专题04 燃料的合理利用(考点清单)(讲+练)-2024-2025学年高一化学下学期期中考点大串讲(沪科版2020)
2025-04-09
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 燃烧热 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 869 KB |
| 发布时间 | 2025-04-09 |
| 更新时间 | 2025-04-09 |
| 作者 | 沪上matrix |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-04-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51518955.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题04 燃料的合理利用
◆考点01 燃烧热
(一)定义:101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
(二)单位:kJ/mol或kJ·mol-1
(三)测定:燃烧热通常利用量热计由实验测得
(四)意义:C的燃烧热为393.5kJ/mol,表示在101kPa时,1molC完全燃烧生成CO2(g)时所放出393.5kJ的热量
(五)说明:1、反应条件:101kPa
2、可燃物的用量:1mol纯物质,即在写燃烧热的热化学方程式时可燃物前面的系数必须为1
3、反应程度:完全燃烧,形成指定产物:C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)、N→N2(g)
4、燃烧环境:没有特殊说明。燃烧一般是指在氧气中的燃烧
5、文字叙述燃烧热时,用“正值”或“ΔH”表示。例如:CH4的燃烧热为890.31kJ/mol或ΔH= —890.31kJ/mol
6、比较燃烧热大小时,只比较绝对值
7、注意区分燃烧的热化学方程式与燃烧热的热化学方程式
(六)燃烧热与中和热的对比:
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热
ΔH及其单位
ΔH<0,单位均为kJ·mol-1
不同点
反应物的量
1 mol可燃物
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成水的物质的量为1 mol
反应热的含义
101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量
表示方法
燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)
强酸与强碱反应的中和热
ΔH=-57.3 kJ·mol-1
◆考点02 燃料的充分燃烧
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。
1.工业上为充分利用燃料,使燃料尽可能充分燃烧。常使用一下燃料充分燃烧的方法:
(1)鼓入适量的空气
空气不足,燃料燃烧得不充分,放出的热量少,且还会造成空气污染。空气太多,冷空气会带走一部分热量,造成热量损失,
(2)将燃料与空气充分接触
增加接触面积有利于燃料充分燃烧。大块的固体燃料和液体燃料与空气接触面有限,燃烧不充分。将固体燃料粉碎,把液体燃料雾化,均可增加与空气的接触面,提高燃料的利用率。
(3)进行燃料加工
煤直接燃烧不仅燃烧不充分,热值不高,且会产生大量的粉尘和二氧化硫,造成环境污染。将煤液化或汽化,可提高煤的利用率,并能改善生活环境。
2.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。
◆考点03 热能的充分利用
(1)利用余热。如在灶具上增加一个利用余热加热水的装置。
(2)防止热量损失。如在燃料燃烧时加一个挡风罩。
(3)进行热交换。工厂里常用热交换器将化学反应放出的热量加热反应物或加热生活用水。
1.在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是
A.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.8 kJ
B.2CO2(g)+4H2O(l) =2CH3OH(l)+3O2(g) ΔH=+1 452 kJ/mol
C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-725.8 kJ/mol
D.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1 452 kJ/mol
2.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自太阳能
C.固体煤变为气体燃料后,燃烧效率将更低
D.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程
3.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.氢气的燃烧热为,则氢气燃烧的热化学方程式为
C.,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为
D.已知中和热,若将含的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量要大于57.3kJ
4.氮化铝(AlN)是半导体材料。工业制备氮化铝(AlN)的原理如下:
已知:①
②
③
下列叙述正确的是
A.ΔH>0
B.C(s)的燃烧热
C.电解熔融Al2O3生成54gAl(s)时吸收热量1675.5kJ
D.①②③反应中产物总能量均高于反应物总能量
5.已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是、、,则工业冶炼晶体硅的反应为 。则下列判断错误的是
A. B.
C. D.
6.下列说法或表示方法正确的是
A.N2H4的燃烧热是624.0kJ/mol,则N2H4(l)+3O2(g)=2NO2(g)+H2O(l) ΔH=-624.0kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,某容器中起始充入1molN2(g)和3molH2(g)达到平衡时放出92.4kJ热量
C.等物质的量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧,前者放出的热量多
D.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,若将含0.5mol的稀H2SO4与含0.5molBa(OH)2的溶液混合,则放出的热量为57.3kJ
7.已知:通常状态下,由最稳定单质生成1某纯物质的热效应称为该物质的标准摩尔生成焓(),单质的标准摩尔生成焓为0。部分物质的标准摩尔生成焓如表所示:
物质
-285.8
-393.5
+226.7
+49.0
乙炔()三聚化制苯()是重要的有机合成反应,具有高效、快速等优点。下列说法错误的是
A.的燃烧热为
B.
C.
D.
8.下列关于化学反应与热能的说法中,正确的是
A.与反应放出的热就是的燃烧热
B.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应属于放热反应
C.已知(红磷,s)(白磷,s) ,吸热反应,则白磷比红磷稳定
D.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
9.下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.已知正丁烷的燃烧热为,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为
B.1mol甲烷气体和2mol氧气的总能量大于1mol二氧化碳气体和2mol液态水的总能量
C.热化学方程式书写时须注明反应的温度和压强,不注明时表明温度和压强分别是0℃和101kPa
D.已知 ,则金刚石比石墨稳定
10.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.800℃、30MPa下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,则其热化学方程式为
B.已知:,则稀和稀完全反应生成时,放出热量
C.已知:,则的燃烧热为
D.已知:;,则
11.下列热化学方程式书写正确的是
A.硫燃烧的热化学方程式:
B.已知中和热,则
C.表示软脂酸燃烧热的热化学方程式:
D.一定条件下,与充分反应生成和放热,其热化学方程式:
12.丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备,反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下列说法正确的是
A.
B.使用催化剂可降低反应Ⅲ的
C.的标准燃烧热为
D.如图所示,当反应温度高于时丁烯的产率降低,则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃类
13.完成下列反应的热化学方程式。
(1)沼气是一种能源,它的主要成分是(常温下,完全燃烧生成(和液态水时,放出445 kJ 热量,则热化学方程式为 。
(2)已知完全燃烧生成 和 的燃烧热写出表示的燃烧热的热化学方程式: 。
(3)乙烷在一定条件可发生如下反应: 相关物质的燃烧热数据如表所示:
物质
C₂H₆(g)
C₂H₄(g)
H₂(g)
燃烧热△H/(kJ·mol⁻¹)
-1 560
-1 411
-286
则ΔH= kJ/mol
(4)已知:
形成HF(aq)电离的热化学方程式 。
14.完成下列问题
(1)1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量,则石墨比金刚石 (填“稳定”或“不稳定”)。
(2)25℃和101kPa下,能量变化如图,根据图示回答下列问题:
反应的焓变 kJ/mol。
(3)已知:① kJ/mol;
② kJ/mol;
③ kJ/mol;
④ kJ/mol。
上述反应中属于吸热反应的是 ;碳的燃烧热(取正值)是 kJ/mol;10g完全燃烧生成液态水,放出的热量为 kJ;写出CO燃烧热的热化学方程式 。
(4)50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过实验可测定中和反应过程中放出的热量。回答下列问题:
①从实验装置上看,缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称是 。
②实验中,NaOH溶液过量的目的是 。
③若操作时忘记盖上杯盖,测得的中和反应热的数值(绝对值) (填“偏大”“偏小”或“无影响”,下同)。用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和反应热的数值(绝对值)会 。(已知:通常弱酸或弱碱电离会吸热)
15.已知:①
②
(1)请写出用和生产总反应的热化学方程式 。
(2)反应①中的 (选填“是”或“不是”)的燃烧热,原因为 。
16.能源是现代社会物质文明的原动力,研究化学反应能量变化意义重大。
I.氢能是极具发展潜力的清洁能源,被誉为“21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。
(1)工业生产中可利用还原制备清洁能源甲醇。
①由如下图的能量转化关系可知生成需要 (填“吸收”或“放出”) 能量。
②已知和的燃烧热分别为、。则的 。
Ⅱ.某化学小组用盐酸、溶液和如下图装置进行中和反应反应热的测定实验。
(2)从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是 ;溶液稍过量的原因是 。
(3)某次实验测得中和热的数值小于(理论值),产生偏差的原因可能是 (填标号)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
C.盐酸与溶液混合后立即记录温度
D.一次性把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
E.用温度计测量盐酸起始温度后直接测量溶液的温度
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和,的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、。则、、的大小关系为 。
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专题04 燃料的合理利用
◆考点01 燃烧热
(一)定义:101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
(二)单位:kJ/mol或kJ·mol-1
(三)测定:燃烧热通常利用量热计由实验测得
(四)意义:C的燃烧热为393.5kJ/mol,表示在101kPa时,1molC完全燃烧生成CO2(g)时所放出393.5kJ的热量
(五)说明:1、反应条件:101kPa
2、可燃物的用量:1mol纯物质,即在写燃烧热的热化学方程式时可燃物前面的系数必须为1
3、反应程度:完全燃烧,形成指定产物:C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)、N→N2(g)
4、燃烧环境:没有特殊说明。燃烧一般是指在氧气中的燃烧
5、文字叙述燃烧热时,用“正值”或“ΔH”表示。例如:CH4的燃烧热为890.31kJ/mol或ΔH= —890.31kJ/mol
6、比较燃烧热大小时,只比较绝对值
7、注意区分燃烧的热化学方程式与燃烧热的热化学方程式
(六)燃烧热与中和热的对比:
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热
ΔH及其单位
ΔH<0,单位均为kJ·mol-1
不同点
反应物的量
1 mol可燃物
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成水的物质的量为1 mol
反应热的含义
101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量
表示方法
燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)
强酸与强碱反应的中和热
ΔH=-57.3 kJ·mol-1
◆考点02 燃料的充分燃烧
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。
1.工业上为充分利用燃料,使燃料尽可能充分燃烧。常使用一下燃料充分燃烧的方法:
(1)鼓入适量的空气
空气不足,燃料燃烧得不充分,放出的热量少,且还会造成空气污染。空气太多,冷空气会带走一部分热量,造成热量损失,
(2)将燃料与空气充分接触
增加接触面积有利于燃料充分燃烧。大块的固体燃料和液体燃料与空气接触面有限,燃烧不充分。将固体燃料粉碎,把液体燃料雾化,均可增加与空气的接触面,提高燃料的利用率。
(3)进行燃料加工
煤直接燃烧不仅燃烧不充分,热值不高,且会产生大量的粉尘和二氧化硫,造成环境污染。将煤液化或汽化,可提高煤的利用率,并能改善生活环境。
2.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。
◆考点03 热能的充分利用
(1)利用余热。如在灶具上增加一个利用余热加热水的装置。
(2)防止热量损失。如在燃料燃烧时加一个挡风罩。
(3)进行热交换。工厂里常用热交换器将化学反应放出的热量加热反应物或加热生活用水。
1.在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是
A.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.8 kJ
B.2CO2(g)+4H2O(l) =2CH3OH(l)+3O2(g) ΔH=+1 452 kJ/mol
C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-725.8 kJ/mol
D.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+1 452 kJ/mol
【答案】B
【解析】A.△H单位为kJ/mol,故A错误;
B.由以上分析可知2mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量≈1452kJ,则其逆方向反应吸收热量为1 452 kJ,逆方向热化学方程式可表示为:2CO2(g)+4H2O(l) =2CH3OH(l)+3O2(g) ΔH=+1 452 kJ/mol,故B正确;
C.1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量=22.68kJ×32≈725.8kJ,则2mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量≈1452kJ,其热化学反应方程式为2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1452kJ/mol,故C错误;
D.甲醇的燃烧属于放热反应,△H<0,故D错误;
故选:B。
2.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自太阳能
C.固体煤变为气体燃料后,燃烧效率将更低
D.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程
【答案】C
【解析】A.煤的燃烧本质上是碳、氢等元素与氧气发生化学反应,释放热量,是典型的化学能转化为热能的过程,A正确;
B.化石燃料主要包括煤、石油、天然气,它们的形成源于数百万年前的生物,这些古代生物通过光合作用,利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物,并将太阳能以化学能的形式储存起来,这些生物死亡后,在高温高压的地质环境下,经过漫长的成岩作用和化学变化,形成了煤、石油、天然气等化石燃料;植物燃料,是由现代植物通过光合作用制造出来的,过程与化石燃料的形成原理类似,无论是化石燃料还是植物燃料,它们燃烧时释放的能量,最终都可以追溯到太阳能,B正确;
C.固体煤在燃烧过程中,通常需要先气化,然后燃烧,相比直接燃烧固体燃料,气体燃料的燃烧更加充分,燃烧效率通常更高,C错误;
D.动物体内葡萄糖被氧化成的过程中,葡萄糖与氧气发生氧化反应,产生二氧化碳、水并释放能量,这一过程中化学能转化为热能,D正确;
故选C。
3.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.氢气的燃烧热为,则氢气燃烧的热化学方程式为
C.,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为
D.已知中和热,若将含的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量要大于57.3kJ
【答案】D
【解析】A.硫蒸气比硫固体所含能量高,等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧,前者放出的热量多,A错误;
B.燃烧热是指1mol可燃物燃烧生成指定物质放出的热量,热化学方程式中氢气是2mol,B错误;
C.合成氨为可逆反应,所以和置于密闭的容器中不可能完全反应,则,C错误;
D.除了酸碱中和放出热量外,浓硫酸溶于水放热,故反应放出的热量大于57.3kJ,D正确;
故选D。
4.氮化铝(AlN)是半导体材料。工业制备氮化铝(AlN)的原理如下:
已知:①
②
③
下列叙述正确的是
A.ΔH>0
B.C(s)的燃烧热
C.电解熔融Al2O3生成54gAl(s)时吸收热量1675.5kJ
D.①②③反应中产物总能量均高于反应物总能量
【答案】A
【解析】A.由盖斯定律可知,,A正确;
B.碳的燃烧热无法用反应③来算,CO不是碳燃烧的指定产物,B错误;
C.由反应①可知,由固体氧化铝分解得到2mol固体铝需要吸热1675.5kJ,由于,则电解熔融Al2O3生成54gAl(s)时吸收热量小于1675.5kJ,C错误;
D.①②③都是放热反应,放热反应反应物总能量高于生成物的总能量,D错误;
故选A。
5.已知碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是、、,则工业冶炼晶体硅的反应为 。则下列判断错误的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.燃烧热是指在25°C、101kPa下,1mol纯净物完全燃烧生成指定产物放出的热量,碳燃烧的指定产物是气态二氧化碳,所给燃烧热的化学方程式正确,A正确;
B.根据碳、一氧化碳、晶体硅的燃烧热分别是△H1、△H2、△H3,可分别得到热化学方程式:① ,② ,③ ,根据盖斯定律,反应等效于①×2-②×2-③,所以,B正确;
C.热化学方程式需要标出物质的聚集状态,正确的热化学方程式应为: ,C错误;
D.△H1是碳完全燃烧生成二氧化碳放出热量,即碳先不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳再完全燃烧生成二氧化碳的总热量,△H2是一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳放出热量,△H是负值,所以,D正确;
答案选C。
6.下列说法或表示方法正确的是
A.N2H4的燃烧热是624.0kJ/mol,则N2H4(l)+3O2(g)=2NO2(g)+H2O(l) ΔH=-624.0kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,某容器中起始充入1molN2(g)和3molH2(g)达到平衡时放出92.4kJ热量
C.等物质的量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧,前者放出的热量多
D.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,若将含0.5mol的稀H2SO4与含0.5molBa(OH)2的溶液混合,则放出的热量为57.3kJ
【答案】C
【解析】A.燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;N2H4的燃烧热是624.0kJ/mol,反应中应该生成的是氮气和液态水,而不是二氧化氮,故A错误;
B.该反应是一个可逆反应,故在密闭容器中充入1molN2(g)和3molH2(g),N2、H2不能完全反应,故充分反应后放出的热量小于92.4kJ,故B错误;
C.已知等量的硫蒸气具有的总能量比硫固体的高,故在相同条件下,将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,故C正确;
D.由于Ba2+和硫酸根离子参与反应生成BaSO4的过程中也有热效应,若将含0.5mol的稀H2SO4与含0.5molBa(OH)2的溶液混合,放出的热量不为57.3kJ,故D错误;
故选C。
7.已知:通常状态下,由最稳定单质生成1某纯物质的热效应称为该物质的标准摩尔生成焓(),单质的标准摩尔生成焓为0。部分物质的标准摩尔生成焓如表所示:
物质
-285.8
-393.5
+226.7
+49.0
乙炔()三聚化制苯()是重要的有机合成反应,具有高效、快速等优点。下列说法错误的是
A.的燃烧热为
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A.由标准摩尔生成焓和燃烧热的定义可知,的标准摩尔生成焓即为的燃烧热,故A正确;
B.标准摩尔生成焓即为2mol与1mol反应时放出的热量,则热化学方程式 正确,故B正确;
C.由信息可得热化学方程式:① ;② ,根据盖斯定律,反应可由②-3①得到,则,故C错误;
D.① ;
③ ;
④ ;
根据盖斯定律,反应可由2×③-①+④得到,则 ,故D正确;
故选:C。
8.下列关于化学反应与热能的说法中,正确的是
A.与反应放出的热就是的燃烧热
B.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应属于放热反应
C.已知(红磷,s)(白磷,s) ,吸热反应,则白磷比红磷稳定
D.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
【答案】D
【解析】A.H2的燃烧然应该是1molH2完全燃烧生成液态水放出的热量为燃烧热,A错误;
B.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应属于吸热反应,B错误;
C.能量越低越稳定, ,吸热反应,白磷能量高于红磷,白磷不稳定,C错误;
D.根据盖斯定律,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,D正确;
答案选D。
9.下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.已知正丁烷的燃烧热为,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为
B.1mol甲烷气体和2mol氧气的总能量大于1mol二氧化碳气体和2mol液态水的总能量
C.热化学方程式书写时须注明反应的温度和压强,不注明时表明温度和压强分别是0℃和101kPa
D.已知 ,则金刚石比石墨稳定
【答案】B
【解析】A.燃烧热是1mol正丁烷燃烧,生成指定生成物,碳生成二氧化碳,水是生成液态水,则正丁烷燃烧热的热化学方程式为 ,A错误
B.燃烧是放热反应,1mol甲烷气体和2mol氧气的总能量大于1mol二氧化碳气体和2mol液态水的总能量,B正确;
C.热化学方程式书写时须注明反应的温度和压强,不注明时表明温度和压强分别是25℃和101kPa,C错误;
D.物质具有的能量越低,稳定性越强,已知 ,则石墨比金刚石稳定,D错误;
故选B;
10.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.800℃、30MPa下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放热,则其热化学方程式为
B.已知:,则稀和稀完全反应生成时,放出热量
C.已知:,则的燃烧热为
D.已知:;,则
【答案】D
【解析】A.氮气和氢气的反应可逆,将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成的物质的量小于1mol,放热19.3kJ,则1mol完全反应放热大于38.6kJ,其热化学方程式 ,A错误;
B.稀和稀完全反应生成的同时,Ba2+与硫酸根反应形成沉淀也会放出热量,B错误;
C.乙烯的燃烧热是指完全燃烧生成指定产物为气态二氧化碳和液态水放出的能量,C错误;
D.前者为C的不完全燃烧,而后者为完全燃烧释放的热量更多,焓变为负,则,D正确;
答案选D。
11.下列热化学方程式书写正确的是
A.硫燃烧的热化学方程式:
B.已知中和热,则
C.表示软脂酸燃烧热的热化学方程式:
D.一定条件下,与充分反应生成和放热,其热化学方程式:
【答案】D
【解析】A.S燃烧生成,不是,故A错误;
B.与反应生成也会放热,则反应的,故B错误;
C.表示燃烧热时,H生成指定产物为,故C错误;
D.CO(g)与反应为可逆反应,完全转化放出的热量大于,则,故D正确;
故选D。
12.丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备,反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下列说法正确的是
A.
B.使用催化剂可降低反应Ⅲ的
C.的标准燃烧热为
D.如图所示,当反应温度高于时丁烯的产率降低,则可能的原因是丁烷高温裂解生成短链烃类
【答案】D
【解析】A.根据盖斯定律可知,,A错误;
B.催化剂可通过改变反应历程而改变活化能,从而改变反应速率,不能改变,B错误;
C.燃烧热指101kPa下1mol物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,而反应Ⅱ中生成水为气态,非指定的液态,故H2标准燃烧热不是242kJ/mol,C错误;
D.温度过高,可能造成丁烷高温裂解生成短链烃类,而导致其产率下降,D正确;
本题选D。
13.完成下列反应的热化学方程式。
(1)沼气是一种能源,它的主要成分是(常温下,完全燃烧生成(和液态水时,放出445 kJ 热量,则热化学方程式为 。
(2)已知完全燃烧生成 和 的燃烧热写出表示的燃烧热的热化学方程式: 。
(3)乙烷在一定条件可发生如下反应: 相关物质的燃烧热数据如表所示:
物质
C₂H₆(g)
C₂H₄(g)
H₂(g)
燃烧热△H/(kJ·mol⁻¹)
-1 560
-1 411
-286
则ΔH= kJ/mol
(4)已知:
形成HF(aq)电离的热化学方程式 。
【答案】(1)
(2)
(3)+137
(4)
【解析】(1)0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放出445 kJ热量,则1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时放出热量445 kJ×2=890 kJ,所以CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水的热化学方程式为;
(2)燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;已知完全燃烧生成 和 的燃烧热则示的燃烧热的热化学方程式:;
(3)由表格数据可知:
①
②
③
根据盖斯定律:①-②-③得 ;
(4)根据盖斯定律:①-②得 。
14.完成下列问题
(1)1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量,则石墨比金刚石 (填“稳定”或“不稳定”)。
(2)25℃和101kPa下,能量变化如图,根据图示回答下列问题:
反应的焓变 kJ/mol。
(3)已知:① kJ/mol;
② kJ/mol;
③ kJ/mol;
④ kJ/mol。
上述反应中属于吸热反应的是 ;碳的燃烧热(取正值)是 kJ/mol;10g完全燃烧生成液态水,放出的热量为 kJ;写出CO燃烧热的热化学方程式 。
(4)50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过实验可测定中和反应过程中放出的热量。回答下列问题:
①从实验装置上看,缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称是 。
②实验中,NaOH溶液过量的目的是 。
③若操作时忘记盖上杯盖,测得的中和反应热的数值(绝对值) (填“偏大”“偏小”或“无影响”,下同)。用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和反应热的数值(绝对值)会 。(已知:通常弱酸或弱碱电离会吸热)
【答案】(1)稳定
(2)-183
(3) ① 393.5 1429.0
(4) 玻璃搅拌器 保证盐酸被完全中和 偏小 偏小
【解析】(1)1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量,说明石墨的能量比金刚石低,则石墨比金刚石稳定。
(2)反应的焓变 。
(3)吸热反应的,上述反应中属于吸热反应的是反应①;由反应④可知,碳的燃烧热(取正值)是393.5kJ/mol;根据盖斯定律,将②-①得,H2燃烧热表示的方程式:,则10g完全燃烧生成液态水,放出的热量为;CO燃烧热的热化学方程式可由反应④-反应③得到,热化学方程式为。
(4)①从实验装置上看,缺少的一种玻璃仪器为玻璃搅拌器。
②NaOH溶液过量的目的是保证盐酸被完全中和。
③若操作时忘记盖上杯盖,会使一部分热量散失,测得的中和反应热的数值(绝对值)偏小。NH3·H2O是弱电解质,其电离过程为吸热过程,所以用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行实验,测得的中和热的数值会偏小。
15.已知:①
②
(1)请写出用和生产总反应的热化学方程式 。
(2)反应①中的 (选填“是”或“不是”)的燃烧热,原因为 。
【答案】(1)H2(g)+O2(g)=H2O2(l) ΔH=-188kJ⋅mol−1
(2) 不是 该氢气燃烧的热化学方程式中氢气不是1mol
【解析】(1)根据盖斯定律知,根据可得目标反应:H2(g)+O2(g)=H2O2(l) ,则该反应的ΔH=,则和生产总反应的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O2(l) ΔH=-188kJ⋅mol−1;
(2)燃烧热是指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,即H元素变为H2O(l),但燃烧热要求可燃物必须是1mol且生成指定产物,则反应①中的ΔH1不是H2的燃烧热,其原因为:该氢气燃烧的热化学方程式中氢气不是1mol。
16.能源是现代社会物质文明的原动力,研究化学反应能量变化意义重大。
I.氢能是极具发展潜力的清洁能源,被誉为“21世纪终极能源”。氢气的制备和应用是目前的研究热点。
(1)工业生产中可利用还原制备清洁能源甲醇。
①由如下图的能量转化关系可知生成需要 (填“吸收”或“放出”) 能量。
②已知和的燃烧热分别为、。则的 。
Ⅱ.某化学小组用盐酸、溶液和如下图装置进行中和反应反应热的测定实验。
(2)从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是 ;溶液稍过量的原因是 。
(3)某次实验测得中和热的数值小于(理论值),产生偏差的原因可能是 (填标号)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
C.盐酸与溶液混合后立即记录温度
D.一次性把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
E.用温度计测量盐酸起始温度后直接测量溶液的温度
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和,的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、。则、、的大小关系为 。
【答案】(1) 放出 45.5 -93.8
(2) 环形玻璃搅拌器 保证盐酸完全中和
(3)ACE
(4)∆H1=∆H2<∆H3
【解析】(1)①根据图示,该反应放热,生成1mol甲醇放出能量为(510-419)kJ=91 kJ,的物质的量为0.5mol,生成0.5mol甲醇需要放出45.5能量。
②和的燃烧热分别为。
Ⅰ.CO(g)+ O2(g)=CO2(g) -283.0
Ⅱ.H2(g)+O2(g)=H2O(l) -285.8
根据图示,Ⅲ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) -91
根据盖斯定律Ⅱ+Ⅲ-Ⅰ得的(-285.8-91+283.0)= -93.8。
(2)为使盐酸和氢氧化钠快速、完全反应,需要搅拌,从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌器;溶液稍过量的原因是保证盐酸完全中和。
(3)A.实验装置保温、隔热效果差,热量损失多,使中和热的数值小于,故选A;
B.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数,盐酸物质的量偏多,生成水偏多,放热偏多,使中和热的数值大于,故不选B;
C.盐酸与溶液混合后,需要记录温度的最高值,立即记录温度,测得的温差偏小,使中和热的数值小于,故选C;
D.一次性把溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,热量损失少,是正确的操作,故不选D;
E.用温度计测量盐酸起始温度后直接测量溶液的温度,使氢氧化钠初始温度偏高,测得的温差偏小,使中和热的数值小于,故选E;
选ACE。
(4)氨水属于弱碱,电离需要吸热,所以中和反应时放出的热量偏少,焓变为负,则∆H3最大,氢氧化钠、氢氧化钙属于强碱,中和时放出的热量相等,故∆H1=∆H2<∆H3。
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