2024人教版新教材高中化学选择性必修1
第2课时 热化学方程式 燃烧热
基础过关练
题组一 热化学方程式的意义、书写及正误判断
1.下列说法错误的是( )
A.热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,只代表物质的量
B.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据
C.同一化学反应,化学计量数不同,ΔH不同,化学计量数相同而状态不同,ΔH也不相同
D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
2.(2022湖南常德一中月考)胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ 的热量;1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
D.CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1
3.(2021辽宁盘锦二中月考)下列热化学方程式正确的是( )
选项 已知条件 热化学方程式
A H2的燃烧热为a kJ·mol-1 H2+Cl2 2HCl ΔH=-a kJ·mol-1
B 1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应,放出热量98.3 kJ 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH= -98.3 kJ·mol-1
C H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq) BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D 31 g白磷固体比31 g红磷固体能量多b kJ P4(白磷,s) 4P(红磷,s) ΔH= -4b kJ·mol-1
4.(2021河北重点高中阶段性测试)热化学方程式与普通化学方程式不同,下列有关热化学方程式CO(g)+O2(g) CO2(g) ΔH=
-283.0 kJ·mol-1的说法错误的是( )
A.既表示化学反应中的物质变化,又表示化学反应中的能量变化
B.表示1 mol CO(g)与 mol O2(g)完全反应生成1 mol CO2(g)放出283.0 kJ的热量
C.一氧化碳的燃烧热为283.0 kJ·mol-1
D.CO与O2反应生成CO2只能实现化学能向热能的转化
题组二 燃烧热
5.燃烧是人们利用热能的重要方式。下列有关燃烧热的说法正确的是( )
A.燃烧热所指的燃烧产物一定是相应元素的最高价氧化物
B.含碳物质燃烧生成1 mol CO2时所放出的热量是燃烧热
C.实验测定H2的燃烧热时与所用H2量的多少无关
D.1 mol C燃烧生成CO时放出的热量是燃烧热
6.(2022江西九江一中月考)下列反应的反应热数值的绝对值与燃烧热数值相同的是( )
A.CH4(g)+2O2(g) 2H2O(l)+CO2(g) ΔH1
B.S(s)+O2(g) SO3(g) ΔH2
C.C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(g)+6H2O(g) ΔH3
D.2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH4
7.(2021山东师范大学附中第一次学业测评)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下:
①CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.CH3OH的燃烧热ΔH=-192.9 kJ·mol-1
B.反应①中的能量变化如图所示
C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应CH3OH(l)+O2(g) CO2(g)+2H2(g)的ΔH>
-192.9 kJ·mol-1
8.(2022江苏徐州一中月考)一些烷烃的燃烧热数据如表所示:
化合物 燃烧热 (kJ·mol-1) 化合物 燃烧热 (kJ·mol-1)
甲烷 890 正丁烷 2 878.0
乙烷 1 559.8 异丁烷 2 869.6
丙烷 2 219.9 2-甲基丁烷 3 531.3
下列表述正确的是( )
A.热稳定性:正丁烷>异丁烷
B.表示乙烷燃烧热的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g) 4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
C.正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol-1
D.相同质量的烷烃,碳元素的质量分数越大,完全燃烧放出的热量越多
9.能源的发展已成为全世界共同关心的问题。乙烷、二甲醚的燃烧热较大,可用作燃料,如图是乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图。请回答下列问题:
(1)a= 。
(2)乙烷的燃烧热为 kJ·mol-1。
(3)写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式: 。
能力提升练
题组一 按照信息书写热化学方程式或进行正误判断
1.(2022安徽合肥六中期中)依据图示判断,下列说法正确的是( )
A.氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B.2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低
C.液态水分解的热化学方程式为2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
D.H2O(g) H2O(l)时,断键吸收的能量小于成键放出的能量
2.根据所给信息,书写对应的热化学方程式。
(1)11.2 L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体,放出91.5 kJ热量,其热化学方程式为 。
(2)25 ℃、101 kPa下,HNO3、NaOH的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时,放出57.3 kJ的热量,其热化学方程式为 。
(3)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,请写出1 mol NH3(g)分解的热化学方程式: 。若1 mol N2(g)和
3 mol H2(g)在一定条件下发生反应,放出的热量 92 kJ(填“大于”“小于”或“等于”),理由是 。
(4)在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2气体和液态水时放热22.68 kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(5)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5,已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。25 ℃、101 kPa时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5,放出热量
123.8 kJ,该反应的热化学方程式为 。
题组二 燃烧热的理解与应用
3.已知:2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1;CO(g)+O2(g) CO2(g) ΔH=-282.9 kJ·mol-1。某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量,同时生成3.6 g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.1∶1 D.2∶3
4.已知下列几种含碳化合物的转化及能量变化关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.C(s)+2H2(g) CH4(g) ΔH=+74.8 kJ·mol-1
B.1 mol C(s)完全燃烧可释放779.7 kJ能量
C.CO的燃烧热ΔH=-110.6 kJ·mol-1
D.1 mol CO(g)具有的能量大于1 mol CO2(g)具有的能量
答案全解全析
基础过关练
1.B 标准状况是指0 ℃、101 kPa,而热化学方程式如果没有注明温度和压强,则指的是25 ℃、101 kPa,B错误。
2.B 依据题目信息确定反应物、生成物状态是否符合要求,C项应为H2O(l);依据热化学方程式中物质的化学计量数计算ΔH的数值,A项ΔH应为-285.8×2 kJ·mol-1,D项ΔH应为
-890.3 kJ·mol-1。
3.D 燃烧热是指在101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,H2完全燃烧后生成的是H2O(l)而不是HCl,A项错误;ΔH数值应与方程式中各物质的化学计量数相对应,故2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=(-98.3 kJ·mol-1)×2=-196.6 kJ·mol-1,B项错误;H2SO4与Ba(OH)2反应有BaSO4生成,故H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq) BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH<
-114.6 kJ·mol-1,C项错误;31 g白磷的物质的量为0.25 mol,ΔH数值应与方程式中各物质的化学计量数相对应,故P4(白磷,s) 4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1,D项正确。
4.D 热化学方程式既表示化学反应中的物质变化,又表示化学反应中的能量变化,A正确;热化学方程式CO(g)+O2(g) CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1表示1 mol CO(g)与 mol O2(g)完全反应生成1 mol CO2(g)放出283.0 kJ的热量,B正确;在25 ℃、101 kPa下,1 mol CO(g)与 mol O2(g)完全反应生成1 mol CO2(g)放出283.0 kJ的热量,则一氧化碳的燃烧热为
283.0 kJ·mol-1,C正确;CO与O2反应生成CO2为氧化还原反应,可实现化学能向电能的转化,D错误。
5.C 燃烧热所指的燃烧产物不一定是相应元素的最高价氧化物,如S元素对应的产物为SO2(g),A错误;燃烧热是指101 kPa下1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,B错误;实验测定H2的燃烧热时测定生成1 mol液态水时释放的热量,与所用H2量的多少无关,C正确;101 kPa下,1 mol C燃烧生成1 mol CO2(g)时放出的热量是C的燃烧热,D错误。
6.A 燃烧热是指在101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物[C CO2(g),H H2O(l),S SO2(g)]时所放出的热量。
7.D 由②知CH3OH并不是完全燃烧,1 mol CH3OH(g)完全燃烧生成液态水和气态二氧化碳时放出的热量才是其燃烧热,A错误;反应①的ΔH>0,而图示的ΔH<0,B错误;由题给反应可知,反应①为吸热反应,而反应②为放热反应,C错误;同物质的量的同种物质,气态时所具有的能量高于液态时所具有的能量,由②推知反应:CH3OH(l)+O2(g) CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1,D正确。
8.C 正丁烷和异丁烷完全燃烧都生成CO2(g)和H2O(l),正丁烷的燃烧热大于异丁烷的燃烧热,说明等物质的量的正丁烷的能量比异丁烷的能量高,而能量越低越稳定,所以异丁烷比正丁烷稳定,A错误;燃烧热是指101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定物质所放出的热量,生成的水应为液态,B错误;正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体,由题表中正丁烷、异丁烷的燃烧热可推知,正戊烷的燃烧热大于2-甲基丁烷的燃烧热,C正确;通过计算可得,相同质量的烷烃,碳元素的质量分数越大,完全燃烧放出的热量越少,D错误。
9.答案 (1) (2)1 560
(3)CH3OCH3(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 455 kJ·mol-1
解析 (1)以生成物1 mol H2O(l)作基准,确定a=。
(2)结合题图及上述分析得O2(g) CO2(g)+H2O(l) ΔH=-520 kJ·mol-1,则乙烷的燃烧热为520 kJ·mol-1×3=1 560 kJ·mol-1。
(3)结合题图及上述分析可得CH3OCH3(g)+O2(g) CO2(g)+H2O(l) ΔH=-485 kJ·mol-1,则表示二甲醚燃烧热的热化学方程式为CH3OCH3(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=
-1 455 kJ·mol-1。
能力提升练
1.C 氢气的燃烧热是指101 kPa下1 mol H2完全燃烧生成液态水时所释放的能量,故氢气的燃烧热为 kJ·mol-1=285.8 kJ·mol-1,A错误;由题图可知,2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量高,B错误;由题图可知:2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,故液态水分解的热化学方程式为2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) ΔH=
+571.6 kJ·mol-1,C正确;H2O(g) H2O(l)的过程是物理变化,没有化学键的断键和形成,D错误。
2.答案 (1)H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1
(2)HNO3(aq)+NaOH(aq) NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
(3)NH3(g) H2(g) ΔH=+46 kJ·mol-1 小于 该反应是可逆反应,不能进行完全 (4)CH3OH(l)+O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1
(5)AX3(l)+X2(g) AX5(s) ΔH=-123.8 kJ·mol-1
解析 (4)1 g甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2气体和液态水时放热22.68 kJ,则1 mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放热725.76 kJ,表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1。(5)AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃,25 ℃、101 kPa时,AX3为液态,AX5为固态,生成1 mol AX5放出热量123.8 kJ,该反应的热化学方程式为AX3(l)+X2(g) AX5(s) ΔH=
-123.8 kJ·mol-1。
反思升华
根据已知信息书写热化学方程式的一般思路
(1)根据反应物和生成物写出化学方程式,并标明各物质的状态。
(2)根据题中一定量反应物(或生成物)反应(或生成)时对应的热量变化,求出与反应物(或生成物)的化学计量数对应的热量变化。
(3)标明该反应的ΔH。
(4)注意特殊要求。如表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必须是1。
3.C 根据热化学方程式可知:H2的燃烧热为 kJ·mol-1=285.8 kJ·mol-1,生成的n(H2O)==0.2 mol,参加反应的H2为0.2 mol,故H2燃烧放出的热量为0.2 mol×
285.8 kJ·mol-1=57.16 kJ,CO燃烧放出的热量为113.74 kJ-57.16 kJ=56.58 kJ,故n(CO)==0.2 mol,则n(H2)∶n(CO)=1∶1。
4.C 图示分析如下:
根据本题所给信息无法得出1 mol C(s)完全燃烧释放的能量,B错误。根据图示可以得出1 mol CO(g)和 mol O2(g)具有的能量大于1 mol CO2(g)的能量,但不能得出1 mol CO(g)具有的能量大于1 mol CO2(g)具有的能量,D错误。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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