1、第二节 燃烧热 能源 课时训练 3 燃烧热 能源 一、非标准 1.下列各组物质的燃烧热相等的是( ) A.碳和一氧化碳 B.1 mol 碳和 2 mol 碳 C.3 mol 乙烯和苯 D.淀粉和纤维素 解析:燃烧热是指在 25 、101 kPa 时 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热 量,因此燃烧热只与物质有关,与物质的物质的量无关,选 B。 答案:B 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,属一级能源 C.太阳能是一级能源、新能源、可再生能源 D.潮汐能来源于月球引力做功 解析:煤、石油、天
2、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,属一级能源,但水煤气是由焦炭与 H2O(g)在高温下反应制取,属二级能源, B 错误; 太阳能既是一级能源、新能源,还是可再生能源,C 正确;潮汐能来自于月球引力,D 正 确。 答案:B 3.充分燃烧一定量的丁烷气体放出的热量为 Q kJ。完全吸收它生成的 CO2 气体生成正盐, 需 5 molL-1 的 KOH 溶液 100 mL,则丁烷的燃烧热(单位为 kJmol-1)为( ) A.16Q B.8Q C.4Q D.2Q 解析:由题意可得关系式: C4H104CO28KOH4K2CO3 1 8 x
3、5 molL-10.1 L=0.5 mol 得 x= mol,即得 mol 丁烷充分燃 烧放出热量 Q kJ,则 1 mol 丁烷充分燃烧会放出 16Q kJ 的热量,故选 A 项。 答案:A 4.下列热化学方程式中的反应热下划线处表示燃烧热的是( ) A.NH3(g)+O2(g) NO(g)+H2O(g) H =-a kJmol-1 B.C6H12O6(s) +6O2(g) 6CO2(g)+6H2O(l) H =-b kJmol-1 C.2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) H=-c kJmol -1 D.CH3CH2OH(l)+O2(g) CH3CHO(l)+H2O(l) H =-d
4、kJmol-1 解析:根据燃烧热的定义:在 101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热 量,叫该物质的燃烧热。A 中水为气态,C 中 CO 为 2 mol,D 中产物中应生成 CO2,故 B 正确。 答案:B 5.甲烷是一种高效清洁的新能源,0.25 mol CH4 完全燃烧生成液态水时放出 222.5 kJ 热量,则 下列热化学方程式中正确的是( ) A. 2CH4(g)+4O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) H =+890 kJmol-1 B.CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=+890 kJmol -1 C.CH4(g)+2
5、O2(g) CO2(g)+2H2O(l) H=-890 kJmol -1 D.2CH4(g)+4O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) H =-890 kJmol-1 解析:甲烷燃烧为放热反应,所以 A、B 错。注意 H 与方程式中甲 烷的物质的量相对应。 答案:C 6.下列热化学方程式正确的是(H 的绝对值均正确)( ) A.C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g) H=-1 367.0 kJmol -1(燃烧热) B.NaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l) H=+57.3 kJmol -1(中和热) C.S(s)+O2(g) SO2(g
6、) H=-269.8 kJmol -1(反应热) D.2NO2 O2+2NO H=+116.2 kJmol -1(反应热) 解析:A 项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为 1 mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物, H2O 的状态必须为液态,A 项错误;中和反应是放热反应,H 应小于 0,B 项错误;热化学反应 方程式要注明物质在反应时的状态,D 项错误;C 项正确。 答案:C 7.氢气(H 2)、一氧化碳( CO)、辛烷 (C8H18)、甲烷(CH 4)的热化学方程式分别为: H2(g)+1/2O2(g) H2O(l) H=-285.8 kJmol-1 CO(g)+1/2O2(g) CO2(
7、g) H=-283.0 kJmol-1 C8H18(l)+25/2O2(g) 8CO2(g)+9H2O(l) H=-5 518 kJmol -1 CH4(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:本题考查热效应大小比较。由以上热化学方程式可得每摩尔 H2、CO、C8H18、CH4燃烧 放出的热量,根据反应热与可燃物的物质的量成正比计算,取 1 g 可燃物:如 1 g H2燃烧放出的 热量为
8、:285.8 kJmol -1=142.9 kJ。同理可 计算得出相同质量的 CO 放出的热量最少。 答案:B 8.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) H=+49.0 kJmol -1 CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2(g) H =-192.9 kJmol-1 下列说法正确的是( ) A.CH3OH 的燃烧热的 H=-192.9 kJmol-1 B.反应中的能量变化如上图所示 C.CH3OH 转变成 H2 的过程一定要吸收能量 D.根据 推知反应 CH3OH(l)+O2(g) CO2(g)+
9、2H2(g)的 H-192.9 kJmol-1 解析:反应 中 H2(g)不是稳定的氧化物,A 项不正确;反应为吸热反应,而图示反应为放热 反应,B 项不正确;据题给反应、可知,CH 3OH 转变成 H2的过程可以吸收能量,也可以放 出能量,C 项不正确;由于 CH3OH 在气态时比在液态时能量高,可知等量 CH3OH(l)比 CH3OH(g)反应时放出热量少,即 D 项正确。 答案:D 9.(2014山东苍山一中期中)已知下列热化学方程式: CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) H=+177.7 kJ C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) H=+131.3 kJmol -1
10、 HCl(l)+NaOH(l) NaCl(l)+H2O(l) H =-57.3 kJmol-1 C(s)+O2(g) CO2(g) H=-393.5 kJmol -1 CO(g)+O2(g) CO2(g) H=-283 kJmol -1 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) H=-571.6 kJmol-1 (1)上述热化学方程式中,不正确的有 。 (2)上述反应中,表示燃烧热的热化学方程式有 。 解析: 中 H 单位应为 kJ mol-1,式中各物质聚集状态标注中,除 H2O 外,其余应为(aq)。 答案:(1) (2) 10.按要求完成下列问题: (1)在 1.01105 Pa 时,4
11、 g 氢气在 O2 中完全燃烧生成液态水, 放出 572 kJ 的热量,则 H2 的燃烧 热的 H= ;表示氢气燃烧的热化学方程式为 。 (2)在 1.01105 Pa 时,16 g S 在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫,放出 148.5 kJ 的热量,则 S 的燃烧热的 H= ;S 燃烧的热化学方程式为 。 (3)甲硅烷(SiH 4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成 SiO2 和水。已知室温下 1 g 甲硅烷自燃放出 44.6 kJ 热量,其热化学方程式为 。 解析:(1) n(H2)=4 g/2 gmol-1=2 mol,则氢气燃烧热的 H=-572 kJ/2 mol=-2
12、86 kJmol-1。 (2)n(S)=16 g/32 gmol-1=0.5 mol,则 S 的燃烧热的 H=-148.5 kJ/0.5 mol=-297 kJmol-1。 (3)1 mol SiH4燃烧放出的热量为 44.6 kJ32=1 427.2 kJ,其 热化学方程式为 SiH4(g)+O2(g) SiO2(s)+H2O(l) H=-1 427.2 kJmol-1。 答案:(1)-286 kJmol -1 H 2(g)+1/2O2(g) H2O(l) H=-286 kJmol -1 (2)-297 kJmol-1 S(s) +O2(g) SO2(g) H=-297 kJmol -1 (
13、3)SiH4(g)+2O2(g) SiO2(s)+2H2O(l) H=-1 427.2 kJmol -1 11.(2012课标全国理综,27 节选)工业上利用天然气(主要成分为 CH4)与 CO2 进行高温重整制 备 CO,已知 CH4、H 2 和 CO 的燃烧热(H)分别为-890.3 kJmol-1、-285.8 kJmol-1 和-283.0 kJmol-1,则生成 1 m3(标准状况)CO 所需热量为 。 解析:首先依据燃烧热概念写出: CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) H1=-890.3 kJmol-1, H2(g)+O2(g) H2O(l) H2=-285.8 kJmol-1, CO(g)+O2(g) CO2(g) H3=-283.0 kJmol-1; 再写出 CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g), 式-式2-式2 即得 CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g), 所以 H=H1-2H2-2H3=(-890.3+285.82+283.02) kJmol-1=+247.3 kJmol-1, 生成 1 m3 CO 所需热量为 247.3 kJmol-15 520 kJ。 答案:5.5210 3 kJ
