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高中化学沪科技版（2020）选择性必修1第1章 化学反应的热效应1.3燃料的合理利用精品同步达标检测题
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这是一份高中化学沪科技版（2020）选择性必修1第1章 化学反应的热效应1.3燃料的合理利用精品同步达标检测题，文件包含13燃料的合理利用学生版沪科版2020选择性必修第一册docx、13燃料的合理利用教师版沪科版2020选择性必修第一册docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
1.3 燃料的合理利用
1．下图是在用炉灶烧饭，如果你正在烧火，你最关注哪个方面？
【答】木柴充分燃烧。
2．如果改用这个方法野外烧水，相对于刚才的方法，有什么不好的地方？
【答】能量利用率不高。
3．北京2008奥运会火炬的燃料采用丙烷。丙烷燃烧的产物是什么？
【答】二氧化碳和水。
4．北京2022年冬奥会火炬使用的燃料是氢气，且是微火。这体现了什么理念？
【答】绿色环保。
学习聚焦
知识精讲
知识点01 燃烧热
1．燃烧热的概念：在指定温度和100 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量叫做该物质的燃烧焓，习惯上又称为该物质的燃烧热，单位是 kJ · mol-1。
2．正确理解“燃烧热”
（1）物质的燃烧热用焓变表示时都为负值，通常可以通过实验测得。
（2）反应条件：100 kPa（书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得）。
（3）可燃物的用量：1mol纯物质。
（4）反应程度及产物：完全燃烧时，不同元素对应的指定产物：C → CO2(g)；H →H2O(l)；S → SO2(g)；N → N2(g)。
（5）燃烧环境：没有特别说明，一般是在氧气中进行，因此并非所有的燃烧放出的热量都叫燃烧热，如H2在Cl2中燃烧放出的热量不是燃烧热。
【即学即练1】燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是
A．CH4(g)+3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g) ΔH1
B．S(s)+3/2O2(g)=SO3(s) ΔH2
C．C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH3
D．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH4
知识点02 燃料的充分燃烧和利用
1．常用的燃料
（1）城市管道燃气的主要成分：CO或CH4；
（2）液化石油气的主要成分：丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）；
（3）车用汽油的主要成分：异辛烷（C8H18）。
2．热值
100 kPa 时，单位质量或单位体积的燃料完全燃烧所放出的热量叫做该燃料的热值。热值是燃料质量优劣的重要参数.
3．提高燃料的利用率
工业上常把固体燃料粉碎，把液体燃料喷成雾状，以增加燃料跟空气的接触面积，使燃料尽可能充分燃烧。
可以通过热量的充分利用来提高燃料的利用率，如改进设备、利用余热、防止热损失等。使用热交换器是充分利用能源的一种方法（如图）。
4．在能源危机面前，一方面需要在绿色环保的前提下对传统能源物尽其用，另一方面我们需要不断开发新能源、绿色可再生能源，实现可持续发展。
【即学即练2】下列关于燃料充分燃烧的说法，不正确的是
A．空气量越多越好 B．固体燃料燃烧前最好粉碎
C．应通入适量的空气 D．液体燃料燃烧时可以雾状喷出
常见考法
常见考法一 燃烧热
【例1】下列说法正确的是
A．1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫H2的燃烧热
B．25℃、101kPa时，1 mol S和2 mol S的燃烧热相等
C．已知S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) ∆H= -269.8 kJ·mol-1，则硫生成SO3的反应热为269.8 kJ·mol-1
D．25℃、101kPa时，碳的燃烧热为-393.5 kJ·mol-1
必杀技
1．燃烧热指的是在指定温度和100 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量。
2．可燃物完全燃烧放出的热量=可燃物的物质的量×｜燃烧热｜。
【同步练习1】已知充分燃烧a g乙烯气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙烯燃烧的热化学方程式正确的是
A．C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-2b kJ·mol-1
B．C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝2b kJ·mol-1
C．2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝-2b kJ·mol-1
D．2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝b kJ·mol-1
常见考法二 燃烧热和中和热的对比
【例2】下列说法或表示方法正确的是
A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．在稀溶液中： H+＋OH- =H2O ΔH=－57.3 kJ·mol-1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ；
C．由C(石墨)→C(金刚石) ΔH=1.19 kJ·mol-1 可知，金刚石比石墨稳定
D．在101kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH= 285.8 kJ·mol-1
必杀技
1．中和热、燃烧热的单位为kJ·mol-1，都属于放热反应。
2. 燃烧热是1 mol纯物质被燃烧；中和热是生成1mol液态水。
燃烧热
中和热
相同点
反应类型
放热反应
ΔH及其单位
ΔH＜0，单位均为kJ·mol-1
不同点
反应物的量
可燃物的量为1 mol
不一定为1 mol
生成物的量
不限量
生成水的量为1 mol
数值
不同物质的燃烧热不同
强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量
【同步练习2】下列热化学方程式的相关分析中，正确的是
A．由“C(石墨)=C(金刚石) ΔH= 1.9 kJ·mol-1可知，金刚石比石墨稳定
B．H2燃烧热为285.8 kJ•molˉ1，燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=－571.6 kJ•molˉ1
C．稀盐酸和稀NaOH溶液混合，热化学方程式为：H++OH- =H2O ΔH= -57.3 kJ•molˉ1
D．500℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH= -38.6 kJ·mol-1
常见考法三 燃料的充分燃烧和利用
【例1】在硫酸工业生产中，为了有利于 SO2 的转化，且能 充分利用热能，采用了中间有热交换器的转化器。下列说法中，正确的是
A．a、b 两处的混合气体成分含量相同，温度相同
B．a、b 两处的混合气体成分含量不同，温度不同
C．c、d 两处的混合气体成分含量相同，温度相同
D．c、d 两处的混合气体成分含量不同，温度不同
必杀技
1．燃料充分燃烧的方法：鼓入适量的空气、将燃料与空气充分接触（增大固体燃料的表面积、液体燃料雾化，等）。
2．热能充分利用的方法：利用余热（如废热锅炉）、防止热量损失（如挡风罩）、进行热交换（如使用热交换器），等。
【同步练习3】近年来，科学家正在探索利用铝粉作为新能源的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的
A. 铝质轻，便于运输、贮存，且安全
B. 铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后产物对环境的污染容易得到有效的控制
C. 在地球上，铝矿资源比较丰富
D. 现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础
分层提分
题组A 基础过关练
1．燃烧热与反应热的关系是
A．燃烧热是反应热的一种类型
B．当一个反应是燃烧反应时，该燃烧反应的反应热就是燃烧热
C．燃烧热不属于反应热，反应热是在25 ℃、101 kPa下测定的，而燃烧反应的温度要高
D．反应热有正负之分，燃烧反应的焓变全部是正值
2. 下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)
A．Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2 ΔH＝－24.8 kJ·mol－1(反应热)
B．CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1(反应热)
C．C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g) ΔH＝－2 658.0 kJ·mol－1(燃烧热)
D．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝57.3 kJ·mol－1
3．下列有关能源与能量的说法正确的是
A．煤和石油是经过亿万年形成的，亿万年后煤和石油还会生成，故二者属可再生能源
B．蒸汽属于一次能源
C．凡经过加热而发生的反应都是吸热反应，常温下进行的反应都是放热反应
D．反应物和生成物的总能量决定反应是放热还是吸热
4．下列有关燃料的说法错误的是
A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一
B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染
D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一
5．多年来世界发达国家的科研和生产实践已证明氢能是摆脱对石油依赖的最经济有效的能源，有关专家甚至认为氢能将是主宰未来世界的主要能源。目前有人研究出将淀粉或纤维素、水在酶作用下转变为二氧化碳和氢气的方法来制取氢气。下列说法错误的是
A．上述制氢气的反应式可表示为：(C6H10O5)n＋7nH2O6nCO2↑＋12nH2↑
B．从整个能量循环来看，利用该方法得到的氢能来源于光能
C．酶作为催化剂需要合适的温度
D．氢元素有3种核素，形成的H2分子有3种
6．已知：
①2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝483.6 kJ·mol－1
②H2S(g)===H2(g)＋S(g) ΔH＝20.1 kJ·mol－1
下列判断正确的是
A．氢气的燃烧热：ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
B．相同条件下，充分燃烧1 mol H2(g)与1 mol S(g)的混合物比充分燃烧1 mol H2S(g)放热多20.1 kJ
C．由①②知，水的热稳定性小于硫化氢
D．②中若生成固态硫，ΔH将增大
7．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＝131.3 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1
下列有关说法正确的是
A．水煤气只能用作燃料
B．水煤气是一种二次能源，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．由反应③可以确定H2的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
8．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为
A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ
9．在25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、890.3 kJ·mol－1、2 800 kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是
A．C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝571.6 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
D．C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1400 kJ·mol－1
10．把煤作为燃料可以通过下列两种途径：
途径I：C(s) + O2(g) CO2(g) + Q1 kJ
途径II：先制水煤气：C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)－Q2 kJ
再燃烧水煤气：CO(g) + 1/2O2(g) CO2(g)
H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g)
燃烧水煤气共放热Q3 kJ。试回答下列问题：
（1）判断两种途径放热的大小：途径I 途径II（填“大于”“小于”“等于”）。
（2）Q1、Q2、Q3的数学关系式是 。
（3）在制取水煤气的反应里，反应物所具有的总能量 （填“大于”“小于”“等于”）生成物所具有的总能量。
（4）简述煤通过途径II作为燃料的意义 。
题组B 能力提升练
11．下列说法正确的是
A．已知2H2(g)+2S(g)=2H2S(g) ΔΗ1＜0，H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔΗ2＜0，则ΔΗ1＜ΔΗ2
B．中和热的测定实验中，氢氧化钠分批加入，反应更充分，测定的中和热数值误差更小
C．已知：CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，则101kPa时：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔΗ=-890.3 kJ·mol－1
D．500℃、30MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔΗ=-38.6 kJ·mol－1
12．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1；
②2Fe(s)＋3/2O2(g)===Fe2O3(s) ΔH2；
③2Al(s)＋3/2O2(g)===Al2O3(s) ΔH3；
④2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH4。
下列关于反应焓变的判断正确的是
A．H2的燃烧热为1/2 ΔH1 B．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4
C．增加氧气的量可改变ΔH2、ΔH3的值 D．ΔH3<ΔH2
13．航天飞船可用肼(N2H4)和过氧化氢(H2O2)为动力源。已知1 g液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出20.05 kJ的热量。下列说法中错误的是
A．该反应中肼作还原剂
B．液态肼的燃烧热为20.05 kJ·mol－1
C . 该动力源的突出优点之一是生成物对环境无污染
D．肼和过氧化氢反应的热化学方程式为：N2H4(l)＋2H2O2(l)==N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.6 kJ·mol－1
14．C和H2在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知：
①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1
②
下列推断正确的是
A．C(s)的燃烧热为110.5 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝484 kJ·mol－1
C．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝131.5 kJ·mol－1
D．将2 mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g)，至少需要提供4×463 kJ的热量
15．葡萄糖燃烧的热化学反应方程式：C6H12O6(s)+6O2(g) = 6CO2(g)+6H2O(l) ΔH = -2870 kJ·mol-1，此反应说明
A．自然界中的一切物质的能量均来自太阳
B．人体每摄入1摩尔葡萄糖，就为人体提供2870kJ能量
C．人体所需的能量均来自于葡萄糖的氧化
D．1摩尔固态葡萄糖和6摩尔氧气所含能量大于6摩尔CO2和6摩尔液态水所含的总能量
16．下列有关热化学方程式的叙述中，正确的是
A．含20.0 g NaOH的稀溶液与足量的稀硫酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示中和热的热化学方程式为：2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ∆H= -114.8 kJ
B．已知热化学方程式：SO2(g)+O2(g)SO3(g) ∆H= -98.32 kJ·mol-1，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量为196.64 kJ
C．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/mol，则H2的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
D．用稀氨水与稀盐酸进行中和热的测定实验，计算得到的中和热的∆H偏大
17．下列说法正确的是
A．已知CH4的燃烧热为890.31 kJ·mol-1，则CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) ∆H=-890.31 kJ·mol-1
B．在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l) ∆H= -57.31 kJ·mol-1，则稀盐酸与稀氨水反应生成1mol水时放出的热量为57.3 kJ
C．一定条件下，H2(g)+I2(g)2HI(g) ∆H= -14.9 kJ·mol-1，则该条件下分解1mol HI吸收的热量为7.45 kJ
D．同温同压时，等物质的氢气和氯气发生反应：H2+Cl2=2HCl，在光照和点燃条件下的∆H不同
18．城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式：__________________________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1，已知CO气体燃烧热的热化学方程式为CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ·mol－1，则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为多少？
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，计算相同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量的比值约为多少？
(4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有哪些优点？
题组C 培优拔尖练
19．已知：①2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
②2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝－1452 kJ·mol－1
③H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
④Ba2+(aq)+SO42-(aq) = BaSO4(s) ΔΗ＜0
下列说法正确的是
A．H2(g)的燃烧热为571.6 kJ·mol－1
B．1/2H2SO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq) = 1/2BaSO4(s)+H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
C．相同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多
D．3H2(g)+CO2(g) = CH3OH(l)+H2O(l) ΔH＝131.4 kJ·mol－1
20．(1)已知2 mol氢气燃烧生成液态水时放出572 kJ热量，反应方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)。请回答下列问题：
①该反应的生成物能量总和________(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。
②若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)572 kJ。
③与化石燃料相比，氢能源有很多优点，请说出其中一点：________________________。
(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时：
2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ·mol－1；
H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1；
2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3＝－545 kJ·mol－1。
则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式为________________________。
21．已知下列几种烷烃的燃烧热如下：
烷烃
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
燃烧热(kJ·mol－1)
890.3
1 559.8
2 219.9
2 877.0
3 536.2
4 163.1
今有10 L（标准状况下）某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出热量480 kJ。
（1）试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式 ：
（2）计算该天然气中甲烷的体积分数 (保留小数点后一位)。
（3）由上表可总结出的近似规律是 。
（4）根据（3）的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为 kJ·mol－1。
22．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) ΔH＝206.2 kJ·mol－1 ①
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝247.4 kJ·mol－1 ②
又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。
(1)利用上述已知条件写出表示CH4燃烧热的热化学方程式：__________________________________。
(2)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_______________。
(3)若在相同温度下，1 mol H2O按下列两种途径转化为氢原子与氧原子。
则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者之间的关系是________________________。
23．磷在氧气中燃烧可能生成两种固态氧化物P2O3和P2O5。现将3.1 g单质磷(P)在3.2 g氧气中燃烧至反应物耗尽，放出X kJ的热量。
(1)反应后生成物的组成是________(用化学式表示)。
(2)已知单质磷的燃烧热为Y kJ·mol－1，则1 mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH＝________。
(3)若3.1 g磷在3.6 g氧气中燃烧至反应物耗尽，放出Z kJ的热量，则X____Z(填“＜”“＞”或“＝”)。
(4)磷的两种氧化物中较稳定的是________。
1.3 燃料的合理利用
1．下图是在用炉灶烧饭，如果你正在烧火，你最关注哪个方面？
【答】木柴充分燃烧。
2．如果改用这个方法野外烧水，相对于刚才的方法，有什么不好的地方？
【答】能量利用率不高。
3．北京2008奥运会火炬的燃料采用丙烷。丙烷燃烧的产物是什么？
【答】二氧化碳和水。
4．北京2022年冬奥会火炬使用的燃料是氢气，且是微火。这体现了什么理念？
【答】绿色环保。
学习聚焦
知识精讲
知识点01 燃烧热
1．燃烧热的概念：在指定温度和100 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量叫做该物质的燃烧焓，习惯上又称为该物质的燃烧热，单位是 kJ · mol-1。
2．正确理解“燃烧热”
（1）物质的燃烧热用焓变表示时都为负值，通常可以通过实验测得。
（2）反应条件：100 kPa（书中给出的燃烧热数据均在此条件下测得）。
（3）可燃物的用量：1mol纯物质。
（4）反应程度及产物：完全燃烧时，不同元素对应的指定产物：C → CO2(g)；H →H2O(l)；S → SO2(g)；N → N2(g)。
（5）燃烧环境：没有特别说明，一般是在氧气中进行，因此并非所有的燃烧放出的热量都叫燃烧热，如H2在Cl2中燃烧放出的热量不是燃烧热。
【即学即练1】燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是
A．CH4(g)+3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g) ΔH1
B．S(s)+3/2O2(g)=SO3(s) ΔH2
C．C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH3
D．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH4
知识点02 燃料的充分燃烧和利用
1．常用的燃料
（1）城市管道燃气的主要成分：CO或CH4；
（2）液化石油气的主要成分：丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）；
（3）车用汽油的主要成分：异辛烷（C8H18）。
2．热值
100 kPa 时，单位质量或单位体积的燃料完全燃烧所放出的热量叫做该燃料的热值。热值是燃料质量优劣的重要参数.
3．提高燃料的利用率
工业上常把固体燃料粉碎，把液体燃料喷成雾状，以增加燃料跟空气的接触面积，使燃料尽可能充分燃烧。
可以通过热量的充分利用来提高燃料的利用率，如改进设备、利用余热、防止热损失等。使用热交换器是充分利用能源的一种方法（如图）。
4．在能源危机面前，一方面需要在绿色环保的前提下对传统能源物尽其用，另一方面我们需要不断开发新能源、绿色可再生能源，实现可持续发展。
【即学即练2】下列关于燃料充分燃烧的说法，不正确的是
A．空气量越多越好 B．固体燃料燃烧前最好粉碎
C．应通入适量的空气 D．液体燃料燃烧时可以雾状喷出
常见考法
常见考法一 燃烧热
【例1】下列说法正确的是
A．1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫H2的燃烧热
B．25℃、101kPa时，1 mol S和2 mol S的燃烧热相等
C．已知S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) ∆H= -269.8 kJ·mol-1，则硫生成SO3的反应热为269.8 kJ·mol-1
D．25℃、101kPa时，碳的燃烧热为-393.5 kJ·mol-1
必杀技
1．燃烧热指的是在指定温度和100 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量。
2．可燃物完全燃烧放出的热量=可燃物的物质的量×｜燃烧热｜。
【同步练习1】已知充分燃烧a g乙烯气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙烯燃烧的热化学方程式正确的是
A．C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-2b kJ·mol-1
B．C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝2b kJ·mol-1
C．2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝-2b kJ·mol-1
D．2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝b kJ·mol-1
常见考法二 燃烧热和中和热的对比
【例2】下列说法或表示方法正确的是
A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．在稀溶液中： H+＋OH- =H2O ΔH=－57.3 kJ·mol-1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ；
C．由C(石墨)→C(金刚石) ΔH=1.19 kJ·mol-1 可知，金刚石比石墨稳定
D．在101kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH= 285.8 kJ·mol-1
必杀技
1．中和热、燃烧热的单位为kJ·mol-1，都属于放热反应。
2. 燃烧热是1 mol纯物质被燃烧；中和热是生成1mol液态水。
燃烧热
中和热
相同点
反应类型
放热反应
ΔH及其单位
ΔH＜0，单位均为kJ·mol-1
不同点
反应物的量
可燃物的量为1 mol
不一定为1 mol
生成物的量
不限量
生成水的量为1 mol
数值
不同物质的燃烧热不同
强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量
【同步练习2】下列热化学方程式的相关分析中，正确的是
A．由“C(石墨)=C(金刚石) ΔH= 1.9 kJ·mol-1可知，金刚石比石墨稳定
B．H2燃烧热为285.8 kJ•molˉ1，燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=－571.6 kJ•molˉ1
C．稀盐酸和稀NaOH溶液混合，热化学方程式为：H++OH- =H2O ΔH= -57.3 kJ•molˉ1
D．500℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH= -38.6 kJ·mol-1
常见考法三 燃料的充分燃烧和利用
【例1】在硫酸工业生产中，为了有利于 SO2 的转化，且能 充分利用热能，采用了中间有热交换器的转化器。下列说法中，正确的是
A．a、b 两处的混合气体成分含量相同，温度相同
B．a、b 两处的混合气体成分含量不同，温度不同
C．c、d 两处的混合气体成分含量相同，温度相同
D．c、d 两处的混合气体成分含量不同，温度不同
必杀技
1．燃料充分燃烧的方法：鼓入适量的空气、将燃料与空气充分接触（增大固体燃料的表面积、液体燃料雾化，等）。
2．热能充分利用的方法：利用余热（如废热锅炉）、防止热量损失（如挡风罩）、进行热交换（如使用热交换器），等。
【同步练习3】近年来，科学家正在探索利用铝粉作为新能源的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的
A. 铝质轻，便于运输、贮存，且安全
B. 铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后产物对环境的污染容易得到有效的控制
C. 在地球上，铝矿资源比较丰富
D. 现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础
分层提分
题组A 基础过关练
1．燃烧热与反应热的关系是
A．燃烧热是反应热的一种类型
B．当一个反应是燃烧反应时，该燃烧反应的反应热就是燃烧热
C．燃烧热不属于反应热，反应热是在25 ℃、101 kPa下测定的，而燃烧反应的温度要高
D．反应热有正负之分，燃烧反应的焓变全部是正值
2. 下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)
A．Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2 ΔH＝－24.8 kJ·mol－1(反应热)
B．CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1(反应热)
C．C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g) ΔH＝－2 658.0 kJ·mol－1(燃烧热)
D．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝57.3 kJ·mol－1
3．下列有关能源与能量的说法正确的是
A．煤和石油是经过亿万年形成的，亿万年后煤和石油还会生成，故二者属可再生能源
B．蒸汽属于一次能源
C．凡经过加热而发生的反应都是吸热反应，常温下进行的反应都是放热反应
D．反应物和生成物的总能量决定反应是放热还是吸热
4．下列有关燃料的说法错误的是
A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一
B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染
D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一
5．多年来世界发达国家的科研和生产实践已证明氢能是摆脱对石油依赖的最经济有效的能源，有关专家甚至认为氢能将是主宰未来世界的主要能源。目前有人研究出将淀粉或纤维素、水在酶作用下转变为二氧化碳和氢气的方法来制取氢气。下列说法错误的是
A．上述制氢气的反应式可表示为：(C6H10O5)n＋7nH2O6nCO2↑＋12nH2↑
B．从整个能量循环来看，利用该方法得到的氢能来源于光能
C．酶作为催化剂需要合适的温度
D．氢元素有3种核素，形成的H2分子有3种
6．已知：
①2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝483.6 kJ·mol－1
②H2S(g)===H2(g)＋S(g) ΔH＝20.1 kJ·mol－1
下列判断正确的是
A．氢气的燃烧热：ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
B．相同条件下，充分燃烧1 mol H2(g)与1 mol S(g)的混合物比充分燃烧1 mol H2S(g)放热多20.1 kJ
C．由①②知，水的热稳定性小于硫化氢
D．②中若生成固态硫，ΔH将增大
7．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＝131.3 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1
下列有关说法正确的是
A．水煤气只能用作燃料
B．水煤气是一种二次能源，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．由反应③可以确定H2的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
8．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为
A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ
9．在25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、890.3 kJ·mol－1、2 800 kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是
A．C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝571.6 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
D．C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1400 kJ·mol－1
10．把煤作为燃料可以通过下列两种途径：
途径I：C(s) + O2(g) CO2(g) + Q1 kJ
途径II：先制水煤气：C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)－Q2 kJ
再燃烧水煤气：CO(g) + 1/2O2(g) CO2(g)
H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g)
燃烧水煤气共放热Q3 kJ。试回答下列问题：
（1）判断两种途径放热的大小：途径I 途径II（填“大于”“小于”“等于”）。
（2）Q1、Q2、Q3的数学关系式是 。
（3）在制取水煤气的反应里，反应物所具有的总能量 （填“大于”“小于”“等于”）生成物所具有的总能量。
（4）简述煤通过途径II作为燃料的意义 。
题组B 能力提升练
11．下列说法正确的是
A．已知2H2(g)+2S(g)=2H2S(g) ΔΗ1＜0，H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔΗ2＜0，则ΔΗ1＜ΔΗ2
B．中和热的测定实验中，氢氧化钠分批加入，反应更充分，测定的中和热数值误差更小
C．已知：CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，则101kPa时：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔΗ=-890.3 kJ·mol－1
D．500℃、30MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔΗ=-38.6 kJ·mol－1
12．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1；
②2Fe(s)＋3/2O2(g)===Fe2O3(s) ΔH2；
③2Al(s)＋3/2O2(g)===Al2O3(s) ΔH3；
④2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH4。
下列关于反应焓变的判断正确的是
A．H2的燃烧热为1/2 ΔH1 B．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4
C．增加氧气的量可改变ΔH2、ΔH3的值 D．ΔH3<ΔH2
13．航天飞船可用肼(N2H4)和过氧化氢(H2O2)为动力源。已知1 g液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出20.05 kJ的热量。下列说法中错误的是
A．该反应中肼作还原剂
B．液态肼的燃烧热为20.05 kJ·mol－1
C . 该动力源的突出优点之一是生成物对环境无污染
D．肼和过氧化氢反应的热化学方程式为：N2H4(l)＋2H2O2(l)==N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.6 kJ·mol－1
14．C和H2在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知：
①2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1
②
下列推断正确的是
A．C(s)的燃烧热为110.5 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝484 kJ·mol－1
C．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝131.5 kJ·mol－1
D．将2 mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g)，至少需要提供4×463 kJ的热量
15．葡萄糖燃烧的热化学反应方程式：C6H12O6(s)+6O2(g) = 6CO2(g)+6H2O(l) ΔH = -2870 kJ·mol-1，此反应说明
A．自然界中的一切物质的能量均来自太阳
B．人体每摄入1摩尔葡萄糖，就为人体提供2870kJ能量
C．人体所需的能量均来自于葡萄糖的氧化
D．1摩尔固态葡萄糖和6摩尔氧气所含能量大于6摩尔CO2和6摩尔液态水所含的总能量
16．下列有关热化学方程式的叙述中，正确的是
A．含20.0 g NaOH的稀溶液与足量的稀硫酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示中和热的热化学方程式为：2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ∆H= -114.8 kJ
B．已知热化学方程式：SO2(g)+O2(g)SO3(g) ∆H= -98.32 kJ·mol-1，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量为196.64 kJ
C．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/mol，则H2的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
D．用稀氨水与稀盐酸进行中和热的测定实验，计算得到的中和热的∆H偏大
17．下列说法正确的是
A．已知CH4的燃烧热为890.31 kJ·mol-1，则CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) ∆H=-890.31 kJ·mol-1
B．在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l) ∆H= -57.31 kJ·mol-1，则稀盐酸与稀氨水反应生成1mol水时放出的热量为57.3 kJ
C．一定条件下，H2(g)+I2(g)2HI(g) ∆H= -14.9 kJ·mol-1，则该条件下分解1mol HI吸收的热量为7.45 kJ
D．同温同压时，等物质的氢气和氯气发生反应：H2+Cl2=2HCl，在光照和点燃条件下的∆H不同
18．城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式：__________________________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1，已知CO气体燃烧热的热化学方程式为CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ·mol－1，则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为多少？
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，计算相同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量的比值约为多少？
(4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有哪些优点？
题组C 培优拔尖练
19．已知：①2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
②2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝－1452 kJ·mol－1
③H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
④Ba2+(aq)+SO42-(aq) = BaSO4(s) ΔΗ＜0
下列说法正确的是
A．H2(g)的燃烧热为571.6 kJ·mol－1
B．1/2H2SO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq) = 1/2BaSO4(s)+H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
C．相同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多
D．3H2(g)+CO2(g) = CH3OH(l)+H2O(l) ΔH＝131.4 kJ·mol－1
20．(1)已知2 mol氢气燃烧生成液态水时放出572 kJ热量，反应方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)。请回答下列问题：
①该反应的生成物能量总和________(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。
②若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)572 kJ。
③与化石燃料相比，氢能源有很多优点，请说出其中一点：________________________。
(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时：
2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ·mol－1；
H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1；
2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3＝－545 kJ·mol－1。
则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式为________________________。
21．已知下列几种烷烃的燃烧热如下：
烷烃
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
燃烧热(kJ·mol－1)
890.3
1 559.8
2 219.9
2 877.0
3 536.2
4 163.1
今有10 L（标准状况下）某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出热量480 kJ。
（1）试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式 ：
（2）计算该天然气中甲烷的体积分数 (保留小数点后一位)。
（3）由上表可总结出的近似规律是 。
（4）根据（3）的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为 kJ·mol－1。
22．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) ΔH＝206.2 kJ·mol－1 ①
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝247.4 kJ·mol－1 ②
又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。
(1)利用上述已知条件写出表示CH4燃烧热的热化学方程式：__________________________________。
(2)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_______________。
(3)若在相同温度下，1 mol H2O按下列两种途径转化为氢原子与氧原子。
则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者之间的关系是________________________。
23．磷在氧气中燃烧可能生成两种固态氧化物P2O3和P2O5。现将3.1 g单质磷(P)在3.2 g氧气中燃烧至反应物耗尽，放出X kJ的热量。
(1)反应后生成物的组成是________(用化学式表示)。
(2)已知单质磷的燃烧热为Y kJ·mol－1，则1 mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH＝________。
(3)若3.1 g磷在3.6 g氧气中燃烧至反应物耗尽，放出Z kJ的热量，则X____Z(填“＜”“＞”或“＝”)。
(4)磷的两种氧化物中较稳定的是________。
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