内容正文:
第五讲 燃料的合理利用
知识梳理
· 考点一、燃烧热
燃烧热:在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。
注意:①书写燃烧热的热化学方程式时,一般以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。
②燃烧产物必须是稳定的氧化物。
1.已知反应:①100kPa时, ,
②稀溶液中 ,下列结论错误的是
A.碳的燃烧热数值大于
B.碳的燃烧热为
C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和反应反应热为
D.含的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.65kJ的热量
【答案】B
【解析】A.燃烧热为1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量,则碳的燃烧热数值大于110.5kJ/mol,故A正确;
B.燃烧热为1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量,则碳的燃烧热不可能为221kJ/mol,故B错误;
C.中和热为稀的强酸与稀的强碱反应生成1mol水放出的热量,则稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ/mol,故C正确;
D.中和热为稀的强酸与稀的强碱反应生成1mol水放出的热量,则含20.0g氢氧化钠的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量为×57.3 kJ/mol =28.65kJ,故D正确;
故选B。
2.下列说法正确的是
A.测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测得ΔH偏大
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为 ΔH=-38.6kJ·mol-1
C.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
D.金刚石和石墨的燃烧热相等
【答案】A
【解析】A.将碱缓慢倒入酸中,导致热量损失,中和反应为放热反应,因此测得ΔH增大,故A正确;
B.合成氨为可逆反应,题中无法判断放出19.3kJ热量时,消耗氮气或消耗氢气或生成氨气的物质的量,从而无法判断出1molN2、3molH2完全反应时的ΔH值,故B错误;
C.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时释放的能量,水应是液态,故C错误;
D.金刚石、石墨是不同物质,所具有能量不同,因此它们燃烧热不同,故D错误;
答案为A。
3.已知:由最稳定的单质合成1 mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用表示,最稳定的单质的摩尔生成焓为0;有关物质的如图所示,下列有关判断正确的是
A.的摩尔生成焓
B.相同状况下,比稳定
C.依据上表所给数据,可求得的燃烧热
D.与充分反应,放出45.9 kJ的热量
【答案】B
【解析】A.气体水变为液体水释放能量,放热焓变为负值,则的摩尔生成焓,A错误;
B.由图可知,的摩尔生成焓为正值、的摩尔生成焓为负值,则相同状况下,比稳定,B正确;
C.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;缺少液体水的生成焓数据,不能求得的燃烧热,C错误;
D.氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应,反应进行不彻底,则与充分反应,放出小于45.9 kJ的热量,D错误;
故选B。
4.已知25℃、101kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol,请结合水的聚集状态变化时的焓变示意图分析,下列说法错误的是
A.冰融化为水时,需要吸收热量
B.1g冰变为1g水蒸气后化学键数目不变
C.H2的燃烧热△H=-241.8kJ/mol
D.△H的单位中“mol-1”指每摩尔反应
【答案】C
【解析】A.1g冰的能量比1g水的能量低,所以冰融化为水时需要吸收热量,故A正确;
B.冰变为水蒸气只是分子间距离改变了,并未改变分子内部的化学键,所以1g冰变为1g水蒸气后化学键数目不变,故B正确;
C.燃烧热是在常温常压下1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,氢气燃烧的指定产物为液态水,故C错误;
D.△H的单位中“mol-1”是反应进度的单位,指每摩尔反应,故D正确;
故选C。
5.分析表中的3个热化学方程式,下列说法错误的是
2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的燃料
H2
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ•mol-1
2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料
C3H8
②C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ•mol-1
③2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(g) ΔH=-2380kJ•mol-1
A.3CO(g)+7H2(g)=C3H8(g)+3H2O(g) ΔH=-504kJ