程式为CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.6kJmol1答案：(1)甲烷(2)CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.6kJmol10.5(3)乙醇(4)太阳能(风能或地热能)14解析：本题是以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式的书写、读图、读表的综合题。是把化学知识具体运用的典型试题。(1)利用盖斯定律即可得出；(2)H2S热分解制氢属于吸热反应，需要提供能量；(3)高温下，水的分解化学键断裂先生成H和O，H结合生成H2，O结合生成O2，由水的分子式可知n(H)是n(O)的2倍，故A为H，B为O。答案：(1)CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H

20、2(g)H165.0kJmol1(2)为H2S热分解反应提供能量(3)H、O15解析：(1)水蒸气变成液态水要放热，因此1molCH4完全燃烧生成CO2和H2O(g)放出的热量要小于890kJ。(2)采用极端假设法，假设混合气体全是CO，放出热量最少，为283akJ；假设混合气体全为CH4，放出热量最多，为890akJ。故amolCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)，放出热量的取值范围是283akJQ890akJ。(3)采用极端假设法，燃烧之后生成的CO2和H2O(l)的物质的量相等，若要使放出的热量最多，则CH4的量应最多，此时CH4与CO的物质的量之比为11，即各有0.5amol，放出热量586.5akJ；要使放出的热量最少，则CH4的量应最少，此时CO与H2的物质的量之比为11，即各有0.5amol，放出热量284.4akJ。故放出热量的取值范围是284.4akJQ586.5akJ。答案：(1)(2)283akJQ890akJ(3)284.4akJQ586.5akJ