2020版高中化学 课时分层作业3 燃烧热 能源 新人教版选修4

1课时分层作业(三)(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．关于能源，以下说法不正确的是()A．煤、石油、天然气等燃料属不可再生能源B．煤、石油、水煤气可从自然界直接获取，属一次能源C．太阳能是一次能源、新能源D．潮汐能来源于月球引力做功B[水煤气是煤与H2O(g)反应生成的，不是一次能源。]2．氢气是一种很有前途的能源物质。以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是()A．利用太阳能直接使水分解产生氢气B．用焦炭和水制取水煤气后分离出氢气C．用Fe跟HCl反应制取氢气D．由热电站提供电力，电解水产生氢气[答案]A3．下列关于反应热的描述中正确的是()A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0kJ·mol－1C．反应热有正、负之分，燃烧热ΔH全部是正值D．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B[A项，中和热为57.3kJ·mol－1，错误；C项，燃烧热ΔH为负值，错误；D项，燃烧热是生成稳定氧化物，H2O为液态，错误。]4．已知葡萄糖的燃烧热ΔH＝－2804kJ·mol－1，当它氧化生成1g液态水时放出的热量是()A．26.0kJB．51.9kJC．155.8kJD．467.3kJA[葡萄糖的燃烧热是－2804kJ·mol－1，即1mol葡萄糖完全燃烧生成6mol二氧化碳和6mol液态水时放出2804kJ的热量，当生成1g液态水时放出热量为1g18g·mol－1÷6mol×2804kJ＝26.0kJ。]5．已知298K、101kPa下发生的三个化学反应：2C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH1＜02CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH2＜0C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH3＜0相同条件下，下列说法正确的是()A．56gCO和32gO2所具有的总能量小于88gCO2所具有的总能量B．碳的燃烧热是|ΔH3|C．ΔH1ΔH3D．28gCO的总能量比44gCO2的总能量大B[CO燃烧是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，A项错误。比较ΔH时必须带符号比较，ΔH3ΔH1，C项错误。忽略了O2含有的能量，D项错误。]6．已知下列两个热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220kJ·mol－1请根据上面两个热化学方程式，回答下列问题：(1)H2的燃烧热为________，C3H8的燃烧热为________________________。(2)1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。(3)现有H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是____________。[解析](1)根据燃烧热的概念知H2、C3H8的燃烧热分别为285.8kJ·mol－1、2220kJ·mol－1。(2)燃烧释放的总热量的计算式为Q放＝1mol×285.8kJ·mol－1＋2mol×2220kJ·mol－1＝4725.8kJ。(3)设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，则有：n1＋n2＝5moln1×285.8＋n2×2220kJ·mol－1＝3847kJ解得n1＝154moln2＝54mol在相同p、T时，V(H2)∶V(C3H8)＝n(H2)∶n(C3H8)＝3∶1。[答案](1)285.8kJ·mol－12220kJ·mol－1(2)4725.8kJ(3)3∶1[能力提升练]7．一些烷烃的燃烧热如下表：3化合物燃烧热/kJ·mol－1化合物燃烧热/kJ·mol－1甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8异丁烷2869.6丙烷2221.52­甲基丁烷3531.3下列表达正确的是()A．正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol－1B．稳定性：正丁烷异丁烷C．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1560.8kJ·mol－1D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多A[分析表中数据可得出规律：①烷烃中，碳原子数越多，燃烧热数值越大，碳原子数相同时，支链越多，燃烧热数值越低。综合表中数据可知正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol－1，A正确；稳定性：正丁烷异丁烷，B错误；2mol乙烷燃烧的热化学方程式应为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－3121.6kJ·mol－1，C错误；相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D错误。]8．能源是人类生存和发展的重要支撑因素，常规能源(煤、石油、天然气等)日益减少，促使人们研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、核能等)的开发。(1)我国目前最主要的常规能源是________。能源利用中存在的主要问题有_____________________________________。(2)乌克兰科学家用铜和铁混合熔化制成多孔金属，用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器，该雾化器的作用是________________________________。(3)1.0g液态乙醇完全燃烧生成液态水放出1.4kJ热量，表示乙醇的燃烧的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________。[答案](1)煤人均资源占有量小，能源利用率低，单位产值能耗高(2)使煤油油滴变为油雾，增大与氧化剂的接触面积，使煤油充分燃烧(3)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－64.4kJ·mol－19．当今世界，能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。乙烷、二甲醚燃烧热较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程的能量变化图。请回答下列问题：4(1)乙烷的燃烧热ΔH＝________kJ·mol－1。(2)等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量________(填“多”或“少”)。(3)根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：_______________________________________________________________________________________。(4)二氧化碳是重要的温室气体，从环保角度分析，放出相同的热量时选择________(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的CO2较少。[解析]以产物1molH2O(l)作基准，确定a＝13，b＝76，c＝1，d＝23，得：13C2H6(g)＋76O2(g)===23CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－520kJ·mol－113CH3OCH3(g)＋O2(g)===23CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－485kJ·mol－1所以乙烷的燃烧热ΔH＝－520kJ·mol－1×3＝－1560kJ·mol－1。由于液态乙烷所具有的能量低于气态乙烷具有的能量，故生成稳定氧化物时放出的热量少。放出相同热量时，由方程式知乙烷产生CO2较少。[答案](1)－1560(2)少(3)CH3OCH3(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1455kJ·mol－1或13CH3OCH3(g)＋O2(g)===23CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－485kJ·mol－1(4)乙烷