Question

【題目】能源是人類賴以生存的基礎�；卮鹣铝袉栴}:

(1)下列不屬于新能源的是________(填字母)。

a.煤炭 b.太陽能 c.風能 d.地熱能

(2)已知：

Ⅰ.H2(g)+ O2(g)=H2O(g) H1=-241.8kJmol-1

Ⅱ.H2(g)+O2(g)=H2O(l) H2=-285.8kJmol-1

氣態(tài)分子中的化學鍵	斷開1 mol化學鍵所需的能量/kJ
O-H	465
O=O	498

①氫氣的燃燒熱為________kJmol-1.

②斷開1 mol H-H鍵需要吸收的能量為________kJ。

③36 g H2O(1)完全分解生成氧氣和氧氣，需要吸收________kJ的能量。

(3)金剛石和石墨為碳的同素異形體，它們在氧氣不足時燃燒生成一氧化碳，在氧氣充足時完全燃燒生成二氧化碳，反應中放出的熱量如圖所示。

①在通常狀況下，金剛石和石墨的穩(wěn)定性較大的是________ (填“金剛石”或“石墨”)。

②12 g石墨在一定量空氣中燃燒，生成36g氣體，該過程放出的熱量為________kJ。

Answer 1

【答案】a 285.8 439.2 571.6 石墨 252.0

【解析】

(1)太陽能、風能、地熱能、氫能均為新能源；

(2)①燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒產生穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量，H2O的穩(wěn)定狀態(tài)是液態(tài)；

②根據反應熱等于斷裂反應物化學鍵吸收的能量與形成生成物化學鍵釋放的能量差計算H-H鍵的鍵能；

③根據II可知1mol液態(tài)水分解產生氧氣和氫氣，吸收285.8kJ的能量，結合物質變化與能量變化成正比計算2mol水反應吸收的能量。

(3)①物質含有的能量越低，物質的穩(wěn)定性越強。由圖可知石墨能量低，石墨更穩(wěn)定；

②12g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36g，生成的氣體為一氧化碳和二氧化碳的混合氣體，物質的量與熱量成正比，結合圖象計算。

(1)太陽能、風能、地熱能、氫能均為新能源，而煤炭、天然氣、石油則為化石能源，故不屬于新能源的是a；

(2)①氫氣的燃燒熱是1molH2完全燃燒產生1mol液態(tài)水時放出的熱量，根據已知信息可知氫氣的燃燒熱是285.8kJ/mol；

②由于反應熱等于斷裂反應物化學鍵吸收的能量與形成生成物化學鍵釋放的能量差，所以H-H+×498kJ-2×465kJ=-241.8kJ，解得H-H=439.2kJ；

③根據Ⅱ可知1molH2反應產生1mol液態(tài)H2O放出熱量285.8kJ，則1mol液態(tài)H2O分解產生氫氣和氧氣吸收285.8kJ的熱量，則2mol液態(tài)H2O分解產生氫氣和氧氣吸收熱量為2×285.8kJ=571.6kJ。

(3)①由圖可知，金剛石能量高于石墨，物質含有的能量越低越穩(wěn)定，說明石墨比金剛石穩(wěn)定；

②12g石墨物質的量為1mol，在一定量空氣中燃燒，依據元素守恒，若完全生成CO2氣體質量為44g，若完全生成CO氣體質量為28g，現在生成氣體質量是36g，28g<36g<44g，可知生成的氣體為CO和CO2混合氣體，設CO物質的量為x，CO2物質的量為(1-x)mol，28x+44(1-x)=36g，解得x=0.5mol，CO2物質的量為0.5mol，結合圖象可知C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol，使C(石墨，s)+O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ/mol，生成CO2和CO混合氣體放出熱量Q=393.5kJ/mol×0.5mol+110.5kJ/mol×0.5mol=252.0kJ；12g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36g，該過程放出的熱量為252.0kJ。