课时分层作业(三)
(建议用时:40分钟)
[基础达标练]
1.关于能源,以下说法不正确的是( )
A.煤、石油、天然气等燃料属不可再生能源
B.煤、石油、水煤气可从自然界直接获取,属一次能源
C.太阳能是一次能源、新能源
D.潮汐能来源于月球引力做功
B [水煤气是煤与H2O(g)反应生成的,不是一次能源。]
2.氢气是一种很有前途的能源物质。以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是 ( )
A.利用太阳能直接使水分解产生氢气
B.用焦炭和水制取水煤气后分离出氢气
C.用Fe跟HCl反应制取氢气
D.由热电站提供电力,电解水产生氢气
[答案] A
3.下列关于反应热的描述中正确的是 ( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ•mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3) kJ•mol-1
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ•mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ•mol-1
C.反应热有正、负之分,燃烧热ΔH全部是正值
D.1 mol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
B [A项,中和热为57.3 kJ•mol-1,错误;C项,燃烧热ΔH为负值,错误;D项,燃烧热是生成稳定氧化物,H2O为液态,错误。]
4.已知葡萄糖的燃烧热ΔH=-2 804 kJ•mol-1,当它氧化生成1 g液态水时放出的热量是( )
A.26.0 kJ B.51.9 kJ
C.155.8 kJ D.467.3 kJ
A [葡萄糖的燃烧热是-2 804 kJ•mol-1,即1 mol葡萄糖完全燃烧生成6 mol二氧化碳和6 mol液态水时放出2 804 kJ的热量,当生成1 g液态水时放出热量为1 g18 g•mol-1÷6 mol×2 804 kJ=26.0 kJ。]
5.已知298 K、101 kPa下发生的三个化学反应:
C(s)+12O2(g)===CO(g) ΔH1<0
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2<0
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3<0
相同条件下,下列说法正确的是( )
A.56 g CO和32 g O2所具有的总能量小于88 g CO2所具有的总能量
B.碳的燃烧热是|ΔH3|
C.ΔH1<ΔH3
D.28 g CO的总能量比44 g CO2的总能量大
B [CO燃烧是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,A项错误。比较ΔH时必须带符号比较,ΔH3<ΔH1,C项错误。忽略了O2含有的能量,D项错误。]
6.已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ•mol-1
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 220 kJ•mol-1
请根据上面两个热化学方程式,回答下列问题:
(1)H2的燃烧热为________,C3H8的燃烧热为________________________。
(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。
(3)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol,完全燃烧时放热3 847 kJ,则在混合气体中H2和C3H8的体积比是____________。
[解析] (1)根据燃烧热的概念知H2、C3H8的燃烧热分别为285.8 kJ•mol-1、2 220 kJ•mol-1。
(2)燃烧释放的总热量的计算式为Q放=1 mol×285.8 kJ•mol-1+2 mol×2 220 kJ•mol-1=4 725.8 kJ。
(3)设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2,则有:
n1+n2=5 moln1×285.8+n2×2 220 kJ•mol-1=3 847 kJ
解得n1=154 mol n2=54 mol
在相同p、T时,V(H2)∶V(C3H8)=n(H2)∶n(C3H8)=3∶1。
[答案] (1)285.8 kJ•mol-1 2 220 kJ•mol-1
(2)4 725.8 kJ (3)3∶1
[能力提升练]
7.一些烷烃的燃烧热如下表:
化合物 燃烧热/kJ•mol-1 化合物
燃烧热/kJ•mol-1
甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0
乙烷 1 560.8 异丁烷 2 869.6
丙烷 2 221.5 2甲基丁烷 3 531.3
下列表达正确的是 ( )
A.正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ•mol-1
B.稳定性:正丁烷>异丁烷
C.乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(g)
ΔH=-1 560.8 kJ•mol-1
D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多
A [分析表中数据可得出规律:①烷烃中,碳原子数越多,燃烧热数值越大,碳原子数相同时,支链越多,燃烧热数值越低。综合表中数据可知正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ•mol-1,A正确;稳定性:正丁烷<异丁烷,B错误;2 mol乙烷燃烧的热化学方程式应为2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3 121.6 kJ•mol-1,C错误;相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越少,D错误。]
8.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)我国目前最主要的常规能源是________。
能源利用中存在的主要问题有_____________________________________。
(2)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________________________________。
(3)1.0 g液态乙醇完全燃烧生成液态水放出1.4 kJ热量,表示乙醇的燃烧的热化学方程式为______________________________________________