高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)燃燒熱能源 全國公開課

第二節(jié)《燃燒熱能源》質(zhì)量檢測試題（考試時間：40分鐘滿分100分）一、選擇題（每小題5分，共60分）1、下列關(guān)于燃燒熱的說法正確的是（A）A．1mol純物質(zhì)完全燃燒時所放出的熱量，叫該物質(zhì)的燃燒熱B．放熱反應(yīng)熱化學(xué)方程式中△H就是該反應(yīng)物的燃燒熱C．物質(zhì)的燃燒熱可利用儀器由實驗測得D．物質(zhì)燃燒必然伴隨發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象且肯定是氧化還原反應(yīng)2．關(guān)于能源，以下說法中不正確的是（C） A．煤、石油、天然氣等燃料的最初來源都可追溯到太陽能B．核能和地?zé)崮軄碜缘厍蜃陨鞢．柴草燃燒時釋放的能量與太陽能無關(guān)D．潮汐能來源于月球引力作功3．已知C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)＝2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H－H、O＝O和O－H鍵的鍵能分別為436、496和462kJ·mol－1,則a為(D)A．－332B．－118C．＋350D．＋1304．“能源分類相關(guān)圖”如圖所示，四組能源選項中全部符合圖中陰影部分的能源是(C)A．煤炭、石油、潮汐能B．水能、生物質(zhì)能、天然氣C．太陽能、風(fēng)能、沼氣D．地?zé)崮?、海洋能、核?．2023年11月在國際能源會議上，各國一致認(rèn)為，節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是人類與自然和諧發(fā)展的重要保證，你認(rèn)為下列行為中有悖于這一保證的是(B)開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能等新能源，減少使用煤、石油等化石燃料B．研究采煤、采油新技術(shù)，提高產(chǎn)量以滿足工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展C．在農(nóng)村推廣使用沼氣D．減少資源消耗、增加資源的重復(fù)使用和資源的循環(huán)再生6．甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理如下：①CH3OH(g)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7())CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ/mol②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)eq\o(=,\s\up7())CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ/mol根據(jù)上述反應(yīng)，下列說法正確的是(D)A．CH3OH充分燃燒放出的熱量為192.9kJ·mol－1B．反應(yīng)①中的能量變化如圖所示C．CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量D．根據(jù)②可推知反應(yīng)CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9kJ/mol7．下列熱化學(xué)方程式中ΔH能表示物質(zhì)燃燒熱的是(假設(shè)數(shù)值均正確)(D)A．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1B．P(s)＋eq\f(5,4)O2(g)=eq\f(1,2)P2O5(g)ΔH＝－777.5kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ·mol－18.已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－282.9kJ·mol－1某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74kJ熱量，同時生成3.6g液態(tài)水，則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為 （C） A．2∶1 B．1∶2C．1∶1 D．2∶39．下表是一些烷烴的燃燒熱，則下列表達(dá)正確的是(A)化合物燃燒熱/kJ·mol－1化合物燃燒熱/kJ·mol－1甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8異丁烷2869.6丙烷2221.5異戊烷3531.3A.正戊烷的燃燒熱大于3531.3kJ·mol－1B．相同質(zhì)量的烷烴、碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越多C．正丁烷轉(zhuǎn)化為異丁烷的熱化學(xué)方程式為：CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g)ΔH＝＋8.4kJ·mol－1D．甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)＋2O2(g)→CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－891.0kJ·mol－110.已知，乙炔和乙烯燃燒的熱化學(xué)方程是2C2H2(g)＋5O2(g)4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2600kJ/molC2H4(g)＋3O2(g)2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411kJ/mol又已知，氧炔焰的溫度比乙烯火焰溫度高。據(jù)此，下列敘述錯誤的是(A)A．每摩爾烴完全燃燒時，放熱多的，火焰溫度也高B．烴完全燃燒時，火焰溫度高低不僅僅決定于燃燒的反應(yīng)熱大小C．相同條件下，等體積乙炔和乙烯完全燃燒時，乙炔放的熱稍小，耗氧少，生成物的物質(zhì)的量也少D．每摩爾乙烯完全燃燒，生成氣態(tài)產(chǎn)物時，放熱小于1411kJ11．下列說法正確的是(D)A．甲烷燃燒熱的數(shù)值為890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則稀醋酸和稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57.4kJ/molC．相同條件下，2mol氫原子所具有的能量小于1mol氫分子所具有的能量D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件的ΔH相同12．下列熱化學(xué)方程式中，正確的是(D)A．甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)eq\o(=,\s\up7())CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，將0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)放熱19.3kJ，其熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7())2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1C．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1D．在101kPa時，2gH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up7())2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1二、填空題（40分）13．（9分）在一定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應(yīng)過程中的能量關(guān)系可用右圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。(1)寫出表示S8燃燒熱的熱化學(xué)方程式______________________。(2)寫出SO3分解生成SO2和O2的熱化學(xué)方程式________________。(3)若已知1個S8分子中有8個硫硫鍵，硫氧鍵的鍵能為dkJ·mol－1，氧氧鍵的鍵能為ekJ·mol－1，則S8分子中硫硫鍵的鍵能為________________?！敬鸢浮浚?1)S8(s)＋8O2(g)eq\o(=,\s\up7())8SO2(g)ΔH＝－8akJ·mol－1(2)2SO3(g)eq\o(=,\s\up7())2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋2bkJ·mol－1(3)(2d－a－e)kJ·mol－1【解析】：(1)燃燒熱指的是1mol燃料完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量，因此根據(jù)定義先寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：S8(s)＋8O2(g)eq\o(=,\s\up7())8SO2(g)，又由于題干中給出的焓變是指生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為S8(s)＋8O2(g)eq\o(=,\s\up7())8SO2(g)ΔH＝－8akJ·mol－1。(3)設(shè)S8分子中硫硫鍵的鍵能為xkJ·mol－1，反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和，結(jié)合(1)可得8x＋8e－16d＝－8a。解得x＝2d－a－e。14．（10分）能源可以劃分為一級能源和二級能源，自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源；需依靠其他形式間接制取的能源稱為二級能源。例如自然界中的煤即為一級能源，而H2是一種高效而沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制?。?H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ/mol，根據(jù)以上敘述回答：(1)下列敘述中正確的是________。a．電能是二級能源b．水能是二級能源c．天然氣是一級能源d．水煤氣是一級能源(2)請你再列舉一些一級能源和二級能源一級能源：____________________；二級能源：____________________。(3)我國是世界上少數(shù)以煤為主要燃料的國家，下列關(guān)于煤作燃料的論點不正確的是________(填字母)。a．煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡單燃燒掉太可惜，應(yīng)該綜合利用b．煤是發(fā)熱很高的固體燃料，我國煤炭資源相對集中，開采成本低，用煤作燃料實惠c．煤燃燒時產(chǎn)生大量二氧化硫和煙塵，對環(huán)境污染嚴(yán)重d．通過潔凈煤技術(shù)，如煤的氣化和液化，以及煙氣脫硫，不僅減輕了燃煤污染，還能提高煤燃燒的熱利用率(4)關(guān)于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向正確的是________。a．組成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫成為二級能源b．設(shè)法將太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣c．尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時釋放能量d．尋找特殊催化劑，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取氫氣【答案】：(1)ac(2)煤、石油、風(fēng)能等氫能、核能等(3)b(4)bd【解析】：(1)直接獲得的為一級能源，例如水、天然氣、煤、石油等，需要其他形式間接制取的為二級能源，例如電能、氫能、水煤氣等能源。(3)應(yīng)該充分利用煤，不應(yīng)過多地把煤作燃料。(4)利用氫，關(guān)鍵是廉價地獲得H2。H2O的分解是吸熱反應(yīng)，不可能釋放能量。15．（11分）已知下列熱化學(xué)方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1③C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1④C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1回答下列問題：(1)表示H2燃燒的熱化學(xué)方程式是________________，表示C不完全燃燒的熱化學(xué)方程式是____________________。表示H2、C的燃燒熱的熱化學(xué)方程式分別是________、________。H2的燃燒熱ΔH為________________；C的燃燒熱為_____________________。(2)燃燒1gH2生成液態(tài)水，放出的熱量為________。(3)已知CO的燃燒熱為283.0kJ·mol－1，現(xiàn)有CO、H2和CO2組成的混合氣體116.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，完全燃燒后放出總能量為867.9kJ，且生成18g液態(tài)水，則混合氣體中H2為__________L，CO在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)約為________(精確至小數(shù)點后2位)?！敬鸢浮浚?1)①②③①④－285.8kJ·mol－1393．5kJ·mol－1(2)142.9kJ（以上每空1分）(3)22.40.39（4分）【解析】：(2)熱量Q＝n·|ΔH|＝eq\f(1g,2g/mol)×285.8kJ/mol＝142.9kJ。(3)m(H2O)＝18g→n(H2O)＝1mol→n(H2)＝1mol→V(H2)＝22.4Ln(CO)＝eq\f(582.1,283.0)mol←Q(CO)＝582.1kJ←Q(H2)＝285．8kJV(CO)＝eq\f(582.1,283.0)mol×22.4L/mol所以CO的體積分?jǐn)?shù)＝eq\f(\f(582.1,283.0)×22.4L,116.8L)≈0.39。16．（10分）用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)，反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。①CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g)?H1=—47.3kJ?mol-1②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)?H2=+210.5kJ?mol-1③CO(g)C(s)+CO2(g)?H3=—86.2kJ?mol