燃料燃烧释放的热量

双基练习———————————————————1．管道煤气的主要成分是H2、CO和少量的甲烷，相应的热化学反应方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－12CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1当使用管道煤气的用户改用天然气后，在相同条件下燃烧等体积的燃气，理论上所获得的热值，后者大约是前者的多少倍()A．0.8B．1.3C．1.6D．3.1答案：D2．100g炭粉燃烧所得气体中，CO占13体积，CO2占23体积，且：C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.35kJ·mol－1CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－282.57kJ·mol－1与这些炭粉完全燃烧相比较，损失的热量是()A．392.92kJB．2489.44kJC．784.92kJD．3274.3kJ解析：100g炭粉不完全燃烧时产生CO为10012×13mol，因为炭粉完全燃烧可分两步走，先生成CO，同时放热，CO再生成CO2，再放热，总热量即为完全燃烧时放出的热量。因此与100g炭粉完全燃烧相比，损失的热量即为10012×13molCO燃烧放出的热，设为x，则：x＝10012×13×282.57kJ＝784.92kJ。答案：C3．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料，饮用时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷，该化学物质是()A．氯化钠B．固体硝酸铵C．固体氢氧化钠D．生石灰解析：NH4NO3溶于水明显吸热，而固体NaOH溶于水、CaO与水反应都显著放热。答案：B4．(1)某化学反应，设反应物总能量为E1，生成物总能量为E2。若E1＞E2，则该反应过程__________能量(填“吸收”或“放出”)，该反应过程的能量转化方式为__________。(2)中和反应过程都__________能量(填“吸收”或“放出”)，其原因是__________。答案：(1)放出化学能转化为热能(2)放出反应中断开化学键吸收的能量小于形成化学键所放出的能量5．(1)可燃物燃烧必须具备的条件是：①__________；②__________。(2)欲使燃料充分燃烧，则需要考虑两点：①__________；②__________。答案：(1)①可燃物与O2充分接触②温度达到可燃物的着火点以上(2)①足够多的空气②燃料与空气要有足够大的接触面能力提升———————————————————6．白磷分子结构为__________；与足量O2燃烧时，每两个磷原子之间插入一个氧原子，此外，每个磷原子又以双键结合一个氧原子生成P4O10中的能量变化，__________________________________。化学键P－PP－OO＝OP＝O键能/kJ·mol－1198360498585解析：P4O10分子中，每一个P原子形成3个P－O键和1个P＝O键，共形成12个P－O键和4个P＝O键；放出的能量＝成键放出的总能量－断键吸收的总能量＝12mol×360kJ·mol－1＋4mol×585kJ·mol－1－6mol×198kJ·mol－1－5mol×498kJ·mol－1＝2982kJ。答案：正四面体1molP4燃烧生成P4O10放出2982kJ的能量7．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，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反应方程式：________________________。(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2＋4H2O(l)ΔH＝－2220.0kJ·mol－1已知CO气体燃烧的热化学方程式为：CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－282.57kJ·mol－1试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值约为__________。(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为__________(4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是__________。答案：(1)C＋H2O(g)=====高温CO＋H2(2)39∶5(3)14∶5(4)来源丰富，无污染8．天然气的主要成分是CH4，甲烷燃烧时的能量变化如图所示，已知每摩尔水由气态变为液态时放出44kJ的能量。请回答下述问题：(1)甲烷燃烧生成气态水的热化学反应方程式________________________。(2)4gCH4完全燃烧时生成液态水放出的热量是________kJ。解析：(1)由图可知1molCH4(g)完全燃烧生成1molCO2(g)和2molH2O(g)放出的热量为：882kJ－80kJ＝802kJ，即可写出热化学方程式。(2)4gCH4的物质的量为0.25mol,0.25molCH4(g)完全燃烧生成0.25molCO2(g)和0.5molH2O(g)放出的热量为：802kJ÷4＝200.5kJ,0.5molH2O由气态变为液态时放出的热量为：44kJ÷2＝22kJ，则4gCH4完全燃烧时生成液态水放出的热量为：200.5kJ＋22kJ＝222.5kJ。答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802kJ·mol－1(2)222.59．1936年，俄国化学家盖斯提出了化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最后状态有关，而与中间步骤无关，按此规律结合下列反应方程式回答：已知①C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH1＝akJ/mol，②CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－283kJ/mol，③C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH3＝－393.15kJ/mol，试求a＝__________。解析：根据题目中有关信息得①式＋②式＝③式，所以ΔH1＋ΔH2＝ΔH3，即akJ·mol－1＋(－283)kJ·mol－1＝－393.15kJ·mol－1，a＝－110.15。答案：－110.1510．化肥厂有一个制取水煤气的生产工艺：C(s)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131kJ·mol－1。利用上述反应制取水煤气时，所需的热量由碳的燃烧放出：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393kJ·mol－1(氧气由空气提供，氧气占空气的体积分数约为1/5)。假定要得到1000kg水煤气，理论上需要多少kg空气(空气的平均摩尔质量按29g·mol－1计算)才能使炉温回到原来的温度？解析：由题意可知水煤气的生成需要吸收热量，这些热量靠碳的燃烧放出的热量提供。要得到1000kg水煤气需要吸收热量1×106g÷(28g·mol－1＋2g·mol－1)×131kJ·mol－1＝4.37×106kJ，而通入1molO2可使碳燃烧放出393kJ的热量，所以需要氧气4.37×106kJ÷393kJ·mol－1≈1.1×104mol，氧气占空气的体积分数约为1/5，需要空气1.1×104mol×5×29g·mol－1≈1.6×103kg。答案：1.6×103kg