Question

【题目】能源是人类赖以生存的基础。回答下列问题:

(1)下列不属于新能源的是________(填字母)。

a.煤炭 b.太阳能 c.风能 d.地热能

(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

气态分子中的化学键	断开1 mol化学键所需的能量/kJ
O-H	465
O=O	498

①氢气的燃烧热为________kJmol-1.

②断开1 mol H-H键需要吸收的能量为________kJ。

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

(3)金刚石和石墨为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时完全燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。

①在通常状况下，金刚石和石墨的稳定性较大的是________ (填“金刚石”或“石墨”)。

②12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成36g气体，该过程放出的热量为________kJ。

Answer 1

【答案】a 285.8 439.2 571.6 石墨 252.0

【解析】

(1)太阳能、风能、地热能、氢能均为新能源；

(2)①燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，H2O的稳定状态是液态；

②根据反应热等于断裂反应物化学键吸收的能量与形成生成物化学键释放的能量差计算H-H键的键能；

③根据II可知1mol液态水分解产生氧气和氢气，吸收285.8kJ的能量，结合物质变化与能量变化成正比计算2mol水反应吸收的能量。

(3)①物质含有的能量越低，物质的稳定性越强。由图可知石墨能量低，石墨更稳定；

②12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，生成的气体为一氧化碳和二氧化碳的混合气体，物质的量与热量成正比，结合图象计算。

(1)太阳能、风能、地热能、氢能均为新能源，而煤炭、天然气、石油则为化石能源，故不属于新能源的是a；

(2)①氢气的燃烧热是1molH2完全燃烧产生1mol液态水时放出的热量，根据已知信息可知氢气的燃烧热是285.8kJ/mol；

②由于反应热等于断裂反应物化学键吸收的能量与形成生成物化学键释放的能量差，所以H-H+×498kJ-2×465kJ=-241.8kJ，解得H-H=439.2kJ；

③根据Ⅱ可知1molH2反应产生1mol液态H2O放出热量285.8kJ，则1mol液态H2O分解产生氢气和氧气吸收285.8kJ的热量，则2mol液态H2O分解产生氢气和氧气吸收热量为2×285.8kJ=571.6kJ。

(3)①由图可知，金刚石能量高于石墨，物质含有的能量越低越稳定，说明石墨比金刚石稳定；

②12g石墨物质的量为1mol，在一定量空气中燃烧，依据元素守恒，若完全生成CO2气体质量为44g，若完全生成CO气体质量为28g，现在生成气体质量是36g，28g<36g<44g，可知生成的气体为CO和CO2混合气体，设CO物质的量为x，CO2物质的量为(1-x)mol，28x+44(1-x)=36g，解得x=0.5mol，CO2物质的量为0.5mol，结合图象可知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混合气体放出热量Q=393.5kJ/mol×0.5mol+110.5kJ/mol×0.5mol=252.0kJ；12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为252.0kJ。