化学选修4第一章第二节第一课时.docx

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化学选修4第一章第二节第一课时

课后作业

作业时限：

45分钟

作业满分：

100分

一、选择题（每小题4分，每小题只有1个正确选项，共44分）

1．下列关于热化学反应的描述中正确的是（　　）

A．已知CO（g）的燃烧热ΔH＝－283.0kJ·mol－1，则表示CO燃烧热的热化学方程式为2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）

ΔH＝－566.0kJ/mol

B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

C．2CO2（g）===2CO（g）＋O2（g）反应的

ΔH＝＋2×283.0kJ·mol－1

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

2．火箭新兵“长三丙”第三级推进器使用的燃料是液态氢，已知298K、101kPa时，2g氢气与氧气完全反应生成液态水时放出的热量为285.8kJ。

下列有关判断正确的是（　　）

A．在298K、101kPa时，11.2LH2完全燃烧生成液态水放出的热量为142.9kJ

B．H2（g）的燃烧热是285.8kJ，则

2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g）

ΔH＝＋571.6kJ/mol

C．在298K、101kPa时，

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）

ΔH<－571.6kJ/mol

D．H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）

ΔH＝－285.8kJ/mol

3．一些烷烃的燃烧热（kJ·mol－1）如下：

下列推断正确的是（　　）

A．热稳定性：

正丁烷>异丁烷

B．乙烷燃烧的热化学方程式为

2C2H6（g）＋7O2（g）―→4CO2（g）＋6H2O（g）

ΔH＝＋1560.8kJ·mol－1

C．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量就越多

D．正戊烷的燃烧热在3540kJ·mol－1左右

4．下列说法或表示正确的是（　　）

A．由“C（s，石墨）―→C（s，金刚石）

ΔH＝＋1.9kJ·mol－1”可知金刚石比石墨稳定

B．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式表示为：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH＝＋285.8kJ·mol－1

C．在101kPa时，1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热

D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多

5．已知热化学方程式C2H2（g）＋

O2（g）===2CO2（g）

＋H2O（g）　ΔH＝－1256kJ/mol，下列说法正确的是（　　）

A．乙炔的燃烧热为1256kJ/mol

B．若转移10mol电子，则消耗2.5molO2

C．若生成2mol液态水，则ΔH＝－2512kJ/mol

D．若形成4mol碳氧共用电子对，则放出的热量为2512kJ

6．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：

①CH3OH（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋3H2（g）

ΔH＝＋49.0kJ/mol

②CH3OH（g）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2（g）

ΔH＝－192.9kJ/mol

下列说法正确的是（　　）

A．CH3OH的燃烧热为192.9kJ/mol

B．反应①中的能量变化如图所示：

C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

D．根据②推知反应CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2（g）的ΔH>－192.9kJ/mol

7．反应2C（s）＋O2（g）===2CO（g）的能量变化如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．12gC（s）与一定量O2（g）反应生成14gCO（g），放出的热量为110.5kJ

B.2molC（s）与足量O2（g）反应生成CO2（g），放出的热量大于221kJ

C．该反应的热化学方程式是2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－221kJ

D.C的燃烧热为110.5kJ/mol

8．已知CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH＝－Q1kJ·mol－1

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）

ΔH＝－

Q2kJ·mol－1

答案

1．C　

（1）易错选项分析

易错选A的原因在于不明确燃烧热的定义，燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，所以虽然题中给出的热化学方程式本身无误，但不是表示CO的燃烧热的热化学方程式。

（2）其他错误选项分析

错误选项

错因剖析

B

需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应。

如：

木炭燃烧。

D

原因在于对燃烧热定义中“生成稳定的氧化物”没有真正理解，水应为液态。

2.D　在298K、101kPa时，11.2LH2的质量不为1g，故放出的热量不能确定，A错误；B中氢气的燃烧热的单位错误，应是kJ/mol，B错误；由题中信息可知，在298K、101kPa时，2molH2生成气态水时放出的热量小于571.6kJ，即ΔH>－571.6kJ/mol，C错误；书写298K、101kPa条件下的热化学方程式可把条件省略，D正确。

3．D　完全燃烧时，正丁烷比异丁烷放出的热量多，说明正丁烷的能量比异丁烷的能量高，而能量越高越不稳定，故热稳定性：

正丁烷<异丁烷，A项错误；表示燃烧热的热化学方程式中，水的状态应为液体，B项错误；由题中数据可知，1g质量的甲烷、乙烷、丙烷完全燃烧所放出的热量分别为891.0kJ/16、1560.8kJ/30、2221.5kJ/44，三者是逐渐减小的，而甲烷、乙烷、丙烷中碳的质量分数逐渐增大，故C项错误；比较正丁烷和异丁烷的燃烧热数据可知，二者相差8.4kJ·mol－1，则正戊烷的燃烧热应比2－甲基丁烷的燃烧热大8.4kJ·mol－1左右，即大约在3540kJ·mol－1左右，D项正确。

4．D　A项中的反应为吸热反应，石墨能量低，更稳定；B项中的反应为放热反应，ΔH<0且ΔH＝－571.6kJ·mol－1；C项中燃烧热为1molC完全燃烧生成CO2（g）所放出的热量。

5．B　1mol乙炔完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）放出的热量叫做乙炔的燃烧热，A项错误；由方程式可知消耗2.5molO2转移10mol电子，B项正确；若生成2mol液态水，ΔH<－2512kJ/mol，C项错误；1molCO2中含4mol碳氧共用电子对，放出的热量为628kJ，D项错误。

6．D　本题以燃料电池为载体考查燃烧热和热化学方程式。

CH3OH燃烧热应指1mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量，不符合定义，因此A项错误；反应①是吸热反应，而如图所示反应物的总能量大于生成物的总能量应是放热反应，因此B项错误；由反应①②可知，CH3OH转变成H2的过程有的是放热反应，有的是吸热反应，C项错误；液态甲醇能量低于气态甲醇，与氧气反应放出热量少，因ΔH为负值，所以ΔH>－192.9kJ/mol，D项正确。

7．B　由图可知C（s）＋

O2（g）===CO（g）　ΔH＝－110.5kJ/mol，则A项中应改为28gCO；C项中ΔH的单位错误；D项中C的燃烧热不为110.5kJ/mol，因为此时生成的是CO（g），不是稳定的氧化物CO2（g）。

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）

ΔH＝－

Q3kJ·mol－1

常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况），经完全燃烧后恢复到室温，则放出的热量（单位：

kJ）为（　　）

A．0.4Q1＋0.05Q3　　　B．0.4Q1＋0.05Q2

C．0.4Q1＋0.1Q3D．0.4Q1＋0.2Q2

9．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）

ΔH＝－566kJ·mol－1

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH＝－890kJ·mol－1

由1molCO和3molCH4组成的混合气体，在上述条件下完全燃烧释放的热量为（　　）

A．2912kJB．2953kJ

C．3236kJD．3867kJ

10．已知2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）

ΔH＝－571.6kJ/mol

CO（g）＋

O2（g）＝CO2（g）

ΔH＝－282.9kJ/mol

某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为（　　）

A．2∶1B．1∶2

C．1∶1D．2∶3

11．雷诺汽车梅甘娜（Megane）使用了与生物燃料（生物乙醇和生物柴油）兼容的引擎。

乙醇燃料是一种清洁的能源燃料，298K时，燃烧ag乙醇（液态）生成CO2气体和液态H2O，放出热量为QkJ，经测定ag乙醇与足量Na反应能生成H25.6L（标准状况），则乙醇燃烧的热化学方程式表示正确的是（　　）

A．C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH＝－QkJ·mol－1

B．C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH＝－

QkJ·mol－1

C.

C2H5OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋

H2O（l）　ΔH＝－QkJ·mol－1

D．C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH＝＋2QkJ·mol－1

二、非选择题（共56分）

12．（16分）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（g）＋4H2O（l）

ΔH＝－2220.0kJ·mol－1

已知CO气体燃烧的热化学方程式：

CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）

ΔH＝－282.57kJ·mol－1

试比较燃烧同物质的量的C3H8和CO，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

试比较燃烧同质量的氢气和丙烷，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________________。

13．（12分）

（1）在101kPa时，4.0g硫粉在氧气中完全燃烧生成二氧化硫，放出27kJ的热量，硫的燃烧热为________________，硫燃烧的热化学方程式为__________________________。

（2）在101kPa时，氢气在1.00mol氧气中完全燃烧，生成2.00mol液态水，放出571.6kJ的热量，氢气的燃烧热为______________，表示氢气燃烧热的热化学方程式为__________________________。

14．（16分）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）我国目前最主要的能源种类是_____________________，

能源利用中存在的主要问题有______________________。

（2）为减少污染，提高燃料利用率，下列措施可以达到目的的是________（填序号）。

①将城市居民燃煤改为使用气体燃料　②若将原来烧天然气的灶具改烧液化石油气，应增大空气进入量和减少液化石油气的进入量　③在农村大力发展沼气

（3）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____________。

（4）乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料，它可以由绿色植物的秸秆制取，制取乙醇的两步化学方程式是____________________，____________________。

1.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出1.367kJ热量，表示乙醇的燃烧热的热化学方程式为_________________。

15．（12分）下列两个热化学方程式：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝－571.6kJ/mol

C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）

ΔH＝－2220kJ/mol

根据上面两个热化学方程式，请回答下列问题：

（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组成的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是________。

答案

8.A　混合气体的物质的量为

＝0.5mol，所以混合气体中CH4、H2的物质的量分别为0.5mol×

＝0.4mol和0.5mol－0.4mol＝0.1mol，根据两种气体燃烧的热化学方程式及题意（反应后恢复至室温，H2O为液态）知反应后放出的热量为：

Q1kJ/mol×0.4mol＋

Q3kJ/mol×0.1mol＝0.4Q1＋0.05Q3。

9．B

10．C　根据热化学方程式可知：

H2的燃烧热为571.6kJ/mol÷2＝285.8kJ/mol，生成

＝0.2molH2O（l），参加反应的H2为0.2mol，H2燃烧放出的热量为0.2mol×285.8kJ/mol＝57.16kJ。

CO燃烧放出的热量为113.74kJ－57.16kJ＝56.58kJ，CO的燃烧热为282.9kJ/mol，故n（CO）＝

＝

＝0.2mol。

故H2和CO的物质的量之比为0.2mol∶0.2mol＝1∶1。

11．C　据化学方程式：

2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑

2mol22.4L

n（C2H5OH）5.6L

n（C2H5OH）＝0.5mol。

0.5molC2H5OH完全燃烧生成CO2和H2O的反应热为ΔH＝－QkJ·mol－1。

所以该热化学方程式可书写为：

C2H5OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋

H2O（l）　ΔH＝－QkJ·mol－1。

12．

（1）C＋H2O（g）===CO＋H2　

（2）7.9∶1　（3）2.8∶1　

（4）①不产生CO2，不会因温室效应而影响大气环境；②H2来源丰富；③其燃烧产物对环境无污染

13．

（1）216kJ/mol　S（s）＋O2（g）===SO2（g）；

ΔH＝－216kJ/mol

（2）285.8kJ/mol　H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）；ΔH＝－285.8kJ/mol

解析：

（1）4.0g硫粉的物质的量为1/8mol，在O2中完全燃烧时放出27kJ的热量，1mol硫在O2中充分燃烧时放出的热量为27kJ/mol×8mol＝216kJ，故硫的燃烧热为216kJ/mol，硫燃烧的热化学方程式为：

S（s）＋O2（g）===SO2（g）；ΔH＝－216kJ/mol

（2）1molH2在O2中完全燃烧时，消耗O2的物质的量为

mol，故H2的燃烧热为

kJ/mol＝285.8kJ/mol，表示H2燃烧热的热化学方程式为：

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）；ΔH＝－285.8kJ/mol。

14．

（1）煤　人均资源占有量小，能源利用率低，单位产值能耗高

（2）①②③

（3）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

（4）（C6H10O5）

＋nH2O

nC6H

C6H

2C2H5OH＋2CO2↑

C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）

ΔH＝－62.9kJ·mol－1

解析：

（1）我国是一个人口众多的发展中国家，煤、石油等天然资源较为丰富，但人均资源占有量少，能源利用率低。

（2）使燃料充分燃烧是减少污染、提高燃料利用率的重要途径，①、②是保证燃料充分燃烧的有效措施；而发展沼气是解决农村燃烧秸秆污染空气的有效措施。

（4）绿色植物秸秆的主要成分为纤维素，由“纤维素→葡萄糖→乙醇”不难写出由秸秆制取乙醇的化学方程式。

15．

（1）285.8kJ/mol　2220kJ/mol

（2）4725.8kJ　（3）3∶1

解析：

（1）根据燃烧热的概念知H2、C3H8的燃烧热分别为285.8kJ/mol、2220kJ/mol。

（2）燃烧释放的总热量的计算式为：

Q放＝1mol×285.8kJ/mol＋2mol×2220kJ/mol＝4725.8kJ。

（3）设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，则有：

解得

同温同压时，V（H2）∶V（C3H8）＝n（H2）∶n（C3H8）＝3∶1。