2019苏教版化学选修四《1.1.3能源的充分利用》课时作业（含答案解析）

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1、第3课时能源的充分利用题组一标准燃烧热及其热化学方程式1下列对标准燃烧热的理解中正确的是()A可燃物燃烧放出的热量就是其标准燃烧热B1 mol可燃物发生氧化还原反应所放出的热量就是其标准燃烧热C101 kPa时，1 mol H2燃烧生成液态水时放出的热量就是其标准燃烧热D标准燃烧热随热化学方程式中物质前的化学计量数的改变而改变答案C解析解答本题的关键：2下列热化学方程式中H的绝对值能表示可燃物的标准燃烧热的是()AH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJmol1BCO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJm

2、ol1DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJmol1答案B解析根据标准燃烧热的概念可知，A项生成的不是氧化物，B项符合标准燃烧热的概念，C项H2的化学计量数不是1，D项生成的不是液态水。3下列说法正确的是()A乙烯完全燃烧时，放出的热量为乙烯的标准燃烧热B在25 、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热C由2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1，可知CO的标准燃烧热为283 kJmol1D乙炔的标准燃烧热为1 299.6 kJmol1，则2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(g)反应的H2 599.

3、2 kJmol1答案C解析选项A没有指明乙烯的物质的量为1 mol，且没说明水的聚集状态；选项B中没有指明1 mol碳完全燃烧生成CO2(g)；选项D中热化学方程式中生成物水应为液态，反应热H与其不对应。4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的热化学方程式为()ACH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H763.3 kJmol1BCH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H763.3 kJmol1CCH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H675.3 kJmol1D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l

4、)H1 526.6 kJmol1答案B解析根据标准燃烧热的定义，书写表示标准燃烧热的热化学方程式时要以1 mol可燃物为标准，其他物质的化学计量数可为分数，且生成物应为稳定氧化物。525 、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的标准燃烧热依次是H393.5 kJmol1、H285.8 kJmol1、H890.31 kJmol1、H2 800 kJmol1，则下列热化学方程式正确的是()AC(s)O2(g)=CO(g)H393.5 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.31 kJmol1D

5、.C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1答案D解析根据标准燃烧热的概念中生成稳定氧化物的含义可知，CO2(g)是C的稳定氧化物，生成的H2O应该为液态，故只有D正确。6一些烷烃的标准燃烧热如下表：化合物标准燃烧热/kJmol1化合物标准燃烧热/kJmol1甲烷890.3正丁烷2 878.0乙烷1 560.8异丁烷2 869.6丙烷2 221.52甲基丁烷3 531.3下列说法正确的是()A正戊烷的标准燃烧热大约是3 540 kJmol1B热稳定性：正丁烷异丁烷C乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(g)H

6、1 560.8 kJmol1D相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多答案A解析A项，由正丁烷和异丁烷的标准燃烧热数据可推出正戊烷比2甲基丁烷的标准燃烧热略大些，正确；B项，正丁烷和异丁烷燃烧生成等量的相同的物质，即生成新化学键时所放出的热量相等，1 mol正丁烷完全燃烧放出的热量比1 mol异丁烷完全燃烧放出的热量多，即1 mol正丁烷与O2反应时断键所吸收的能量比1 mol异丁烷与O2反应时断键所吸收的能量少，从而说明正丁烷的热稳定性小于异丁烷，错误；C项，H3 121.6 kJmol1且H2O应为液态，错误；D项，1 g CH4燃烧放出55.64 kJ的热量，1 g C2H6

7、燃烧放出52.03 kJ的热量，错误。题组二标准燃烧热的相关计算7油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)80O2(g)=57CO2(g)52H2O(l)已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8104 kJ，油酸甘油酯的标准燃烧热为()A3.8104 kJmol1 B3.8104 kJmol1C3.4104 kJmol1 D3.4104 kJmol1答案C解析标准燃烧热是指25 、101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，则1 mol油酸甘油酯的标准燃烧热为884 gmol13.4104 kJmol1。8已知丙烷的标准燃

8、烧热H2 215 kJmol1，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()A55 kJ B220 kJC550 kJ D1 108 kJ答案A解析丙烷分子式是C3H8,1 mol丙烷燃烧会产生4 mol水，则丙烷完全燃烧产生1.8 g水，消耗丙烷的物质的量是n(C3H8)0.025 mol，所以反应放出的热量是2 215 kJmol10.025 mol55 kJ，故答案是A。9已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.9 kJmol1某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，同时生成3

9、.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为()A21 B12 C11 D23答案C解析根据热化学方程式可知：H2的标准燃烧热为571.6 kJmol12285.8 kJmol1。生成的n(H2O)0.2 mol，参加反应的H2为0.2 mol，故H2燃烧放出的热量为0.2 mol285.8 kJmol157.16 kJ。CO燃烧放出的热量为113.74 kJ57.16 kJ56.58 kJ，故n(CO)0.2 mol。则n(H2)n(CO)11。题组三能源10下列图示关系中不正确的是()答案B11当今国际能源研究的热点之一是寻找新能源，下列能源不属于新能源的是()A太阳能 B氢能

10、C风能 D天然气答案D解析新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。12合理利用燃料减小污染符合“可持续发展”理念，下列关于燃料的说法正确的是()A“可燃冰”(化学组成为CH4nH2O)是将水变为油的新型燃料B氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料C乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料D石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料答案B解析A项，“可燃冰”外观像冰，其化学组成是CH4nH2O，水的化学式为H2O，根据元素守恒知，水不能变为油，错误；B项，氢能源具有来源广、热值高的优点，且燃

11、烧后生成水，对环境无污染，正确；C项，乙醇中含有碳、氢、氧三种元素，其燃烧产物是二氧化碳和水，但乙醇为可再生能源，错误；D项，石油和煤都属于化石燃料，且属于不可再生能源，错误。13能源与人类的生活和社会发展密切相关，下列关于能源开发和利用的说法中，你认为说法不正确的是()A充分利用太阳能B因地制宜开发利用风能、水能、地热能、潮汐能C合理、安全开发利用氢能、核能D能源都是通过化学反应获得的答案D解析A项，太阳能取之不尽用之不竭且绿色无污染，是理想的能源，故应充分利用太阳能，正确；B项，风能、水能、地热能、潮汐能绿色无污染，故应因地制宜合理开发，正确；C项，氢能来源广、热值高、无污染，核能安全开发

12、后也是理想能源，正确；D项，人类利用的能源不一定都是通过化学反应获得的，如水力发电，错误。14已知下列两个热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220 kJmol1请根据上面两个热化学方程式，回答下列问题：(1)H2的标准燃烧热为 ，C3H8的标准燃烧热为 。(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为 。(3)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3 847 kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是 。答案(1)285.8 kJmol1

13、2 220 kJmol1(2)4 725.8 kJ(3)31解析(1)根据标准燃烧热的概念知H2、C3H8的标准燃烧热分别为285.8 kJmol1、2 220 kJmol1。(2)完全燃烧释放的总能量的计算式为Q放1 mol285.8 kJmol12 mol2 220 kJmol14 725.8 kJ。(3)设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，则有解得n1 moln2 mol，在相同p、T时，V(H2)V(C3H8)n(H2)n(C3H8)31。15为了合理利用化学能，确保安全生产，进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定，

14、也可通过理论进行推算。(1)实验测得，5 g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式为 。(2)现有如下两个热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1a kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2b kJmol1则a (填“”“”或“”)b。(3)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中，断裂化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。化学键HHNHNN键能/kJmol1436391945已知：N2(g)3H2(g)2NH

15、3(g)Ha kJmol1，根据上表中所列键能数据可计算出a 。答案(1)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H726.4 kJmol1(2)(3)93解析(1)5 g液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出113.5 kJ热量，故32 g即1 mol液态CH3OH在氧气中充分燃烧生成CO2气体和液态水时放出113.5 kJ726.4 kJ热量，则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H726.4 kJmol1。(2)将两个热化学方程式进行比较，由于H2O由气态变成液态放出热量，故H1H2，则ab。(3)N2

16、(g)3H2(g)2NH3(g)的H945 kJmol1436 kJmol13391 kJmol1693 kJmol1，故a93。16能源是人类生存和发展的重要支撑因素。常规能源(煤、石油、天然气等)日益减少，促使人们去研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、核能等)的开发。(1)我国目前最主要的能源品种是 ，能源利用中存在的主要问题有 。(2)某些科学家对以下3个化学反应很感兴趣：3FeCl24H2O(g)Fe3O46HClH2；2Fe3O43Cl212HCl=6FeCl36H2OO2；6FeCl36FeCl23Cl2。科学家想利用上述反应来制取的一种很有意义的物质是 ，该物质作为燃料的优点有 、 、 。答案(1)煤人均能源占有量小，能源利用率低，单位产值能耗高(答案合理即可)(2)H2燃烧热值高无污染资源丰富