2020化学人教版选修4作业第一章第2节燃烧热能源解析

[课时作业]对应学生用书P71．对于燃烧热，下列叙述正确的是()A．在25℃、101kPa时，纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热B．反应热有正负之分，燃烧热ΔH全部是正值C．在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量即为该物质的燃烧热D．化学方程式前的化学计量数扩大，燃烧热亦扩大答案C解析A项，未限定纯物质的物质的量是1mol；B项，燃烧反应是放热反应，ΔH0；C项，燃烧热指1mol纯物质在25℃、101kPa时完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量；D项，燃烧热特指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，其数值不随化学计量数改变而改变。2．下列说法中正确的是()A．物质燃烧放出的热量是燃烧热B．1molC燃烧生成CO时放出的热量就是C的燃烧热C．1molH2燃烧生成水时放出的热量是H2的燃烧热D．相同条件下，1molH2O(l)完全分解吸收的热量与H2、O2化合生成1molH2O(l)放出的热量值相等答案D解析A项中，燃烧热是指在25℃、101kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，错误；B项中碳燃烧生成的稳定化合物应为CO2，错误；C项中H2燃烧时的条件及生成水的状态不确定，故1molH2燃烧生成水放出的热量不一定是H2的燃烧热，错误；D项中，根据能量守恒定律可知，正确。(1)正确理解燃烧热①一个条件：25℃、1．01×105Pa。②一个标准：1mol纯物质。③两个要求：“完全燃烧”“稳定的氧化物”；C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)等。④两种表示：“某物质燃烧热是akJ·mol－1”或“某物质燃烧热是ΔH＝－akJ·mol－1”。(2)燃烧热的计算：由燃烧热定义可知：25℃、101kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热，即Q放＝n(可燃物)×|ΔH|；或变换一下求物质的燃烧热：ΔH＝－Q放n可燃物。此公式中的ΔH是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。3．在25℃、101kPa下，0．1mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热72．65kJ，下列热化学方程式正确的是()A．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋726．5kJ/molB．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝＋1453kJ/molC．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－726．5kJ/molD．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1453kJ/mol答案C解析0．1mol甲醇燃烧放出热量为72．65kJ，则1mol甲醇燃烧放出的热量为726．5kJ。4．下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃，101kPa)：①C4H10(g)＋132O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2878kJ·mol－1②C4H10(g)＋132O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)ΔH＝－2658kJ·mol－1③C4H10(g)＋92O2(g)===4CO(g)＋5H2O(l)ΔH＝－1746kJ·mol－1④C4H10(g)＋92O2(g)===4CO(g)＋5H2O(g)ΔH＝－1526kJ·mol－1由此判断，正丁烷的燃烧热是()A．ΔH＝－2878kJ·mol－1B．ΔH＝－2658kJ·mol－1C．ΔH＝－1746kJ·mol－1D．ΔH＝－1526kJ·mol－1答案A解析②中的H2O(g)，③中的CO(g)，④中的CO(g)、H2O(g)都不是稳定的氧化物。5．下列说法正确的是()A．在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热B．酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一D．在稀溶液中，1molCH3COOH和1molNaOH完全中和时放出的热量为57．3kJ答案C解析燃烧热应生成稳定的氧化物，A项错误；中和热应是强酸和强碱稀溶液发生中和反应生成1molH2O的反应热，弱酸或弱碱参与中和反应生成1molH2O放出的热量小于57．3kJ。6．已知：①25℃、101kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1；②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57．3kJ·mol－1。下列说法正确的是()A．碳的燃烧热大于110．5kJ·mol－1B．①的反应热为221kJ·mol－1C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的反应热为－57．3kJ·mol－1D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1molH2O，放出57．3kJ·mol－1的热量答案A解析反应热有吸热、放热之分，故要注明“＋”“－”号，而“燃烧热”“中和热”都是放热不会混淆，故可省去“－”，但如果用ΔH表示，一定要注明“＋”“－”。该热化学方程式表明了25℃、101kPa时，2molC不完全燃烧生成一氧化碳时的反应热为－221kJ·mol－1；根据等物质的量的可燃物完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量大，推理得出碳的燃烧热大于110．5kJ·mol－1，A正确。B项混淆了反应热和燃烧热的概念，反应热应注明“－”号。C项错误的原因是反应热与酸碱用量有关。D项，醋酸是弱酸，电离要吸收热量，因此发生中和反应时放出的热量小于57．3kJ，且单位错误。7．(原创题)已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57．3kJ·mol－1；2CO(g)===2C(s)＋O2(g)ΔH＝＋221kJ·mol－1，则下列说法正确的是()A．1mol·L－1的100mL稀H2SO4与足量的澄清石灰水反应，放出的热量为11．46kJB．碳的燃烧热为110．5kJ·mol－1C．把4g固体NaOH加到足量的稀硝酸中，放出的热量为5．73kJD．在101kPa时，12g碳完全燃烧时的ΔH－110．5kJ·mol－1答案D解析A项，H＋(aq)和OH－(aq)反应生成0．2molH2O(l)时，放出11．46kJ的热量，同时，SO2－4与Ca2＋反应生成CaSO4时，也放出热量，因此反应放出的热量大于11．46kJ，错误；B项中固体NaOH溶于水也放热，所以生成0．1mol水时，放出的热量大于5．73kJ，错误；燃烧热是指101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，所以C项错误，D项正确。8．下列有关能源叙述不正确的是()A．沼气是不可再生能源B．太阳能是新能源C．石油是化石燃料D．风能是一级能源答案A解析沼气是由植物秸秆隔绝空气发酵产生的，是可再生能源。9．关于能源的利用，下列说法中错误的是()A．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要B．能源的利用过程，实质上是能量的转化和传递过程C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能答案A解析煤和石油都是化石燃料，储藏量有限，且不可再生，因此新能源的开发势在必行。10．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染，且有些可以再生。下列属于新能源的是()A．天然气B．煤C．石油D．风能答案D解析石油、天然气、煤属于化石能源，短时间内不可形成，是不可再生能源且对环境有污染；太阳能、风能、氢能是清洁能源，且可以再生。11．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)()A．C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－110．5kJ·mol－1(燃烧热)B．2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋483．6kJ·mol－1(反应热)C．C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2OΔH＝－1368．8kJ·mol－1(反应热)D．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114．6kJ·mol－1(中和热)答案B解析碳的燃烧热是指生成二氧化碳时放出的热量，故A错误；热化学方程式要标注物质的聚集状态，故C错误；强酸和强碱生成1mol水放出的热量叫中和热，故D错误。12．(原创题)煤的气化和液化是煤变为清洁能源的有效途径，煤的气化主要是碳与水反应生成CO和H2，CO与H2的混合气是合成多种有机物——烃类、醇类的原料气。已知：CO、H2、C、CH3OH的燃烧热分别为283．0kJ/mol、285．8kJ/mol、393．5kJ/mol、726．5kJ/mol。(1)C(s)与H2O(l)反应生成H2(g)和CO(g)的热化学方程式为：______________________________________________________。(2)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)的ΔH＝________。(3)科学家利用H2和CO2在催化剂作用下生成CH3OH(l)，写出甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式：______________________________________________________。答案(1)C(s)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋175．3kJ/mol(2)－128．1kJ/mol(3)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－443．5kJ/mol解析根据题意可写出：H2、CO、C、CH3OH燃烧的热化学方程式为：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－393．5kJ/mol②CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－283．0kJ/mol③H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH3＝－285．8kJ/mol④CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH4＝－726．5kJ/mol根据盖斯定律(1)①－②－③得热化学方程式：C(s)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＝(－393．5kJ/mol)－(－283．0kJ/mol)－(－285．8kJ/mol)＝＋175．3kJ/mol。(2)②＋③×2－④得：ΔH＝ΔH2＋ΔH3×2－ΔH4＝(－283．0kJ/mol)＋(－285．8kJ/mol)×2－(－726．5kJ/mol)＝－128．1kJ/mol。(3)④－②得热化学方程式为：CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝ΔH4－ΔH2＝(－726．5kJ/mol)－(－283．0kJ/mol)＝－443．5kJ/mol。