2020版高中化学专题2第二单元第2课时热化学方程式燃料燃烧释放的热量作业(含解析)苏教版必修2

热化学方程式燃料燃烧释放的热量
一、选择题
1．下列燃料的燃烧，不会污染空气的是( )
A．无铅汽油B．含铅汽油
C．煤D．氢气
解析：化石燃料燃烧都会放出污染环境的二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮等气体。

答案：D
2．下列有关能源的说法不正确的是( )
A．煤、石油、天然气均为化石能源
B．化石能源是不可再生能源
C．氢能是不可再生能源
D．氢能是无污染的高效能源
解析：化石能源是不可再生能源，氢能是可再生能源(可通过分解水得到H2)，且是无污染的高效能源。

答案：C
3．我国锅炉燃煤采用沸腾炉的逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于( )
A．增大煤炭燃烧时的热值
B．减少燃烧过程中SO2的形成
C．使煤炭形成清洁能源
D．使得燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率
解析：由于大块的固体燃料与空气的接触面积有限，燃烧往往不够充分，采用沸腾炉就是首先将固体粉碎，以增大燃料与空气的接触面积，既可提高燃烧效率，使燃料燃烧充分，同时又能防止煤炭不充分燃烧产生CO污染大气，但不能防止SO2的生成，故应选D。

答案：D
4．下列说法不正确的是( )
①化石燃料在任何条件下都能充分燃烧②化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体③直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好④固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低
A．①④ B．②③④
C．②③ D．①③④
解析：化石燃料的燃烧遵循一般可燃物燃烧的条件：一是与O2充分接触；二是达到着火点。

化石燃料燃烧过程中会生成CO、SO2等有害气体，而且化石燃料中含有多种有机物和无机物，进行深加工后，第一可以做到燃料的充分利用，第二可以提高煤的燃烧效率。

固体煤气化以后与空气能够更充分地混合，能够更充分燃烧。

答案：A
5．1 g 碳与适量水蒸气反应生成CO 和H 2，需吸收10.94 kJ 热量，此反应的热化学方程式为( )
A ．C ＋H 2O===CO ＋H 2 ΔH ＝＋131.3 kJ
B ．C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝－131.3 kJ·mol －1
C ．C(s)＋H 2O(l)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.3 kJ·mol －1
D ．C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝＋131.3 kJ·mol －1
解析：A 项，未注明物质的状态，ΔH 的单位错误，A 错；该反应为吸热反应，ΔH >0，B 错误；C 项，H 2O 为液态，错误；1 mol C(s)与H 2O(g)反应生成CO(g)和H 2(g)时，吸收热量为12×10.94 kJ≈131.3 kJ，D 正确。

答案：D
6．已知如下三个热化学方程式：
①H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝a kJ·mol －1
②H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝b kJ·mol －1
③2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝c kJ·mol －1
关于它们的下列说法中正确的是( ) A ．它们都是吸热反应 B ．a ，b ，c 均为正值 C ．a ＝b
D ．2b ＝c
解析：H 2与O 2化合生成H 2O 都是放热反应，a ，b ，c 都是负值，1 mol H 2完全反应生成水的状态不同，ΔH 不同，a ≠b 。

答案：D
7．根据热化学方程式(在101 kPa 时)：S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝－297.23 kJ·mol
－1
，分析下列说法中正确的是( )
A ．1 mol S 完全燃烧时放出的热量为297.23 kJ
B ．S(g)＋O 2(g)===SO 2(g)放出的热量大于297.23 kJ
C ．S(g)＋O 2(g)===SO 2(g)放出的热量小于297.23 kJ
D ．形成1 mol SO 2(g)的化学键所释放的总能量小于断裂1 mol S(s)和1 mol O 2(g)的化
学键所吸收的总能量
解析：ΔH <0，说明该反应为放热反应，A 项没有说明反应物状态；S(g)比S(s)具有更高的能量，燃烧后放出的能量更多；放热反应中的反应物断键所吸收的总能量小于生成物成键
所释放的总能量。

答案：B
8．反应 A＋B→C(ΔH＜0)分两步进行① A＋B→X(ΔH＞0)，②X→C(ΔH＜0)。

下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
解析：由反应 A＋B→C(ΔH＜0)分两步进行：① A＋B→X (ΔH＞0)，② X→C(ΔH＜0)。

由题给信息可知，A＋B →C(ΔH＜0)是放热反应，A和B 的能量之和大于C。

由①A＋B→X (ΔH＞0)可知这步反应是吸热反应，X→C(ΔH＜0)是放热反应，故X的能量大于A＋B；A＋B 的能量大于C，X 的能量大于C。

答案：D
9．化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关。

键能可以简单的理解为断开1 mol化学键时所需吸收的能量。

下表是部分化学键的键能数据：
已知1 mol白磷完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量为2 378.0 kJ，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X为( )
A．434 B．335
C．237 D．188
解析：由题意可写出反应的热化学方程式：P4(s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH＝－2 378.0 kJ·mol－1，即1 mol P4在5 mol O2中完全燃烧放出2 378.0 kJ的热。

用键能来表示其中的关系为：ΔH＝－2 378.0 kJ·mol－1＝6×197 kJ·mol－1＋5×499 kJ·mol－1－12×360 kJ·mol －1－4×X，解得X＝434 kJ·mol－1。

答案：A
二、非选择题
10．以煤为例，探究提高燃料燃烧效率问题。

(1)煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉的依据是__________________________________
________________________________________________________________________。

(2)通入过量空气的依据是____________________________________________。

(3)选择保温隔热且耐热的炉(灶)膛材料的主要目的是______________________。

(4)充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是______________________。

答案：(1)与空气中O2的接触面积增大，煤粉燃烧更充分，反应速率加快(2)空气充足，煤粉燃烧充分，生成CO2，放出热量多；若空气不足，煤燃烧不完全，生成CO，产生热量减少，且会造成污染(3)防止热量散失(4)将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用11．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。

当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。

已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。

(1)写出该反应的热化学方程式为_________________________________________。

(2)又已知H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1。

则16 g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)0.4 mol液态肼反应放出256.65 kJ的热量，则1 mol液态肼反应放出641.63的热量，所以热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1，需要注意水的状态是水蒸气。

(2)若水蒸气变为液态水，则生成4 mol水又放出176 kJ的热量，热化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.63 kJ·mol－1,16 g(即0.5 mol)肼反应生成液态水时放出的热量为408.82 kJ，产物是氮气和水，无污染。

答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1(2)408.82 (3)产物是氮气和水，无污染。