人教版高中化学选修四12燃烧热 能源.docx
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人教版高中化学选修四12燃烧热能源
1-2燃烧热 能源
一、选择题
1．（2012·试题调研）日本大地震、海啸引发多处核险情。
下列说法中正确的是（ ）
A．核能是一种清洁、环保、安全的新能源
B．核变化属于化学变化
C．氢气的燃烧热最高，且来源丰富、无污染，是一级能源
D．将煤制成气体燃料或液体燃料，可以提高其燃烧效率
答案：
D
点拨：
一旦发生核泄漏，会对环境造成污染，核变化不属于化学变化，A、B错误；氢气是二级能源，C错误；将煤制成气体燃料或液体燃料，即减少污染，又提高燃烧效率，D正确。
2．（2012·河北高二检测）下列说法或表示方法中正确的是（ ）
A．等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．氢气的燃烧热ΔH＝－285.8kJ/mol，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）
ΔH＝－285.8kJ/mol
C．Ba（OH）2·8H2O（s）＋2NH4Cl（s）===BaCl2（s）＋2NH3（g）＋10H2O（l） ΔH<0
D．已知中和反应生成1molH2O时的反应热为－57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ
答案：
D
3．（2012·辽宁高二检测）充分燃烧一定量丁烷（C4H10）气体放出的热量为Q，完全吸收它生成的CO2生成K2CO3，需要5mol/L的KOH溶液100mL，则丁烷的燃烧热为（ ）
A．16QB．8Q
C．4QD．2Q
答案：
A
4．（2012·试题调研）下列说法正确的是（ ）
A．在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
B．酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热
C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D．在稀溶液中，1molCH3COOH和1molNaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ
答案：
C
点拨：
燃烧热反应生成稳定的氧化物，A错；中和热应是稀酸和稀碱发生中和反应生成1molH2O的反应热，此时的酸或碱应是强电解质。
5．（2012·试题调研）下列表示乙块（化学式为C2H2）燃烧热的热化学方程式的是（ ）
A．2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（g）
ΔH＝akJ·mol－1
B．C2H2（g）＋
O2（g）===2CO2（g）＋H2O（l）
ΔH＝bkJ·mol－1
C．C2H2（g）＋
O2（g）===2CO（g）＋H2O（g）
ΔH＝ckJ·mol－1
D．C2H2（g）＋
O2（g）===2CO（g）＋H2O（g）
ΔH＝dkJ·mol－1
答案：
B
点拨：
只有1mol乙块完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量才能表示乙块的燃烧热，只有B项正确。
6．下列关于燃烧热的说法中正确的是（ ）
A．1mol物质燃烧所放出的热量
B．常温下，可燃物燃烧放出的热量
C．在25℃、1.01×105Pa时，1mol纯物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
D．燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变
答案：
C
点拨：
燃烧热是定值，不随物质的量改变而改变。
7．（2012·试题调研）以下几个热化学方程式，能表示固态碳或气态氢气燃烧时的燃烧热的热化学方程式是（ ）
A．C（s）＋
O2（g）===CO（g） ΔH＝＋110.5kJ·mol－1
B．C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－393.5kJ·mol－1
C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－571.6kJ·mol－1
D．H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH＝－241.8kJ·mol－1
答案：
B
点拨：
燃烧热ΔH<0，A错；表示燃烧热的方程式应是1mol物质燃烧的方程式，C错；H2燃烧生成的H2O应为液态，D错。
8．下列热化学方程式中ΔH能表示物质燃烧热的是（假设数值均正值）（ ）
A．2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）
ΔH＝－566kJ·mol－1
B．P（s）＋
O2（g）===
P2O5（g）
ΔH＝－777.5kJ·mol－1
C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）
ΔH＝－571.6kJ·mol－1
D．H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）
ΔH＝－184.6kJ·mol－1
答案：
D
点拨：
燃烧热对应的可燃物是1mol，所以A和C均错；25℃、101kPa下P2O5为固态，B错。
9．（2012·经典习题选萃）已知下列热化学方程式：
CH4（g）＋O2（g）===
CO2（g）＋H2O（l）
ΔH＝－445.15kJ·mol－1
CH4（g）＋
O2（g）===CO（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－607.3kJ·mol－1
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－890.3kJ·mol－1
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）
ΔH＝－802.3kJ·mol－1
则CH4的燃烧热为（ ）
A．445.15kJ·mol－1B．607.3kJ·mol－1
C．890.3kJ·mol－1D．802.3kJ·mol－1
答案：
C
点拨：
CH4燃烧热是指1molCH4完全燃烧生成气态CO2和液态水放出的热量。
A错，因CH4不为1mol，B错，因燃烧产物不是CO2，D错，H2O不是液态。
10．（2012·试题调研）下列两个热化学方程式：
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－571.6kJ/mol；C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l） ΔH＝2220kJ/mol。
现有H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是（ ）
A．2:
1B．3:
1
C．4:
1D．5:
1
答案：
B
点拨：
设H2、C3H8物质的量分别为n1、n2，则有
解得
。
在相同压强、温度下，V（H2）V（C3H8）＝n（H2）n（C3H8）＝31。
11．下列有关能量转换的说法不正确的是（ ）
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程
答案：
C
点拨：
C项葡萄糖被氧化成CO2是化学能转化为热能，C错。
12．“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是（ ）
A．煤炭、石油、潮汐能B水能、生物质能、天然气
C．太阳能、风能、沼气D．地热能、海洋能、核能
答案：
C
点拨：
太阳能、风能、沼气这三种能源既是新能源、可再生能源，又是来自太阳的能源。
二、非选择题
13．（2012·广州高三检测）请按要求完成下列问题：
已知丙烷的燃烧热是－2219.9kJ/mol，请写出丙烷燃烧的热化学方程式：
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，
当它氧化生成1gH2O（l）时放出的热量是：
__________________________________________________________________________。
答案：
C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l） ΔH＝－2219.9kJ/mol 31kJ
点拨：
据燃烧热的定义可以写出丙烷的燃烧热的热化学方程式为C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l） ΔH＝－2219.9kJ/mol，当它氧化生成1gH2O（l）时放出的热量是2219.9kJ÷72≈31kJ。
14．（2012·济南高二期中）已知下列热化学方程式：
①H2（g）＋
O2（g）===H2O（l）
ΔH＝－285.8kJ·mol－1
②H2（g）＋
O2（g）===H2O（g）
ΔH＝－241.8kJ·mol－1
③C（s）＋
O2（g）===CO（g）
ΔH＝－110.5kJ·mol－1
④C（s）＋O2（g）===CO2（g）
ΔH＝－393.5kJ·mol－1
回答下列问题：
（1）H2的燃烧热ΔH为______；C的燃烧热为______。
（2）燃烧1gH2生成液态水，放出的热量为________。
（3）已知CO的燃烧热为283.0kJ·mol－1，现有CO、H2和CO2组成的混合气体116.8L（标准状况），完全燃烧后放出总能量为867.9kJ，且生成18g液态水，则混合气体中H2为______L，CO在混合气体中的体积分数约为______（精确至小数点后2倍）。
答案：
（1）－285.8kJ·mol－1 393.5kJ·mol－1
（2）142.9kJ
（3）22.4 0.39
点拨：
（2）热量Q＝n·|ΔH|
＝
×285.8kJ·mol－1
＝142.9kJ。
（3）m（H2O）＝18g→n（H2O）＝1mol→n（H2）＝1mol→V（H2）＝22.4L
↓
Q（H2）＝285.8kJ→Q（CO）＝582.1kJ
→n（CO）＝
mol→V（CO）＝
mol×22.4L/mol
所以CO的体积分数＝
＝0.394≈0.39。
15．在101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3kJ的热量。
（1）CH4的燃烧热ΔH＝________。
（2）44.8LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为__________________________。
答案：
（1）－890.3kJ·mol－1
（3）1780.6kJ
点拨：
根据题意，在101kPa时，1molCH4完全燃烧的热化学方程式为：
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－890.3kJ·mol－1，CH4的燃烧热为
ΔH＝－890.3kJ·mol－1。
44.8LCH4（标准状况）的物质的量为：
n（CH4）＝2mol,2molCH4完全燃烧放出的热量为：
2mol×890.3kJ·mol－1＝1780.6kJ。
16．（2012·济南高二检测）科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源。
请回答下列问题：
（1）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，该反应的热化学方程式为____________________________________________________________________________________________________。
若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ，则氢气的燃烧热ΔH＝________。
（2）根据“绿色化学”的理想，为了制备H2，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2＋H2OCaO＋2HBr
②2HBr＋HgHgBr2＋H2↑
③HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2
④2HgO2Hg＋O2↑
上述过程的总反应可表示为________________________________________________________________________。
（3）也有人认为利用氢气作为能源不太现实。
你的观点呢？
请说明能够支持你的观点的理由_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：
（1）H2（g）＋
O2（g）===H2O（g）
ΔH＝－241.8kJ·mol－1 －285.8kJ·mol－1
（2）2H2O
2H2↑＋O2↑
（3）不现实，理由是现有的制取氢气的方法耗能太大，制取的成本太高，另外氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来很大困难（或：
现实，制取氢气用水为原料，来源丰富；氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等）
点拨：
（1）书写热化学方程式时要注意生成的是1mol气态水。
而氢气的燃烧热应是生成1mol液态水时放出的热量。
（2）将（①＋②＋③）×2＋④得到：
2H2O＋
2H2↑＋O2↑。
（3）不现实，理由是现有的制取氢气的方法耗能太大，制取的成本太高，另外氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难。
（或：
现实，制取氢气用水为原料，来源丰富；氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等。
）
理想能源——太阳能
当化石燃料逐渐耗尽，温室效应和酸雨越来越严重时，人们需要寻找理想的新能源。
太阳能是人类最理想的能源。
通过辐射，太阳向地表输送大约1.05×1020kW/h的能量，约相当于人类目前每年耗能总量的15000倍，并且可以持续几十亿年以上。
但是，由于它具有到达地表的程度低、间歇性以及地区上的差异等问题，至今未能广泛地开发利用。
利用太阳能最有效的途径是太阳能的化学转化和贮存，包括太阳能电池的研究和阳光催化分解水制氢。
而其中最引人注目的是利用太阳能开发氢能源。
利用太阳能开发氢能源的最大课题是通过光分解水制氢，光分解水制氢气的基本反应为：
2H2O===2H2↑＋O2↑。
由于水非常稳定，故无论是采用加热直接分解，还是热化学法，都需要耗费相当大的能量。
因此人们考虑在常温、常压的温和条件下，通过太阳能来分解水。
如果能实现大规模的工业应用，无疑具有划时代的意义。
解决这一问题的关键是催化剂的研制，一旦成功，人们只要在汽车的油箱中装满水，再加入光水解催化剂，在阳光照射下，水便会不断地分解出氢气，成为发动机的能源。
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