第二節《燃燒熱能源》質量檢測試題（考試時間：40分鐘滿分100分）一、選擇題（每小題5分，共60分）1、下列關于燃燒熱的說法正確的是（A）A．1mol純物質完全燃燒時所放出的熱量，叫該物質的燃燒熱B．放熱反應熱化學方程式中△H就是該反應物的燃燒熱C．物質的燃燒熱可利用儀器由實驗測得D．物質燃燒必然伴隨發光發熱現象且肯定是氧化還原反應2．關于能源，以下說法中不正確的是（C） A．煤、石油、天然氣等燃料的最初來源都可追溯到太陽能B．核能和地熱能來自地球自身C．柴草燃燒時釋放的能量與太陽能無關D．潮汐能來源于月球引力作功3．已知C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)＝2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H－H、O＝O和O－H鍵的鍵能分別為436、496和462kJ·mol－1,則a為(D)A．－332B．－118C．＋350D．＋1304．“能源分類相關圖”如圖所示，四組能源選項中全部符合圖中陰影部分的能源是(C)A．煤炭、石油、潮汐能B．水能、生物質能、天然氣C．太陽能、風能、沼氣D．地熱能、海洋能、核能5．2023年11月在國際能源會議上，各國一致認為，節約能源和保護生態環境的產業結構是人類與自然和諧發展的重要保證，你認為下列行為中有悖于這一保證的是(B)開發太陽能、水能、風能等新能源，減少使用煤、石油等化石燃料B．研究采煤、采油新技術，提高產量以滿足工業生產的快速發展C．在農村推廣使用沼氣D．減少資源消耗、增加資源的重復使用和資源的循環再生6．甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理如下：①CH3OH(g)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7())CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ/mol②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)eq\o(=,\s\up7())CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ/mol根據上述反應，下列說法正確的是(D)A．CH3OH充分燃燒放出的熱量為192.9kJ·mol－1B．反應①中的能量變化如圖所示C．CH3OH轉變成H2的過程一定要吸收能量D．根據②可推知反應CH3OH(l)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9kJ/mol7．下列熱化學方程式中ΔH能表示物質燃燒熱的是(假設數值均正確)(D)A．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1B．P(s)＋eq\f(5,4)O2(g)=eq\f(1,2)P2O5(g)ΔH＝－777.5kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ·mol－18.已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－282.9kJ·mol－1某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74kJ熱量，同時生成3.6g液態水，則原混合氣體中H2和CO的物質的量之比為 （C） A．2∶1 B．1∶2C．1∶1 D．2∶39．下表是一些烷烴的燃燒熱，則下列表達正確的是(A)化合物燃燒熱/kJ·mol－1化合物燃燒熱/kJ·mol－1甲烷891.0正丁烷2878.0乙烷1560.8異丁烷2869.6丙烷2221.5異戊烷3531.3A.正戊烷的燃燒熱大于3531.3kJ·mol－1B．相同質量的烷烴、碳的質量分數越大，燃燒放出的熱量越多C．正丁烷轉化為異丁烷的熱化學方程式為：CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g)ΔH＝＋8.4kJ·mol－1D．甲烷燃燒的熱化學方程式為：CH4(g)＋2O2(g)→CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－891.0kJ·mol－110.已知，乙炔和乙烯燃燒的熱化學方程是2C2H2(g)＋5O2(g)4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2600kJ/molC2H4(g)＋3O2(g)2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411kJ/mol又已知，氧炔焰的溫度比乙烯火焰溫度高。據此，下列敘述錯誤的是(A)A．每摩爾烴完全燃燒時，放熱多的，火焰溫度也高B．烴完全燃燒時，火焰溫度高低不僅僅決定于燃燒的反應熱大小C．相同條件下，等體積乙炔和乙烯完全燃燒時，乙炔放的熱稍小，耗氧少，生成物的物質的量也少D．每摩爾乙烯完全燃燒，生成氣態產物時，放熱小于1411kJ11．下列說法正確的是(D)A．甲烷燃燒熱的數值為890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．含20.0gNaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則稀醋酸和稀NaOH溶液反應的中和熱為57.4kJ/molC．相同條件下，2mol氫原子所具有的能量小于1mol氫分子所具有的能量D．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件的ΔH相同12．下列熱化學方程式中，正確的是(D)A．甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol－1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為CH4(g)＋2O2(g)eq\o(=,\s\up7())CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，將0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密閉容器中充分反應生成NH3(g)放熱19.3kJ，其熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7())2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1C．HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol，則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1D．在101kPa時，2gH2完全燃燒生成液態水，放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示為2H2(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up7())2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1二、填空題（40分）13．（9分）在一定條件下，S8(s)和O2(g)發生反應依次轉化為SO2(g)和SO3(g)。反應過程中的能量關系可用右圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1mol產物的數據)。(1)寫出表示S8燃燒熱的熱化學方程式______________________。(2)寫出SO3分解生成SO2和O2的熱化學方程式________________。(3)若已知1個S8分子中有8個硫硫鍵，硫氧鍵的鍵能為dkJ·mol－1，氧氧鍵的鍵能為ekJ·mol－1，則S8分子中硫硫鍵的鍵能為________________。【答案】：(1)S8(s)＋8O2(g)eq\o(=,\s\up7())8SO2(g)ΔH＝－8akJ·mol－1(2)2SO3(g)eq\o(=,\s\up7())2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋2bkJ·mol－1(3)(2d－a－e)kJ·mol－1【解析】：(1)燃燒熱指的是1mol燃料完全燃燒生成穩定氧化物時放出的熱量，因此根據定義先寫出反應的化學方程式：S8(s)＋8O2(g)eq\o(=,\s\up7())8SO2(g)，又由于題干中給出的焓變是指生成1mol產物的數據，因此該反應的熱化學方程式為S8(s)＋8O2(g)eq\o(=,\s\up7())8SO2(g)ΔH＝－8akJ·mol－1。(3)設S8分子中硫硫鍵的鍵能為xkJ·mol－1，反應熱等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和，結合(1)可得8x＋8e－16d＝－8a。解得x＝2d－a－e。14．（10分）能源可以劃分為一級能源和二級能源，自然界中以現成形式提供的能源稱為一級能源；需依靠其他形式間接制取的能源稱為二級能源。例如自然界中的煤即為一級能源，而H2是一種高效而沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制取：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ/mol，根據以上敘述回答：(1)下列敘述中正確的是________。a．電能是二級能源b．水能是二級能源c．天然氣是一級能源d．水煤氣是一級能源(2)請你再列舉一些一級能源和二級能源一級能源：____________________；二級能源：____________________。(3)我國是世界上少數以煤為主要燃料的國家，下列關于煤作燃料的論點不正確的是________(填字母)。a．煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡單燃燒掉太可惜，應該綜合利用b．煤是發熱很高的固體燃料，我國煤炭資源相對集中，開采成本低，用煤作燃料實惠c．煤燃燒時產生大量二氧化硫和煙塵，對環境污染嚴重d．通過潔凈煤技術，如煤的氣化和液化，以及煙氣脫硫，不僅減輕了燃煤污染，還能提高煤燃燒的熱利用率(4)關于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向正確的是________。a．組成水的氫和氧都是可以燃燒的物質，因此可研究在水不分解的情況下，使氫成為二級能源b．設法將太陽光聚焦，產生高溫，使水分解產生氫氣c．尋找高效催化劑，使水分解產生氫氣，同時釋放能量d．尋找特殊催化劑，用于開發廉價能源，以分解水制取氫氣【答案】：(1)ac(2)煤、石油、風能等氫能、核能等(3)b(4)bd【解析】：(1)直接獲得的為一級能源，例如水、天然氣、煤、石油等，需要其他形式間接制取的為二級能源，例如電能、氫能、水煤氣等能源。(3)應該充分利用煤，不應過多地把煤作燃料。(4)利用氫，關鍵是廉價地獲得H2。H2O的分解是吸熱反應，不可能釋放能量。15．（11分）已知下列熱化學方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1③C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1④C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1回答下列問題：(1)表示H2燃燒的熱化學方程式是________________，表示C不完全燃燒的熱化學方程式是____________________。表示H2、C的燃燒熱的熱化學方程式分別是________、________。H2的燃燒熱ΔH為________________；C的燃燒熱為_____________________。(2)燃燒1gH2生成液態水，放出的熱量為________。(3)已知CO的燃燒熱為283.0kJ·mol－1，現有CO、H2和CO2組成的混合氣體116.8L(標準狀況)，完全燃燒后放出總能量為867.9kJ，且生成18g液態水，則混合氣體中H2為__________L，CO在混合氣體中的體積分數約為________(精確至小數點后2位)。【答案】：(1)①②③①④－285.8kJ·mol－1393．5kJ·mol－1(2)142.9kJ（以上每空1分）(3)22.40.39（4分）【解析】：(2)熱量Q＝n·|ΔH|＝eq\f(1g,2g/mol)×285.8kJ/mol＝142.9kJ。(3)m(H2O)＝18g→n(H2O)＝1mol→n(H2)＝1mol→V(H2)＝22.4Ln(CO)＝eq\f(582.1,283.0)mol←Q(CO)＝582.1kJ←Q(H2)＝285．8kJV(CO)＝eq\f(582.1,283.0)mol×22.4L/mol所以CO的體積分數＝eq\f(\f(582.1,283.0)×22.4L,116.8L)≈0.39。16．（10分）用CaSO4代替O2與燃料CO反應，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經濟的新型燃燒技術，反應①為主反應，反應②和③為副反應。①CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g)?H1=—47.3kJ?mol-1②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)?H2=+210.5kJ?mol-1③CO(g)C(s)+CO2(g)?H3=—86.2kJ?mol