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燃烧热能源习题
燃烧热-能源习题
（本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！
）
一、选择题
1．下列分别是利用不同能源发电的实例图形，其中不属于新能源开发利用的是（ ）
答案：
C
2．下列性质中，能说明乙醇宜作燃料的是（ ）
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种可再生能源 ④燃烧时放出大量的热
A．①②③B．①②④
C．①③④D．②③④
解析：
在选择燃料时，应从物质的燃烧热（燃烧热值高），燃料的储量（储量大，可再生），对生态环境的影响（无影响或尽可能小）等各方面综合考虑，乙醇燃烧热值高，充分燃烧生成物为CO2和H2O，对环境无污染，且可以由绿色植物光合作用的产物淀粉发酵制取，是一种可再生能源，而燃烧时发生氧化反应是所有可燃物燃烧时的共性，故①错误。
答案：
D
3．下列说法正确的是（ ）
A．CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，故反应一定是吸热反应
B．在101kPa时，1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C．物质燃烧都需要氧气
D．物质燃烧放出热量的多少与外界条件有关
解析：
A中CO是强还原剂（高温时），点燃时易和氧气反应，生成稳定的二氧化碳，故CO燃烧是放热反应；B中碳燃烧有完全燃烧与不完全燃烧，1mol碳完全燃烧生成CO2时所放出的热量叫燃烧热；任何发光放热的剧烈的化学反应都叫燃烧，如H2在Cl2中燃烧。
答案：
D
4．下列关于2C4H10（g）＋13O2（g）===8CO2（g）＋10H2O（l） ΔH＝－5800kJ·mol－1的叙述中错误的是（ ）
A．该反应的反应热为ΔH＝－5800kJ·mol－1，是放热反应
B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该式的含义为25℃、101kPa下，2molC4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5800kJ
D．该反应为丁烷燃烧的热化学方程式，由此可知丁烷的燃烧热为5800kJ·mol－1
解析：
根据燃烧热的定义，丁烷的物质的量应为1mol，故题中方程式不是丁烷的燃烧热的热化学方程式，由题中方程式可知丁烷燃烧热为2900kJ·mol－1，再根据热化学方程式的书写注意事项及意义可知，A、B、C正确，D错误。
答案：
D
5．已知下列热化学方程式：
CH4（g）＋O2（g）===
CO2（g）＋H2O（l）
ΔH＝－445.15kJ/mol
CH4（g）＋
O2（g）===CO（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－607.3kJ/mol
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－890.3kJ/mol
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）
ΔH＝－802.3kJ/mol
则CH4的燃烧热为（ ）
A．445.15kJ/molB．607.3kJ/mol
C．890.3kJ/molD．802.3kJ/mol
解析：
1mol甲烷完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时的ΔH＝－890.3kJ/mol，故甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol。
答案：
C
6．甲醇属于可再生能源，可代替汽油作为汽车的燃料，下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式为（ ）
A．CH3OH（l）＋
O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝＋763.3kJ/mol
B．CH3OH（l）＋
O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－763.3kJ/mol
C．CH3OH（l）＋
O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）
ΔH＝－675.3kJ/mol
D．2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）
ΔH＝－1526.6kJ/mol
解析：
根据燃烧热的定义，书写表示燃烧热的热化学方程式时要以1mol可燃物为标准，其他物质的计量数可用分数，且生成物为稳定氧化物。
答案：
B
7．已知热化学方程式C2H2（g）＋
O2（g）===2CO2（g）＋H2O（g） ΔH＝－1256kJ/mol，下列说法正确的是（ ）
A．乙炔（C2H2）的燃烧热为1256kJ/mol
B．若转移10mol电子，则消耗2.5molO2
C．若生成2mol液态水，则ΔH＝－2512kJ/mol
D．若形成4mol碳氧共用电子对，则放出的热量为2512kJ
解析：
1mol可燃物完全燃烧生成最稳定的氧化物时，所放出的热量称为该可燃物的燃烧热。
由于热化学方程式中的水是气态，不是最稳定的状态，故A不正确。
消耗1molO2转移电子4mol，若转移10mol电子，则n（O2）＝
mol＝2.5mol，故B正确。
生成2mol气态水时，ΔH＝－2512kJ/mol，C不正确。
形成4mol碳氧共用电子对，也就是生成1molCO2，放出的热量应为628kJ。
答案：
B
8．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＝＋131.3kJ/mol
②2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH2＝－566.0kJ/mol
③2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH3＝－483.6kJ/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241.8kJ/mol
解析：
水煤气在工业上还可用作还原性气体，故A项错；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错误；H2燃烧生成的稳定的氧化物应为液态水，故D错误。
答案：
B
9．下列说法正确的是（ ）
A．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）
ΔH＝－801.3kJ/mol
结论：
CH4的燃烧热为801.3kJ/mol
B．Sn（s，灰）
Sn（s，白）
ΔH＝＋2.1kJ/mol（灰锡为粉末状）
结论：
锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏
C．稀溶液中有：
H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）
ΔH＝－57.3kJ/mol
结论：
将盐酸与氨水的稀溶液混合后，若生成1molH2O，则会放出57.3kJ的能量
D．C（s，石墨）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－393.5kJ·mol－1
C（s，金刚石）＋O2（g）===CO2（g）
ΔH＝－395kJ·mol－1
结论：
相同条件下金刚石性质比石墨稳定
解析：
A错，H2O为液态时才是CH4的燃烧热；C错，氨水因电离需要吸收热量，放出的热量将小于57.3kJ。
D项，将两方程式相减，得C（s，石墨）===C（s，金刚石） ΔH＝＋1.5kJ/mol意味着石墨变成金刚石要吸收能量，即金刚石比石墨能量高，根据能量高则不稳定的规律，可知D不正确。
答案：
B
10．已知：
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－Q1kJ·mol－1①
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝－Q2kJ·mol－1②
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－Q3kJ·mol－1③
常温下，取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况），经完全燃烧后恢复到常温，放出的热量（单位：
kJ）为（ ）
A．0.4Q1＋0.05Q3B．0.4Q1＋0.05Q2
C．0.4Q1＋0.1Q3D．0.4Q1＋0.2Q3
解析：
常温下水呈液态，可利用①③反应进行计算，11.2L混合气体中n（CH4）＝0.4mol，n（H2）＝0.1mol，即0.4molCH4燃烧放出的热量为0.4Q1kJ,0.1molH2燃烧放出的热量为0.05Q3kJ，故总共放出的热量为（0.4Q1＋0.05Q3）kJ。
答案：
A
二、非选择题
11．能源可划分为一级能源和二级能源。
自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。
氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：
2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g） ΔH＝＋571.6kJ/mol。
根据以上叙述回答：
（1）下列叙述正确的是（双选）（ ）
A．电能是二级能源 B．水力是二级能源
C．天然气是一级能源D．焦炉气是一级能源
（2）已知：
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－890.3kJ/mol，等质量的氢气和甲烷分别完全燃烧后，放出的热量之比约为（ ）
A．1∶3.4B．1∶1.7
C．2.6∶1D．4.6∶1
（3）关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是（双选）（ ）
A．组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源
B．设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
D．寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
解析：
（1）电能通常是由其他能源（如煤、石油等）间接制取的，应属于二级能源。
直接利用水的动能和势能，水力应属于一级能源，若用水力发电，则发出的电能应属于二级能源。
天然气为一级能源。
焦炉气是炼焦的产物，是从煤间接制取的，应属于二级能源。
（3）构成水的氢、氧两元素与其单质H2和O2性质不同，水不能燃烧，O2也不是可燃物，O2只是能助燃。
A错。
水的分解是吸热反应，利用太阳能产生高温使水分解，此法可取，B正确。
催化剂只能改变反应的速率，却不能把水分解，水分解的反应是吸热反应，C错。
D是一个可以肯定的研究方向，以解决分解水制H2的问题。
答案：
（1）AC
（2）C （3）AC
12．①CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）
ΔH＝＋177.7kJ
②C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）
ΔH＝－131.3kJ/mol
③
H2SO4（l）＋NaOH（l）===
Na2SO4（l）＋H2O（l） ΔH＝－57.3kJ/mol
④C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－393.5kJ/mol
⑤CO（g）＋
O2（g）===CO2（g） ΔH＝－283kJ/mol
⑥HNO3（aq）＋NaOH（aq）===NaNO3（aq）＋H2O（l） ΔH＝－57.3kJ/mol
⑦2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－571.6kJ/mol
（1）上述热化学方程式中，不正确的有________；不正确的理由分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）根据上述信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式：
________________________________________________________________________。
（3）上述反应中，表示燃烧热的热化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
表示中和热的热化学方程式为______________________。
解析：
（1）①中反应热的单位应是kJ/mol，②式不符合实际反应情况，碳和水的反应属于吸热反应，ΔH>0；③式中H2SO4、NaOH、Na2SO4的聚集状态应为aq。
（2）据⑦可写出表示H2燃烧热的热化学方程式：
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.8kJ/mol。
（3）燃烧热是101kPa1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，故④、⑤表示燃烧热的热化学方程式；同理，中和热是指酸碱的稀溶液中和生成1mol水时所放出的热量，故⑥可表示中和热的热化学方程式。
答案：
（1）①②③ ①中ΔH单位有误；②不符合客观事实，ΔH应大于零；③除H2O外各物质均处于稀溶液中，应用aq标注
（2）H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.8kJ/mol
（3）④⑤ ⑥
13．“嫦娥一号”登月成功，实现了中国人“奔月”的梦想。
（1）发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧，这种推进剂的优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
（请写两条）
（2）下列是298K时，氢气（H2）、碳（C）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）燃烧的热化学方程式：
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l）
ΔH＝－285.8kJ·mol－1
C（g）＋O2（g）===CO2（g）
ΔH＝－393.5kJ·mol－1
C8H18（l）＋
O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）
ΔH＝－5518kJ·mol－1
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－890.3kJ·mol－1
相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最多的是____________，通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是________（保留1位小数）。
（3）已知：
H2（g）===H2（l） ΔH＝－0.92kJ·mol－1
O2（g）===O2（l） ΔH＝－6.84kJ·mol－1
H2O（l）===H2O（g） ΔH＝44.0kJ·mol－1
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）H2的密度小，相同质量的H2比其他燃料燃烧放出的热量多，产物H2O不对大气造成污染。
（2）根据各物质燃烧的燃烧热数据可算出，等质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，H2放出热量最多。
等质量的H2和C燃烧产生的热量比为：
285.8∶
＝4.4∶1。
（3）根据H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.8kJ·mol－1，以及题给各物质状态变化时的焓变，可求出H2（l）＋
O2（l）===H2O（g）的焓变ΔH的数值，ΔH＝（－285.8＋0.92＋
×6.84＋44）kJ·mol－1
＝－237.46kJ·mol－1。
答案：
（1）相同质量时，氢气放出的热量多 产物为水，无污染（其他合理答案均可）
（2）H2 4.4∶1
（3）H2（l）＋
O2（l）===H2O（g）
ΔH＝－237.46kJ·mol－1
14．以下是一些烷烃的燃烧热（kJ/mol）数据，回答下列问题：
化合物
燃烧热
化合物
燃烧热
甲烷
891.0
正丁烷
2878.0
乙烷
1560.8
异丁烷
2869.6
丙烷
2221.5
2甲基丁烷
3531.3
（1）已知：
物质的能量越高越不稳定，根据表中的数据，比较正丁烷、异丁烷的热稳定性：
正丁烷________异丁烷（填“>”或“<”）。
（2）写出表示乙烷燃烧热的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量________（填“越多”、“越少”或“相同”）。
解析：
（1）由表中数据可知，正丁烷的燃烧热大于异丁烷，燃烧热越大，能量越高，越不稳定，由此知正丁烷的热稳定性小于异丁烷。
（2）由表查得乙烷的燃烧热为1560.8kJ/mol，故乙烷燃烧热的热化学方程式为C2H6（g）＋
O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l） ΔH＝－1560.8kJ/mol
（3）16gCH4（1molCH4）完全燃烧放出热量为891.0kJ，16gC2H6完全燃烧放出热量为
×16g＝832kJ<891.0kJ。
CH4中m（C）∶m（H）＝12∶4＝3∶1，C2H6中m（C）∶m（H）＝24∶6＝4∶1，乙烷中碳的质量分数大于甲烷，因此得出：
相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少。
答案：
（1）<
（2）C2H6（g）＋
O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l） ΔH＝－1560.8kJ/mol （3）越少
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