2019-2020学年高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第二单元 化学反应中的热量 第2课时 燃

第2课时燃料燃烧释放的热量课后达标检测[基础巩固]1．石油是一种重要能源，人类正面临着石油短缺、油价上涨的困境。以下解决能源问题的方法不当的是()A．用木材作燃料B．用液氢替代汽油C．开发风能D．开发地热解析：选A。用木材作燃料，使森林和植被被破坏，造成地球的生态系统失衡，故不能用木材作燃料来解决问题。解决能源问题应开发新能源，如氢能、风能、地热能、核能等，同时提高能源的利用率，减少能源的浪费等。2．石墨和金刚石都是碳元素的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知12g石墨完全转化成金刚石时，要吸收EkJ的能量，下列说法正确的是()A．石墨不如金刚石稳定B．金刚石和石墨稳定性相同C．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多解析：选C。石墨转化成金刚石要吸收能量，说明石墨比金刚石能量低，较稳定，A、B项错误；金刚石能量高，完全燃烧为稳定氧化物时，放出的热量比石墨多，C项正确，D项错误。3．为了提高燃烧的热效率并减少CO等有害物质的污染，不可采取的措施是()A．通入适量的空气或氧气B．将固体煤燃料粉碎，使其充分燃烧C．将煤经过处理，使之转化为气体燃料D．控制煤的生产解析：选D。大量的空气或氧气会带走热量，降低热效率，故适量的空气或氧气有利于提高燃料的热效率，并减少CO等有害物质的排放；控制煤的生产与本题无关。4．已知反应A2＋B2===2AB，破坏1molA2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molB2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1molAB中的化学键释放的能量为Q3kJ，则下列说法正确的是()A．若A2和B2的总能量之和大于生成的AB的总能量，则反应放热B．若A2和B2的总能量之和小于生成的AB的总能量，则反应放热C．若该反应为放热反应，则Q1＋Q2Q3D．若该反应为吸热反应，则Q1＋Q22Q3解析：选A。若反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应放热，反之，反应吸热，A项正确，B项错误；若破坏反应物化学键消耗的能量小于形成生成物的化学键释放的能量，则反应放热，反之，反应吸热，C、D项错误。5．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P：198，P—O：360，O===O：498，则反应P4(白磷)＋3O2===P4O6的反应热ΔH为()A．－1638kJ·mol－1B．1638kJ·mol－1C．－126kJ·mol－1D．126kJ·mol－1解析：选A。由反应方程式知，该反应的能量变化包括1molP4、3molO2断键吸收的能量和1molP4O6成键放出的能量。由各物质的分子结构知，1molP4含6molP—P键，3molO2含3molO===O键，1molP4O6含12molP—O键，故ΔH＝198kJ·mol－1×6＋498kJ·mol－1×3－360kJ·mol－1×12＝－1638kJ·mol－1。6．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ，下列关系式正确的是()A．Q1＋Q2Q3B．Q1＋Q22Q3C．Q1＋Q2Q3D．Q1＋Q22Q3解析：选D。氢气在氯气中燃烧H2＋Cl2=====点燃2HCl，反应放热。要破坏1molH—H键和1molCl—Cl键，形成2molH—Cl，故Q1＋Q22Q3。7．根据如图所示的信息，判断下列叙述不正确的是()A．1molH2中的共价键形成放出436kJ能量B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量C．1molH2(g)和12molO2(g)反应生成1molH2O(g)释放能量245kJD．1molH2(g)和12molO2(g)的总能量大于1molH2O(g)的能量解析：选B。对同一种化学键来说，断裂时吸收的能量与形成时放出的能量相等，A项正确；H2在O2中燃烧为放热反应，B项错误；ΔQ＝Q(吸)－Q(放)＝(436kJ＋249kJ)－930kJ＝－245kJ，说明该反应中释放出245kJ能量，C项正确；放热反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，D项正确。8．最近意大利罗马大学的科学家获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，已知断裂1molN—N键吸收167kJ热量，生成1molNN键放出942kJ热量，根据以上信息，下列说法正确的是()A．N4属于一种新型的化合物B．N4与N2互为同位素C．N4化学性质比N2稳定D．1molN4气体转变为N2将放出882kJ热量解析：选D。N4是单质不是化合物，A错误；同位素是原子间的互称，N4和N2都是单质不能互称同位素，是同素异形体，B错误；1molN4气体转变为N2将放出的热量＝|167kJ×6－2×942kJ|＝882kJ，能量越低越稳定，因此氮气稳定性强，C错误，D正确。9．化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是()A．该反应是吸热反应B．1molA—A键和1molB—B键断裂能放出xkJ的能量C．2molA—B键断裂需要吸收ykJ的能量D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量解析：选C。由图知1molA2和1molB2的总能量大于2molAB的总能量，该反应为放热反应，A、D错误；化学键断裂时吸热，B错误；由图知2molA—B键断裂吸收ykJ的能量，C正确。10．已知化学反应2C(s)＋O2(g)=====点燃2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)=====点燃2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是(其他条件相同)()A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量C．12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多解析：选A。放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应，所以C＋O2=====点燃CO2必然是放热反应，B、C两项正确。12gC并不代表反应物的全部，O2也是反应物，A项不正确。由于C――→O2CO放热、CO――→O2CO2放热，所以C――→O2CO2比C――→O2CO放出的热量要多，D项正确。11．阅读下面的叙述，回答有关问题。“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”，主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量。古老的刀耕火种、烧柴做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变。(1)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础，目前，全球仍主要处于化石能源时期。下列不属于化石能源的是____________。A．石油B．煤C．天然气D．生物质能(2)下面有关“生物质能”的说法，不正确的是_______________________________。A．利用生物质能就是间接利用太阳能B．生物质能是可再生的能源C．生物质能是解决农村能源的主要途径D．生物质能的缺点是严重污染环境(3)沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下面有关叙述中，错误的是____________。A．沼气是一种清洁的能源B．使用沼气作能源可以保护森林C．使用沼气给农民的生活带来了不便D．使用沼气是对化学能的充分利用答案：(1)D(2)D(3)C12．通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—CSi—Si键能/kJ·mol－1460360436431347176请回答下列问题：(1)比较下列两组物质的稳定性(填“＜”或“＞”)。SiC________Si，H2________HCl。(2)工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)=====高温Si(s)＋4HCl(g)该反应的反应热ΔH＝________kJ·mol－1。(提示：1molSi单质中含有2molSi—Si键)解析：(1)SiC、Si结构相似，稳定性取决于键能的大小，由于键能Si—C＞Si—Si，因此稳定性SiC＞Si；在H2、HCl中，二者均属于双原子分子，稳定性取决于它们的键能大小，因键能H—H＞H—Cl，故稳定性H2＞HCl。(2)在SiCl4(g)＋2H2(g)=====高温Si(s)＋4HCl(g)中，反应物断开4molSi—Cl，2molH—H，共吸收能量：4×360kJ＋2×436kJ＝2312kJ；生成物形成化学键，放出能量，形成2molSi—Si、4molH—Cl，共放出能量：2×176kJ＋4×431kJ＝2076kJ，ΔH＝2312－2076＝236(kJ·mol－1)。答案：(1)＞＞(2)236[能力提升]13．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652kJ的热量。(1)反应的热化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________。(2)又知H2O(l)===H2O(g)ΔH＝44kJ·mol－1，则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________kJ。(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是________________________________________________________________________。解析：(1)1mol液态肼发生上述反应时放出的热量为256.652kJ×1mol0.4mol＝641.63kJ，则液态肼与液态双氧水发生上述反应的热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.63kJ·mol－1。(2)由H2O(l)===H2O(g)ΔH＝44kJ·mol－1，可知4molH2O由气态变为液态时，放出4×44kJ的热量，则1mol液态肼反应生成液态水时放出的热量为641.63kJ＋4×44kJ＝817.63kJ，进一步可得液态肼与液态双氧水反应生成液态水时的热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－817.63kJ·mol－1，据此可计算出16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为817.63kJ·mol－1×16g32g·mol－1＝408.815kJ。答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.63kJ·mol－1(2)408.815(3)产物不污染环境14．某化学反应中，设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2。(1)若E1＞E2，则该反应为____________(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图__________(填“A”或“B”)表示。(2)太阳能的开发和利用是21世纪的一个重要课题。①利用储能介质储存太阳能的原理是白天在太阳照射下，某种盐熔化，吸收热量；晚间熔盐释放出相应能量，从而使室温得以调节。已知下列数据：盐熔点/℃熔化吸热/k