①化石燃料在任何條件下都能充分燃燒
②化石燃料在燃燒過程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的CO、SO2等有害氣體
③直接燃燒煤不如將煤進(jìn)行深加工后再燃燒的效果好
④固體煤變?yōu)闅怏w燃料后，燃燒效率更低
A．①④ B．②③④
C．②③ D．①③④
解析：選A。化石燃料充分燃燒的條件是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分地接觸，且空氣要適當(dāng)過量，①不正確；固體煤變?yōu)闅怏w燃料后，接觸面積增大，燃燒更充分，燃燒效率更高，④不正確。
2．(2014年金華高一檢測)下列說法正確的是( )
A．反應(yīng)熱就是反應(yīng)中放出的能量
B．在一定條件下，1 g碳燃燒所放出的熱量為碳的熱值
C．由C(石墨)?→C(金剛石) ΔH＝＋1.9 kJ?mol－1可知，金剛石比石墨穩(wěn)定
D．等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量多
解析：選D。反應(yīng)過程中所放出或吸收的熱都是反應(yīng)熱，因此A錯(cuò)；在一定條件下，單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒時(shí)的熱效應(yīng)叫做該物質(zhì)的熱值，B選項(xiàng)未指明碳完全燃燒生成二氧化碳，B是錯(cuò)誤的；比較穩(wěn)定性應(yīng)比較其能量的高低，而不是硬度的大小，由C(石墨)?→C(金剛石) ΔH＝＋1.9 kJ?mol－1可知，金剛石能量高，不穩(wěn)定；因?yàn)榱蚬腆w變?yōu)榱蛘魵庖鼰�，所以等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量多，D是正確的。
3．在一定條件下，CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ?mol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ?mol－1
由1 mol CO和3 mol CH4組成的混合氣在上述條件下完全燃燒時(shí)，釋放的熱量為( )
A．2912 kJ B．2953 kJ
C．3236 kJ D．3867 kJ
解析：選B。釋放的熱量為1 mol×283 kJ?mol－1＋3 mol×890 kJ?mol－1＝2953 kJ。
4．(2014年漳州高一檢測)已知3.6 g碳在6.4 g的氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，放出X kJ熱量。已知單質(zhì)碳的熱值為－Y12 kJ?g－1，則C與1 mol O2反應(yīng)生成CO時(shí)的反應(yīng)熱ΔH為( )
A．－Y kJ?mol－1
B．－(10X－Y) kJ?mol－1
C．－(5X－0.5Y) kJ?mol－1
D．＋(10X－Y) kJ?mol－1
解析：選B。設(shè)用于生成CO2和CO的氧氣的物質(zhì)的量分別為a和b。
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－Y kJ?mol－1
1 1
a a
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝Q kJ?mol－1
1 1
2b b
a＋2b＝3.6 g/12 g?mol－1a＋b＝6.4 g/32 g?mol－1
a＝0.1 mol b＝0.1 mol
－0.1Y＋0.1Q＝－X
Q＝－(10X－Y)。
5．火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí)，即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵猓⒎懦龃罅繜�。已�?.4 mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵�，放�?56.652 kJ的熱量。
(1)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)又知H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ?mol－1，則16 g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是________kJ。
(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________。
解析：此題考查了氧化還原方程式和熱化學(xué)方程式的書寫、反應(yīng)熱的計(jì)算以及分析問題的能力。
(1)1 mol液態(tài)肼發(fā)生上述反應(yīng)時(shí)放出的熱量為256.652 kJ×1 mol0.4 mol＝641.63 kJ，則液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水發(fā)生上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ?mol－1。
(2)由H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ?mol－1，可知4 mol H2O由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，放出4×44 kJ的熱量，則1 mol 液態(tài)肼反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為641.63 kJ＋4×44 kJ＝817.63 kJ，進(jìn)一步可得液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)的熱化學(xué)方程式為N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.63 kJ?mol－1，據(jù)此可計(jì)算出16 g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)時(shí)放出的熱量為817.63 kJ?mol－1×16 g32 g?mol－1＝408.815 kJ。
答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－641.63 kJ?mol－1
(2)408.815
(3)產(chǎn)物不污染環(huán)境
一、單項(xiàng)
1．(2014年寧波高一檢測)下列過程中一定釋放出能量的是( )
A．化合反應(yīng) B．分解反應(yīng)
C．分子拆成原子 D．原子組成分子
解析：選D。由原子組成分子的過程中要形成化學(xué)鍵，同時(shí)釋放能量。
2．在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68 kJ。下列熱化學(xué)方程式正確的是( )
A．CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝＋725.8 kJ?mol－1
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－1452 kJ?mol－1
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－725.8 kJ?mol－1
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝＋1452 kJ?mol－1
解析：選B。1 mol甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為1 mol×32 g?mol－1×22.68 kJ1 g≈725.8 kJ，則2 mol甲醇燃燒放出的熱量約為1452 kJ。A、D兩選項(xiàng)中，ΔH不應(yīng)為正值，C選項(xiàng)中ΔH數(shù)值不正確，與化學(xué)計(jì)量數(shù)不對應(yīng)。
3．已知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ?mol－1,2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－Q2 kJ?mol－1,2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－Q3 kJ?mol－1，常溫下取體積比為4∶1的CH4和H2混合氣11.2 L(化算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí))經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至常溫，放出的熱量是( )
A．0.4Q1＋0.05Q3 B．0.4Q1＋0.05Q2
C．0.4Q1＋0.1Q3 D．0.4Q1＋0.2Q2
解析：選A。放出的熱量為11.2 L22.4 L?mol－1×45×Q1＋11.2 L22.4 L?mol－1×15×12×Q3＝0.4Q1＋0.05Q3。
4．(2014年莆田高一檢測)已知H?H鍵能為436 kJ?mol－1，H?N鍵能為391 kJ?mol－1，根據(jù)化學(xué)方程式：N2＋3H2=====高溫、高壓催化劑2NH3，1 mol N2完全反應(yīng)放出的熱量為92.4 kJ。則N≡N的鍵能是( )
A．431 kJ?mol－1 B．945 kJ?mol－1
C．649 kJ?mol－1 D．869 kJ?mol－1
解析：選B。斷鍵吸收能量Q吸＝1 mol×E(N≡N)＋3 mol×436 kJ?mol－1，成鍵放出能量Q放＝6 mol×391 kJ?mol－1，所以Q放－Q吸＝92.4 kJ，解得E(N≡N)＝945 kJ?mol－1。
5．已知化學(xué)反應(yīng)2C(s)＋O2(g)=====點(diǎn)燃2CO(g),2CO(g)＋O2(g)=====點(diǎn)燃2CO2(g)都是放熱反應(yīng)。據(jù)此判斷，下列說法不正確的是( )
A．12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量
B．56 g CO和32 g O2所具有的總能量大于88 g CO2所具有的總能量
C．12 g C和32 g O2所具有的總能量大于44 g CO2所具有的總能量
D．將一定質(zhì)量的C燃燒，生成CO2比生成CO時(shí)放出的熱量多
解析：選A。放出熱量的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量一定高于生成物的總能量。C和CO的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，C＋O2=====點(diǎn)燃CO2必然是放熱反應(yīng)。因此，B、C兩項(xiàng)的說法正確。12 g C并不代表反應(yīng)物的全部，O2也是反應(yīng)物，所以A項(xiàng)的說法不正確。由于C??→O2CO放出熱量，CO??→O2CO2放出熱量，所以C??→O2CO2比C??→O2CO放出的熱量要多，即D項(xiàng)說法也是正確的。
6．(2014年無錫高一檢測)化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程�；瘜W(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1 mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ?mol－1)：P?P：198，P?O：360，O===O：498，則反應(yīng)P4(白磷)＋3O2===P4O6的反應(yīng)熱ΔH為( )
A．－1638 kJ?mol－1 B．＋1638 kJ?mol－1
C．－126 kJ?mol－1 D．＋126 kJ?mol－1
解析：選A。由反應(yīng)方程式知，該反應(yīng)的能量變化包括1 mol P4、3 mol O2斷裂鍵吸收的能量和1 mol P4O6成鍵放出的能量。由各物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)知，1 mol P4含6 mol P?P鍵，3 mol O2含3 mol O===O鍵，1 mol P4O6含12 mol P?O鍵，故ΔH＝198 kJ?mol－1×6＋498 kJ?mol－1×3－360 kJ?mol－1×12＝－1638 kJ?mol－1。
二、不定項(xiàng)
7．下列對熱化學(xué)方程式1/2H2(g)＋1/2I2(g)===HI(g) ΔH＝＋26 kJ?mol－1的敘述中，正確的是( )
A．1 mol氫氣和1 mol碘蒸氣完全反應(yīng)需要吸收26 kJ的熱量
B．1個(gè)氫分子和1個(gè)碘分子完全反應(yīng)需要吸收52 kJ的熱量
C．1 mol H2(g)與1 mol I2(g)完全反應(yīng)生成2 mol的HI(g)需吸收52 kJ的熱量
D．1 mol H2(g)與1 mol I2(g)完全反應(yīng)放出26 kJ的熱量
解析：選C。熱化學(xué)方程式的具體形式是表示一定物質(zhì)的量的、一定聚集狀態(tài)的反應(yīng)物完成反應(yīng)生成一定聚集狀態(tài)的生成物時(shí)的放熱、吸熱情況。在A、B、D三個(gè)選項(xiàng)中均未指明生成物的狀態(tài)；且D將反應(yīng)錯(cuò)認(rèn)為是放熱反應(yīng)；A則未將反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)與ΔH正確對應(yīng)起來；B則無視熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù)的前提。因此合理答案只有C。
8．(2014年徐州高一檢測)航天飛機(jī)用鋁粉與高氯酸銨(NH4ClO4)的混合物為固體燃料，點(diǎn)燃時(shí)鋁粉氧化引發(fā)高氯酸銨反應(yīng)，其方程式可表示為：2NH4ClO4=====點(diǎn)燃N2↑＋4H2O＋Cl2↑＋2O2↑(ΔH<0)。下列對此反應(yīng)的敘述錯(cuò)誤的是( )
A．上述反應(yīng)屬于分解反應(yīng)
B．上述反應(yīng)瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體推動(dòng)航天飛機(jī)飛行
C．反應(yīng)從能量變化上說，主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣?dòng)能
D．在反應(yīng)中高氯酸銨只能起氧化劑作用
9．以NA代表阿伏加德羅常數(shù)，C2H2(g)＋52O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1300 kJ?mol－1，則關(guān)于熱化學(xué)方程式的說法正確的是( )
A．有10NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí)，該反應(yīng)放出1300 kJ的能量
B．有NA個(gè)水分子生成且為液態(tài)時(shí)，放出1300 kJ的能量
C．有2NA個(gè)碳氧共用電子對生成時(shí)，放出1300 kJ的能量
D．有8NA個(gè)碳氧共用電子對生成時(shí)，吸收1300 kJ的能量
解析：選AB。2 mol CO2中有8 mol碳氧共用電子對，即8NA個(gè)，C不正確。D應(yīng)放出1300 kJ的能量。
10．已知：①1 mol H2分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收436 kJ的能量�、�1 mol Cl2分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收243 kJ的能量 ③由氫原子和氯原子形成1 mol HCl時(shí)釋放431 kJ的能量。下列敘述正確的是( )
A．氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體的熱化學(xué)方程式是H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
B．氫氣與氯氣反應(yīng)生成2 mol的氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝183 kJ?mol－1
C．氫氣與氯氣反應(yīng)生成2 mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝－183 kJ?mol－1
D．氫氣與氯氣反應(yīng)生成1 mol氯化氫氣體，反應(yīng)的ΔH＝－91.5 kJ?mol－1
解析：選CD。書寫熱化學(xué)方程式時(shí)除標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)外，還必須標(biāo)明與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對應(yīng)的熱量變化值，A項(xiàng)不正確；由已知條件知生成2 mol HCl氣體時(shí)反應(yīng)物的總鍵能為436 kJ＋243 kJ＝679 kJ，而2 mol HCl的鍵能為2×431 kJ＝862 kJ，所以生成2 mol HCl反應(yīng)的過程中放出的熱量為ΔH＝－183 kJ?mol－1；D項(xiàng)中反應(yīng)的ΔH＝－91.5 kJ?mol－1。
三、非選擇題
11．天然氣的主要成分是CH4，甲烷燃燒時(shí)的能量變化如圖所示，已知每摩爾水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)放出44 kJ的能量。請回答下述問題：
(1)甲烷燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)8 g CH4完全燃燒時(shí)生成液態(tài)水放出的熱量是__________kJ。
解析：由圖知1 mol CH4完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出熱量為(882－80) kJ＝802 kJ，反應(yīng)中生成的2 mol氣態(tài)水液化時(shí)放出熱量44 kJ×2＝88 kJ，故ΔH＝－890 kJ?mol－1。
答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ?mol－1 (2)445
12．某些化學(xué)鍵的鍵能如下表所示(kJ?mol－1)：
鍵H?HBr?BrI?ICl?ClH?ClH?IH?Br
鍵能436193151247431299356
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃燒，放出熱量________kJ。
(2)在一定條件下，1 mol H2與足量的Cl2、Br2、I2分別反應(yīng)，放出熱量由多到少的順序是________。
a．Cl2>Br2>I2 b．I2>Br2>Cl2
預(yù)測1 mol H2在足量F2中燃燒比在Cl2中燃燒放熱________。
解析：本題涉及鍵能與吸、放熱的關(guān)系�？疾榱随I能與反應(yīng)熱的定量關(guān)系。
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃燒，參加反應(yīng)的H2和Cl2都是1 mol，生成HCl 2 mol。則放出熱量：431 kJ?mol－1×2 mol－436 kJ?mol－1×1 mol－247 kJ?mol－1×1 mol＝179 kJ。
(2)由公式ΔH＝E(反應(yīng)物總鍵能)－E(生成物總鍵能)計(jì)算可得，H2在Cl2中燃燒放熱最多，在I2中燃燒放熱最少。根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測知H2在F2中比在Cl2中燃燒放熱多。
答案：(1)179 (2)a 多
13．已知：C(金剛石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－398.41 kJ/mol
若取金剛石和石墨混合物1 mol在O2中完全燃燒，產(chǎn)生熱量Q kJ，則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之比為__________________________(用含Q的代數(shù)式表示)。
14．已知C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol。煅燒1.00 mol CaCO3生成CaO和CO2，需要吸收177.7 kJ的熱量。如果這些熱量全部由C燃燒來提供，從理論上計(jì)算，煅燒10.0 mol CaCO3需要燃燒C的質(zhì)量。
解析：10.0 mol CaCO3分解所吸收的熱量與一定質(zhì)量的C燃燒放出的熱量相等。
煅燒10.0 mol CaCO3需要吸收的熱量為：
177．7 kJ/mol×10.0 mol＝1777 kJ
設(shè)需要燃燒C的質(zhì)量為x。
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
12 g 393.5 kJ
x 1777 kJ
12 g∶393.5 kJ＝x∶1777 kJ
x＝12 g×1777 kJ÷393.5 kJ＝54.19 g
故需要燃燒C的質(zhì)量為54.19 g。
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