2019-2020年高三化學(xué)一輪 6-2燃燒熱　能源　化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算課件 新人教版.doc

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2019-2020年高三化學(xué)一輪 6-2燃燒熱　能源　化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算課件 新人教版 一、選擇題 1．下列有關(guān)燃料燃燒的說法正確的是 (　　) A．使燃料充分燃燒，空氣量越多越好 B．物質(zhì)燃燒都需要氧氣 C．水煤氣不屬于化石燃料，而煤、石油、天然氣屬于化石燃料 D．液化氣是目前世界上最重要的氣體礦物燃料 【解析】　A項(xiàng)，使燃料充分燃燒，空氣適量為好，過量會帶走部分熱量。B項(xiàng)，燃燒不一定都需要氧氣，如H2在Cl2中燃燒。C項(xiàng)中水煤氣是CO和H2的混合氣體，不是化石燃料，說法正確。D項(xiàng)，液化氣不是礦物燃料，而是化石燃料，故選C。 【答案】　C 2．能源是現(xiàn)代化社會生活的物質(zhì)基礎(chǔ)。背景材料：①xx年國際油價(jià)飆升，新型納米金屬燃料面世；②xx年、xx年全國許多省市全面推廣使用乙醇汽油；③到xx年，江蘇省將打造成為全國重要的太陽能產(chǎn)業(yè)基地；④生物柴油是以油脂為原料，通過水解、酯化得高級脂肪酸甲酯。下列說法正確的是(多選) (　　) A．乙醇汽油推廣的最主要目的在于降低國際市場的油料價(jià)格 B．生物柴油燃燒不會產(chǎn)生二氧化碳，是一種清潔能源 C．太陽能是一種清潔安全的可再生能源 D．納米金屬燃料表面積大、易引發(fā)、能量釋放快 【解析】　能源問題既是舉國關(guān)心的大問題，也是化學(xué)界一直關(guān)注的重要課題。生物柴油、乙醇汽油的推廣，主要是為緩解能源危機(jī)，達(dá)到節(jié)約資源的目的，納米金屬燃料作為新燃料，也與此有關(guān)。 【答案】　CD 3．丙烷是液化石油氣的主要成分，其燃燒熱為2 217.8 kJ/mol，表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 (　　) A．C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝＋2 217.8kJ/mol B．C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－2 217.8kJ/mol C．C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 217.8 kJ/mol D.C3H8(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－443.6 kJ/mol 【解析】　A項(xiàng)有兩處錯(cuò)誤：①H2O應(yīng)為液態(tài)；②ΔH<0；B項(xiàng)中H2O應(yīng)為液態(tài)；D項(xiàng)中C3H8物質(zhì)的量應(yīng)為1 mol。 【答案】　C 4．物質(zhì)A在一定條件下可發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化，由圖判斷下列關(guān)系錯(cuò)誤的是 (　　) A．A→F，ΔH＝－ΔH6 B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝1 C．C→F，|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6| D．|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6| 【解析】　A→F與F→A反應(yīng)方向相反，ΔH符號也相反，數(shù)值相同，A對；從轉(zhuǎn)化關(guān)系可以看出，B選項(xiàng)是從A又回到A的焓疊加，所以ΔH＝0，B錯(cuò)；C→D→E→F與C→B→A→F起點(diǎn)與終點(diǎn)均相同，所以兩條途徑的ΔH相等，C對；同理D也對。 【答案】　B 5．已知反應(yīng)： ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol ②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ/mol 則反應(yīng)：C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH是 (　　) A．－221 kJ/mol B．－110.5 kJ/mol C．110.5 kJ/mol D．221 kJ/mol 【解析】　書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意：(1)物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱的數(shù)值不同，因此要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)；(2)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)為相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量，它可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)；(3)要注意燃燒熱和中和熱的含義。依據(jù)蓋斯定律，將①－②即得，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol－(－283.0 kJ/mol)＝－110.5 kJ/mol，故B正確。 【答案】　B 6．已知熱化學(xué)方程式：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ/mol和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ/mol，當(dāng)1 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí)，其熱量變化為(　　) ①放出?、谖铡、?.44 kJ?、?.88 kJ?、?8 kJ A．②和⑤ B．①和③ C．②和④ D．②和③ 【解析】　2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ/mol① 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ/mol② ①＋②可得，H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol，則1 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí)要吸收的熱量為：44.0 kJ/mol＝2.44 kJ，故②、③正確，選D。 【答案】　D 7．實(shí)驗(yàn)室用4 mol SO2與2 mol O2進(jìn)行下列反應(yīng)： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.64 kJ/mol 當(dāng)放出314.624 kJ熱量時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率為 (　　) A．40% B．50% C．80% D．90% 【解析】　本題綜合考查化學(xué)反應(yīng)熱、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的計(jì)算，當(dāng)放出314.624 kJ熱量時(shí)，轉(zhuǎn)化的SO2的物質(zhì)的量為314.624 kJ2/196.64 kJ/mol＝3.2 mol，轉(zhuǎn)化率為3.2 mol/4 mol100%＝80%。 【答案】　C 8．已知：(1)膽礬失水的熱化學(xué)方程式為： CuSO45H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH＝＋Q1kJ/mol (2)室溫下，無水硫酸銅溶于水的熱化學(xué)方程式為： CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH＝－Q2 kJmol－1 (3)膽礬(CuSO45H2O)溶于水時(shí)溶液溫度降低。 則Q1與Q2的關(guān)系是(Q1、Q2為正數(shù)) (　　) A．Q1>Q2　　　　　　　B．Q1＝Q2 C．Q10，所以有Q1－Q2>0。 【答案】　A 9．灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。已知： ①Sn(s，白)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g)　ΔH1 ②Sn(s，灰)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g)　ΔH2 ③Sn(s，灰) (sn，白)　ΔH3＝＋2.1 kJmol－1 下列說法正確的是 (　　) A．ΔH1＞ΔH2 B．錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在 C．灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng) D．錫制器皿長期處在低于13.2 ℃的環(huán)境中，會自行毀壞 【解析】　據(jù)蓋斯定律，②－①得：Sn(s，灰)===Sn(s，白)　ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝＋2.1 kJmol－1，可知ΔH2>ΔH1，A項(xiàng)不正確；灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，C項(xiàng)不正確；據(jù)反應(yīng)③可知，常溫(25 ℃)下錫以白錫狀態(tài)存在，當(dāng)錫制器皿長期處在低于13.2 ℃的環(huán)境下，會轉(zhuǎn)化為粉末狀的灰錫，而自行毀壞，B項(xiàng)不正確，D項(xiàng)正確。 【答案】　D 10．甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是 ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJmol－1 ②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJmol－1 下列說法正確的是 (　　) A．CH3OH的燃燒熱為192.9 kJmol－1 B．反應(yīng)①中的能量變化如上圖所示 C．CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量 D．根據(jù)②推知反應(yīng)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJmol－1 【解析】　選項(xiàng)A，不正確，燃燒熱是指101 kPa下，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的能量，題中甲醇與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物之一是H2，故不正確；選項(xiàng)B，不正確，反應(yīng)①是一個(gè)吸熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量應(yīng)小于生成物的總能量，而圖中表達(dá)的是反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故不正確；選項(xiàng)C，反應(yīng)②中，甲醇轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃獾姆磻?yīng)為放熱反應(yīng)，故不正確；選項(xiàng)D，液態(tài)甲醇燃燒放熱比氣態(tài)甲醇燃燒放熱要少，故正確。 【答案】　D 11．已知反應(yīng)：①101 kPa時(shí)，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ/mol ②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol。下列結(jié)論正確的是(　　) A．碳的燃燒熱大于110.5 kJ/mol B．①的反應(yīng)熱為221 kJ/mol C．稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為－57.3 kJ/mol D．稀醋酸和稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水，放出57.3 kJ的熱量 【解析】　燃燒熱是1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量，因此表示燃燒熱只標(biāo)出數(shù)值和單位，即不再標(biāo)出符號來表示放熱。中和熱是在稀溶液中酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)放出的熱量。對于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O中和熱為57.3 kJ/mol。由中和熱定義知中和反應(yīng)也是放出熱量，故中和熱也只表示數(shù)值和單位即可，不再標(biāo)出表示放熱的“－”號，故C錯(cuò)誤。由于2C(s)＋O2(g)===2CO(g)燃燒生成的是CO，不是穩(wěn)定的氧化物，因此＝110.5 kJ/mol不是碳的燃燒熱。由于不穩(wěn)定的CO轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定CO2又放出熱量，故碳的燃燒熱大于110.5kJ/mol。反應(yīng)熱的表示包含三部分“符號”“數(shù)值”和“單位”表示放熱還是吸熱。而B選項(xiàng)中沒有表示出符號故錯(cuò)誤；由于稀醋酸是弱電解質(zhì)電離時(shí)吸收熱量，故稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol H2O，放出的熱量小于57.3 kJ。 【答案】　A 12．已知3.6 g碳在6.4 g氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，測得放出熱量a kJ。又知道12.0 g碳完全燃燒，放出熱量為b kJ。則熱化學(xué)方程式C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝w，w等于 (　　) A．－(a－b)kJmol－1　　　　 B．－(a＋b)kJmol－1 C．－(5a－0.5b)kJmol－1 D．－(10a－b)kJmol－1 【解析】　n(C)＝＝0.3 mol n(O2)＝＝0.2 mol。 經(jīng)計(jì)算二者完全反應(yīng)后生成0.1 mol CO2,0.2 mol CO，所以生成0.2 mol CO放出的熱量為(a－0.1b)kJ，所以生成1 mol CO放出的熱量為(a－0.1b)kJ＝(5a－0.5b)kJ，即w＝－(5a－0.5b)kJmol－1。 【答案】　C 二、非選擇題 13．(xx年梅州調(diào)研)“氫能”將是未來最理想的新能源。 (1)實(shí)驗(yàn)測得，1克氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9 kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為________。 A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－142.9 kJmol－1 B．H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJmol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1 D．H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－285.8 kJmol－1 (2)根據(jù)“綠色化學(xué)”的思想，為了制備H2，某化學(xué)家設(shè)計(jì)了下列反應(yīng)步驟： ①CaBr2＋H2OCaO＋2HBr ②2HBr＋HgHgBr2＋H2 ③HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2 ④2HgO2Hg＋O2↑ 你認(rèn)為該方法的主要缺點(diǎn)是_________________________。 (3)利用核能把水分解制氫氣，是目前正在研究的課題。下圖是其中的一種流程，其中用了過量的碘。請寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：____________________________________；用該法制取氫氣最大的優(yōu)點(diǎn)是：____________________________。 (4)有人認(rèn)為目前利用氫氣作為能源不太現(xiàn)實(shí)。請問你認(rèn)為是否現(xiàn)實(shí)？________(填“不現(xiàn)實(shí)”或“現(xiàn)實(shí)”)，說明能夠支持你的觀點(diǎn)的兩點(diǎn)理由：____________________________。 【解析】　(1)書寫氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式時(shí)，H2的物質(zhì)的量不受限制，若書寫表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，H2的物質(zhì)的量必須為1 mol，且必須生成穩(wěn)定的化合物液態(tài)水。 (2)(3)評價(jià)方案的優(yōu)劣時(shí)，可以從反應(yīng)條件的可操作性、對環(huán)境的影響等角度進(jìn)行。 (4)回答該小題時(shí)可以從不同的角度進(jìn)行，只要能夠證明觀點(diǎn)即可。如可以從制取成本、儲存、運(yùn)輸?shù)冉嵌日f明不現(xiàn)實(shí)；可以從來源、對環(huán)境的影響等角度說明方案現(xiàn)實(shí)。 【答案】　(1)BC　(2)循環(huán)過程需要很高的能量，且使用重金屬汞，會產(chǎn)生污染 (3)SO2＋I(xiàn)2＋2H2O2HI＋H2SO4 SO2和I2可循環(huán)使用，無污染 (4)不現(xiàn)實(shí)　現(xiàn)有的制取氫氣方法耗能大，制取的成本太高　氫氣的熔沸點(diǎn)太低，給儲存和運(yùn)輸帶來困難 (或：現(xiàn)實(shí)　制取氫氣用水為原料、來源豐富　氫氣燃燒的產(chǎn)物是水，不會給環(huán)境帶來任何污染) 14．A～G是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)，A、D為單質(zhì)，G是含A元素的酸性氣體。已知：A(s)＋B(g)===C(g)＋D(g)　ΔH＝＋131.4 kJmol－1，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)測知，4 g A發(fā)生上述反應(yīng)吸收43.8 kJ的熱量。 (1)寫出A元素的名稱________。 (2)另外知： A(s)＋O2(g)===G(g)　ΔH＝－393.6 kJmol－1 C(g)＋O2(g)===G(g)　ΔH＝－283 kJmol－1 D(g)＋O2(g)===B(g)　ΔH＝－242 kJmol－1 由此判斷“因?yàn)?83 kJmol－1＋242 kJmol－1>393.6 kJmol－1，所以A燃燒時(shí)加少量B可以放出更多的熱量”這種說法是否正確？并說明理由___________________。 (3)寫出A＋O2―→C的熱化學(xué)方程式： ________________________________________________________________________。 【解析】　(1)由A(s)＋B(g)===C(g)＋D(g) ΔH＝＋131.4 kJmol－1， 知n(A)＝＝mol M(A)＝＝12 gmol－1，故A為碳，B為H2O，C為CO，D為H2，G為CO2，E為濃H2SO4或濃HNO3。 (2)可把3個(gè)熱化學(xué)方程式具體寫為： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.6 kJmol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJmol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJmol－1 兩種途徑反應(yīng)熱分別為：－283 kJmol－1－242 kJmol－1＋131.4 kJmol－1＝－393.6 kJmol－1和－393.6 kJmol－1，可見是相等的。 (3)將C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.6 kJmol－1和CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJmol－1兩式相減即得C＋O2―→CO的熱化學(xué)方程式。 【答案】　(1)碳 (2)不正確，因?yàn)? mol A與O2直接燃燒放出的熱量為393.6 kJ，而1 mol A先與B反應(yīng)生成C和D，C和D再與O2反應(yīng)，共放熱量－131.4 kJ＋283 kJ＋242 kJ＝393.6 kJ，兩者相同 (3)C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.6 kJmol－1 15．下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ/mol 根據(jù)上面兩個(gè)熱化學(xué)方程式，試回答下列問題： (1)H2的燃燒熱為________，C3H8的燃燒熱為____________。 (2)現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共5 mol，完全燃燒時(shí)放熱3 847 kJ，則在混合氣體中H2和C3H8的體積比為________。 【解析】　題目中可以應(yīng)用的主要信息是熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)和反應(yīng)熱，解答該題時(shí)可先確定可燃物的燃燒熱，然后根據(jù)Q放＝n燃燒熱進(jìn)行計(jì)算。 (1)根據(jù)燃燒熱的概念可知：H2、C3H8的燃燒熱分別為285.8 kJ/mol、2 220 kJ/mol。 (2)設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為n1、n2，則有： 解得 在相同p、T時(shí)，V(H2)∶V(C3H8)＝n(H2)∶n(C3H8)＝3∶1。 【答案】　(1)285.8 kJ/mol　2 220 kJ/mol　(2)3∶1