第2节燃烧能源
1.下列分别是利用不同能源发电的实例图,其中不属于
...新能源开发利用的是( )。
【解析】风力、太阳能、潮汐能均属于新能源。
【答案】C
2.下列说法不正确
...的是( )。
A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
B.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
C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
D.固体煤变为气体燃料后,燃烧效率将更高
【答案】A
3.下列能源组合中,均属于新能源的一组是( )。
①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能
A.①②③④
B.①⑤⑥⑦⑧
C.③④⑤⑥⑦⑧
D.③⑤⑥⑦⑧
【解析】核能、太阳能、生物质能、风能、氢能均属于新能源,具有资源丰富、可再生、没有污染或很少污染的特点。
【答案】D
4.根据热化学方程式S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-297.2 kJ·mol-1分析,下列说法中不正确
...的是( )。
A.S(s)在O2(g)中燃烧是放热反应
B.反应S(g)+O2(g)SO2(g)的ΔH大于-297.2 kJ·mol-1
C.1 mol SO2(g)所具有的能量小于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和
D.16 g固体硫在空气中充分燃烧,可放出148.6 kJ的热量
【解析】从所给热化学方程式分析,ΔH<0,故反应放热,A项正确;对比可知B项中硫为气态,由
S(s)→S(g)要吸收能量,故S(g)燃烧放出的热量多,即S(g)+O2(g)SO2(g)的ΔH<-297.2 kJ·mol-1,B项错误;因为S的燃烧是放热的反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,故1 mol SO2(g)所具有的能量小于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和,C项正确;16 g固体硫在空气中充分燃烧放出的热量为297.2 kJ·mol-1×0.5 mol=148.6 kJ,D项正确。
【答案】B
5.甲醇属可再生能源,可代替汽油作为汽车的燃料,下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式的是(  )。
A.CH 3OH(l)+23
O 2(g)CO 2(g)+2H 2O(l)  ΔH =+763.3 kJ·mol -1
B.CH 3OH(l)+23
O 2(g)
CO 2(g)+2H 2O(l)  ΔH =-763.3 kJ·mol -1
C.CH 3OH(l)+2
3
O 2(g)
CO 2(g)+2H 2O(g)  ΔH =-675.3 kJ·mol -1    D.2CH 3OH(l)+3O 2(g)
2CO 2(g)+4H 2O(l)  ΔH =-1526.6 kJ·mol -1
【解析】根据燃烧热的定义,书写表示燃烧热的热化学方程式时要以1 mol 可燃物为标准,其他物质的化学计量数可用分数,且生成物为稳定氧化物。
【答案】B
6.我国锅炉燃煤逐渐采用沸腾炉,采用沸腾炉的好处在于(  )。
①增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源  ②减少炉中杂质气体(如SO 2等)的生成  ③提高煤炭的热效率并减少CO 的排放  ④使得燃料燃烧更充分,从而提高燃料的利用率
A.①②
B.①③④
C.②③
D.③④
【解析】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,采用沸腾炉将固体燃料粉碎,以
增大燃料与空气的接触面积,提高燃烧效率,同时又能防止煤炭不充分燃烧产生CO 污染大气。
【答案】D
7.下列热化学方程式及ΔH 所表示的意义均正确的是(ΔH 的绝对值均正确)(  )。
A.C 2H 5OH(l)+3O 2(g)
2CO 2(g)+3H 2O(g)  ΔH =-1367.0 kJ·mol -1
(燃烧热)
B.2NaOH(aq)+H 2SO 4(aq)Na 2SO 4(aq)+2H 2O(l)  ΔH =-114.6 kJ·mol -1
(中和热)
C.S(s)+O 2(g)SO 2(g)  ΔH =-269.8 kJ·mol -1
(反应热)
D.2NO 2
O 2+2NO  ΔH =+116.2 kJ·mol -1
(反应热)
【解析】燃烧热是1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,而A 项反应中生成的气态水不是稳定的氧化物,故错误;中和热是强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol 水时放出的热量,而B 项热化学方程式的反应热表示生成2 mol 水时放出的热量,故错误;硫燃烧生成二氧化硫气体放热,C 项符合热化学方程式的书写方法,故正确;D 项未标注物质的聚集状态,故错误。
【答案】C
8.已知葡萄糖的燃烧热ΔH 是-2804 kJ·mol -1
,当它被氧化生成1 g 水时放出的热量是(  )。
A.26.0 kJ
B.51.9 kJ
C.155.8 kJ
D.467.3 kJ
【解析】由题给条件可写出表示葡萄糖的燃烧热的热化学方程式:C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2804 kJ·mol-1。由此可知,生成6 mol×18 g·mol-1=108 g水放出2804 kJ热量,则生成1 g水时放
出的热量为≈26.0 kJ。
【答案】A
9.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开发新能源(如太阳能、氢能、核能等)。
(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
汽车烧甲醇有。
(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)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料,它可以由绿植物的秸秆制取,制取乙醇的两步反应的化学
方程式分别是, 。0.1 mol乙醇完全燃烧生成液态水放出136.7 kJ 热量,表示乙醇的燃烧热的热化学方程式为。
【解析】(1)我国是一个人口众多的发展中国家,煤、石油等天然资源较为丰富,但人均资源占有量少,能源利用率低。(3)绿植物秸秆的主要成分为纤维素,由“纤维素→葡萄糖→乙醇”不难写出由秸秆制取乙醇的化学方程式。
【答案】(1)煤;人均资源占有量小,能源利用率低,单位产值能耗高
(2)使煤油油滴变为油雾,增大与氧化剂的接触面积,使煤油充分燃烧
(3)(C6H10O5)n(纤维素)+n H2O n C6H12O6(葡萄糖);C6H12O6(葡萄
糖)2C2H5OH+2CO2↑;C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1367 kJ·mol-1
10.已知25 ℃、101 kPa时,一些物质的燃烧热如下:
试写出表示上述物质燃烧热的热化学方程式。
①。
②                      。  ③                      。
【答案】①C 6H 6(l)+2
15
O 2(g)6CO 2(g)+3H 2O(l)  ΔH =-3267.5 kJ·mol -1
②CO(g)+
2
1
O 2(g)CO 2(g)  ΔH =-283.0 kJ·mol -1
③C 2H 5OH(l)+3O 2(g)
2CO 2(g)+3H 2O(l)  ΔH =-1366.8 kJ·mol -1
11.解决目前燃料使用过程中的环境污染问题,并缓解能源危机,已成为当前和未来的一项重大课题。有专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想,如图所示:
过程Ⅰ可用如下反应表示: ①2CO 22CO+O 2 ②2H 2O
2H 2↑+O 2↑
③2N 2+6H 2O 4NH 3+3O 2 ④2CO 2+4H 2O 2CH 3OH+3O 2 ⑤2CO+4H 2O
+3O 2
请回答下列问题:
(1)过程Ⅰ的能量转化形式为    能转化为  能。  (2)请完成第⑤个反应的化学方程式:        。  (3)上述转化过程中,ΔH 1和ΔH 2的关系是    。
【解析】(1)从过程Ⅰ中的变化可以看出,该过程中的能量转化形式为太阳能转化为化学能。 (2)由质量守恒定律可知,反应⑤中另一种产物为CH 4,化学方程式为2CO+4H 2O 2CH 4+3O 2。
(3)过程Ⅰ和过程Ⅱ互逆,则ΔH 1=-ΔH 2。 【答案】(1)太阳;化学 (2)2CO+4H 2O 2CH 4+3O 2
(3)ΔH 1=-ΔH 2
12.在101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫作该物质的燃烧热。一些烷
烃的燃烧热如下表:
下列说法正确的是( )。
A.正戊烷的燃烧热大于3531.3 kJ·mol-1
B.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多
C.正丁烷转化为异丁烷的热化学方程式为CH3CH2CH2CH3(g)CH3CH(CH3)CH3(g) ΔH=+8.4 kJ·mol-1
D.甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-891.0 kJ·mol-1
【答案】A
13.在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为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组成的混合气体,在上述条件下完全燃烧释放的热量为( )。
A.2912 kJ
B.2953 kJ
C.3236 kJ
D.3867 kJ
【解析】由热化学方程式知,CO、CH4的燃烧热分别为ΔH=-283 kJ·mo l-1和ΔH=-890 kJ·mol-1,则由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体完全燃烧放出的热量为1 mol×283 kJ·mol-1+3 mol×890 kJ·mol-1=283 kJ+2670 kJ=2953 kJ。
【答案】B
14.当今世界,能源的发展日益成为全人类共同关心的问题。乙烷、二甲醚燃烧热较大,可用作燃料,下图是乙烷、二甲醚燃烧过程的能量变化图。请回答下列问题:
(1)乙烷的燃烧热ΔH= kJ·mol-1。
(2)等物质的量的液态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量比气态乙烷(填“多”或“少”)。
(3)根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式: 。
(4)二氧化碳是主要的温室气体,从环保角度分析,放出相同的热量时,选择(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的CO2较少。