苏教版 (2019)必修 第二册专题6 化学反应与能量变化第二单元 化学反应中的热习题

6.2.2燃料燃烧释放的能量同步练习-苏教版高中化学必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列说法或表示方法不正确的是

A．盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现

B．在加热条件下进行的反应不一定是吸热反应

C．由3O2(g)=2O3(g)∆H=+284.2kJ/mol，可知O2比O3稳定

D．已知，H2(g)的燃烧热是∆H=-285.8kJ/mol，则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ∆H=+285.8kJ/mol

2．单质碳、均是重要的燃料，下列有关比较中(：表示燃烧热)一定正确的是

A．能量： B．

C．燃烧时放出的热量： D．通常情况下易燃性：

3．下列说法正确的是（    ）

A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B．1molH2SO4与1molBa(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热量叫做中和热

C．热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以是分数

D．1molH2与0.5molO2完全反应放出的热量就是H2的燃烧热

4．下列关于化学反应热效应描述正确的是

A．已知：  ，则每生成1molHCl，放出的热量为184.6kJ

B．已知：  ，则在一定条件下，和充分反应后，释放的热量为198kJ

C．已知：25℃、101kPa时，  ，则C的燃烧热为

D．已知：  ，可判断石墨比金刚石更稳定

5．已知C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热ΔH分别是-1 411.0 kJ·mol-1和-1 366.8 kJ·mol-1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为

A．－44.2 kJ·mol－1 B．＋44.2 kJ·mol－1 C．－330 kJ·mol－1 D．＋330 kJ·mol－1

6．下列关于热化学反应的描述中正确的是（    ）

A．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566kJ/mol

B．H2SO4和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=-114.6kJ/mol

C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷燃烧热

7．“ 能源分类相关图”如下图所示，下列选项中的能源全部符合图中阴影部分的是

A．煤、石油、潮汐能 B．氢能、生物质能、天然气

C．太阳能、 风能、生物质能 D．地热能、沼气、核能

8．已知：CH3OH(g)＋O2(g)→CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝-190 kJ/mol。下列说法正确的是(　　)

A．CH3OH的燃烧热为190 kJ/mol

B．该反应说明CH3OH比H2稳定

C．反应中的能量变化与反应体系的温度和压强无关

D．CO2(g)＋2H2(g)→CH3OH(g)＋O2(g)　ΔH＝+190 kJ/mol

9．已知：①    kJ·mol-1

②   kJ·mol-1

③     kJ·mol-1

下列说法正确的是

A．的燃烧热kJ·mol-1

B．     kJ·mol-1

C．等物质的量的和完全燃烧，放出的热量更多

D．在中性溶液中，和不能形成燃料电池

10．可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示：

已知：S-F键，F-F键的键能分别为、。则等于

A． B． C． D．

二、填空题

11．能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知下列热化学方程式：

①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)   ΔH＝－570 kJ·mol－1；

②H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)  ΔH＝－242 kJ·mol－1；

③C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)    ΔH＝－110.5 kJ·mol－1；

④C(s)＋O2(g)===CO2(g)      ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；

⑤CO2(g)＋2H2O(g)===2CH4(g)＋2O2(g)    ΔH＝＋890 kJ·mol－1

回答下列问题：

（1）上述反应中属于吸热反应的                                           。

（2）H2的燃烧热为                                                       。

（3）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得。已知C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)　ΔH＝a kJ·mol－1；则a＝        ；

12．燃料的热值

热值是指一定条件下       的可燃物       所放出的热。常见的燃料中，热值最大的是       ，其次是       。

13．适量(g)在1mol(g)中完全燃烧，生成2mol(l)，放出571.6kJ的热量。请写出表示燃烧热的热化学方程式           。

14．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1。     

15．完成下列问题。

(1)随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：

则：           。

(2)恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。

已知：

①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：           。

②           。

16．的燃烧热为，则 。     

17．已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6kJ⋅mol−1，CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)

△H=−a kJ⋅mol−1，则a   238.6(填“<”“>”或“=”)

18．物质燃烧放出的热量就是该物质的燃烧热。     

19．标准燃烧热

(1)定义：在101 kPa下，         物质            的反应热。

(2)单位：             。

(3)意义：如25 ℃、101 kPa时，甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1，               。

(4)物质完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为     、氢元素转化为        、碳元素转化为            。

20．101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热。    

三、实验题

21．已知氨气与灼热的氧化铜在装置C中反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。

(1)A中发生反应的化学方程式是       。

(2)B中加入的物质是       ，其作用是       。

(3)加热C之前，先加热A，目的是       。

(4)实验时在C中观察到的现象是       。

(5)若在常温常压下1molCuO被NH3还原为Cu吸收28kJ的能量，写出这个反应的热化学方程式       。

(6)此实验可能存在的问题是       。

参考答案：

1．D

【详解】A.盖斯定律的内容：化学反应不管是一步还是几步完成，其反应的焓变是一定值，反应物和生成物确定，其能量是一定的，所以焓变是不变的，实质上是能量守恒定律的体现，A说法正确；

B.有的放热反应需要加热才发生，如铝热反应是放热反应，但需要加热，B说法正确；

C.由3O2(g)=2O3(g)∆H=+284.2kJ/mol，可知O2比O3能量低，即O2比O3稳定，C说法正确；

D.氢气的燃烧是∆H=-285.8kJ/mol，其燃烧的热化学方程式为：H2(g)+O2(g) = H2O(l) ∆H=-285.8kJ/mol，则H2O(l)=H2(g)+O2(g) ∆H=+285.8kJ/mol ，D说法错误；

故选：D。

2．B

【详解】A．C和CO的量不确定，所以其含有的能量不确定，故A错误；

B．1molC完全燃烧生成放出的热量称为C的燃烧热，1mol完全燃烧生成时放出的热量称为的燃烧热，所以1mol C完全燃烧放出的热量大于1mol CO完全燃烧放出的热量，故B正确；

C．C和CO量的大小不确定，所以其完全燃烧时放出的热量也不确定，则二则完全燃烧时放出的热量也不确定，故C错误；

D．通常情况下，CO更易燃，故D错误；

故选B。

3．C

【详解】A. 吸热反应和放热反应与反应前后反应物和生成物的总能量有关，或者与反应物、生成物的键能有关，与是否加热无关，A项错误；

B. 中和热是强酸稀溶液和强碱稀溶液完全反应仅生成1mol水放出的热量，1molH2SO4与 1molBa(OH)2 反应生成BaSO4沉淀时放出的热量包括两个部分，第一部分是生成了2mol水放出的热，第二部分硫酸根离子和钡离子反应生成1mol硫酸钡沉淀过程放出的热，因此不是中和热，B项错误；

C. 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，不表示分子数，所以可用分数表示，C项正确；

D. 1mol氢气和氧气反应生成液态水放出热量是氢气的燃烧热，选项中不知生成水的状态，D项错误；

答案选C。

4．D

【详解】A．该热化学方程式代表每生成2 mol HCl放出184.6kJ的热量，A错误；

B．SO2和O2的化合为可逆反应，反应物不能完全转化，因此释放的热量小于198kJ，B错误；

C．C的燃烧热特指1molC生成稳定氧化物CO2时放出的热量，C错误；

D．石墨转化为金刚石需要吸收热量，说明石墨的能量低于金刚石，石墨更稳定，D正确；

答案选D。

5．A

【详解】已知C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热ΔH分别是-1411.0 kJ·mol-1和-1366.8 kJ·mol-1，则

①C2H4(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-1411.0 kJ·mol-1

②C2H5OH(l)+3O2(g)＝2CO2(g)+3H2O(l) ΔH2=-1366.8 kJ·mol-1

依据盖斯定律①－②即得到C2H4(g)+H2O(l)＝C2H5OH(l)ΔH=－44.2 kJ·mol－1，答案选A。

6．A

【详解】A．CO(g)的燃烧热是1molCO反应生成二氧化碳放出的热量为283.0kJ，则2molCO的燃烧热为566kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566kJ/mol，A正确；

B．中和热指稀的强酸和强碱溶液反应生成1mol水放出的热量，固定为57.3kJ，B错误；

C．反应物的总能量低于生成物的总能量的反应是吸热反应，C错误；

D．1mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，D错误；

答案选A。

7．C

【详解】A．煤炭和石油是不可再生能源，不属于图示的三种能源，故A错误；

B．天然气是不可再生能源，故B错误；

C．太阳能、 风能、生物质能属于新能源，都属于可再生能源，最终都来自太阳的能量，故C正确；

D．地热能、核能不是来自太阳能，故D错误；

故选C。

8．D

【详解】A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，反应生成氢气，未生成稳定氧化物，因此不属于甲醇的燃烧热，A错误；

B．反应是放热反应，说明甲醇和氧气能量之和大于二氧化碳和氢气能量之和，但不能证明CH3OH比H2稳定，B错误；

C．题干未注明温度和压强时，指的是25℃、101kPa条件下的反应焓变，反应中的能量变化与反应体系的温度和压强有关，C错误；

D．依据题干给定的热化学方程式可推知，热化学方程式改变方向，焓变改变符号，正反应放热，则逆反应为吸热，D正确；

答案选D。

9．C

【详解】A．由②+③×4可得可知的△H=[-1452+(-44)×4] kJ/mol =-1628 kJ/mol，所以2mol甲醇完全燃烧放出的热量为1628 kJ，则1mol甲醇完全燃烧放出的热量应为814kJ，所以甲醇的燃烧热应为726kJ/mol，故A错误；

B．根据盖斯定律，①×3-(②+③×4)×2可得的△H={-890.31×3-[-1452+(-44)×4] ×2} kJ·mol-1=409.7 kJ·mol-1，故B错误；

C．设二者的质量均为1g，则甲烷的物质的量为mol，甲醇的物质的量为mol，根据①可知1g甲烷完全燃烧放出的热量为890.31 kJ·mol-1×mol=55.64 kJ，根据A选项分析可知1g甲醇完全燃烧放出的热量为1628 kJ/mol×mol=50.875 kJ，所以甲烷放出的热量多，故C正确；

D．只要溶液为电解质溶液，可以导电从而形成闭合回路，就可以形成燃料电池，故D错误；

故答案为C。

10．A

【详解】反应物SF4中含有4个S-F键，F2中含有1个F-F键，SF6中含有6个S-F键；反应中，断裂1个F-F键，又新形成2个S-F键，所以∆H=159kJ∙mol-2×327 kJ∙mol=-495 kJ∙mol，故选A。

11．     ⑤     285kJ·mol－1     ＋131.5

【详解】（1）吸热反应的△H>0，根据题中所给热化学反应方程式，属于吸热反应的是⑤；

（2）按照燃烧热的定义，H2的燃烧热为kJ·mol－1=285kJ·mol－1；

（3）根据目标反应方程式，利用盖斯定律，③－②得出：△H=△H3－△H2=(－110.5＋242)kJ·mol－1=＋131.5kJ·mol－1，a为＋131.5。

【点睛】在25℃，101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，称为燃烧热，单位为kJ·mol－1，对于水来说，水的状态为液态，C的稳定氧化物为CO2，S的稳定氧化物为SO2。

12．     单位质量     完全燃烧     氢气     天然气

【详解】热值是指一定条件下单位质量的可燃物完全燃烧所放出的热量。常见的燃料中，热值最大的是氢气，其次是天然气，较小的是石油、煤炭。

13．(g)+(g)=(l) △H=-285.8kJ/mol

【详解】燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，故表示H2燃烧热的热化学方程式为：(g)+(g)=(l) △H=-285.8kJ/mol，故答案为：(g)+(g)=(l) △H=-285.8kJ/mol。

14．错

【详解】燃烧热是H生成液态水，错误。

15．(1)2a+b+2c

(2)     S(g)+O2(g)=SO2(g)   ∆H=-279kJ∙mol-1     -78.64

【详解】（1）根据盖斯定律：①，②

③ ，④

④=2①+②+2③故2a+b+2c

（2）①燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，根据图象可知硫的燃烧热的热化学方程式S(g)+O2(g)=SO2(g) ∆H=-279kJ∙mol-1。

②根据 和图象可知1molO2反应剩余氧气0.6mol，说明参与反应的氧气为0.4mol，根据方程式计算放出的热量为，故。

16．错

【分析】根据燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，互为逆反应的反应热的数值相同，符号相反，据此分析判断。

【详解】H2(g)的燃烧热是285.8kJ•mol-1，即氢气燃烧热的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1，则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)，△H=+571.6kJ•mol-1，液态水变成水蒸气需要吸热，因此2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，△H＜+571.6kJ•mol-1，说法错误，故答案为×。

【点睛】解答本题需要注意水的状态，在燃烧热的热化学方程式中水为液态。

17．<

【分析】CH3OH(l)的燃烧生成CO2和H2属于不完全燃烧，放出的热量少，故a<238.6。

【详解】燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，1molCH3OH(l)的燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量小于燃烧热，即a<238.6。

18．错

【分析】燃烧热是1mol可燃物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，据此分析判断。

【详解】燃烧热是1mol可燃物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，如果生成的氧化物不是稳定的，则不能称为燃烧热，如1mol碳燃烧生成一氧化碳放出的热量就不是燃烧热，再如1mol氢气燃烧生成气态水放出的热量也不是燃烧热，说法错误，故答案为×。

【点睛】本题考查燃烧热概念的辨析。注意燃烧热中可燃物一定是1 mol，且燃烧生成稳定的氧化物，即反应中C→CO2(气)，H→H2O(液)等。

19．     1mol     完全燃烧     kJ·mol－1     101 kPa时，1mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出890.31 kJ的热量。     N2(g)     H2O(l)     CO2(g)

【详解】标准燃烧热是指：在101 kPa下，1mol可燃物的物质完全燃烧的反应热，单位是kJ·mol－1，如25 ℃、101 kPa时，甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1的含义是：101 kPa时，1mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出890.31 kJ的热量，物质完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为N2(g) 、氢元素转化为H2O(l) 、碳元素转化为CO2(g)。

20．错

【详解】101 kPa时，1 mol碳完全燃烧生成二氧化碳所放出的热量为碳的燃烧热，错误。

21．(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

(2)     碱石灰(或CaO或NaOH)     除去NH3中的水蒸气(或干燥氨气)

(3)排除空气，防止空气中的氧气影响实验

(4)黑色粉末逐渐变为红色

(5)2NH3(g)+3CuO(s)=N2(g)+3H2O(l)+3Cu(s)  △H =+84kJ·mol-1

(6)E处容易发生倒吸

【分析】本题以氨气的实验室制法为载体， 探究氨气还原氧化铜，并检验其产物。实验装置包括：气体发生装置→气体净化装置→氨气还原氧化铜装置→产物①收集装置→产物②收集装置。根据实验目的，氨气与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，所以A处是产生氨气的反应，用氯化铵和氢氧化钙来制取氨气，氨气中混有水蒸气，用碱石灰干燥，氨气易液化，极易吸收水成为氨水，氨水具有碱性，能使红色石蕊试纸变蓝，据此分析解答。

【详解】（1）装置A中氯化铵和氢氧化钙固体共热得到氨气，化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；

（2）氨气会和酸性干燥剂以及无水氯化钙反应，一般用碱石灰干燥，所以B中加入的物质是碱石灰，可以除去氨气中的水蒸气；

（3）为防止空气中的氧气影响实验，因此在加热C之前，先加热A排除空气；

（4）CuO为黑色固体，和氨气反应后生成红色的铜单质，所以现象为黑色固体逐渐变成红色；

（5）在常温常压下1molCuO被NH3还原为Cu吸收28kJ的能量，反应的化学方程式为2NH3+3CuO=N2+3H2O+3Cu，则3molCuO被还原吸收28×3=84kJ的能量，因此热化学方程式为2NH3(g)+3CuO(s)=N2(g)+3H2O(l)+3Cu(s) △H =+84kJ·mol-1；

（6）氨气极易溶于水，因此E处用排水法收集氮气，但由于此氮气中还含有氨气，很容易发生倒吸。