第一章 第一节 第3课时 热化学反应方程式、燃烧热（讲义及解析）-2024-2025学年高二化学选择性必修1（人教版2019）

化学反应原理(周星星·化学） 第3课时 热化学反应方程式、燃烧热 思考与交流 观察下列几个方程式，与一般的方程式有何区别？ H2(g) + I2(g) 2HI(g) ΔH=﹣14.9 kJ/mol N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH =﹣92.4kJ/mol 2H2(g) + O2(g) ==== 2H2O(g) ΔH=﹣483.6 kJ/mol 1、 热化学方程式的概念及意义 1． 概念：表明反应所放出或吸收的_______的化学方程式，叫做热化学方程式。 2．意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的________变化，也表明了化学反应中的______变化。 3．实例：2H2(g) + O2(g) ==== 2H2O(g)ΔH=﹣483.6 kJ/mol表示的意义为2mol氢气与1mol氧气完全反应生成2mol水蒸气，放出483.6 kJ的热量。 二、热化学方程式的书写方法 1．需注明反应时的________和________。因为反应时的温度和压强不同，其ΔH也不同。但常用的ΔH的数据，一般都是25℃和101 kPa时的数据，因此可不特别注明。 2．需注明反应物和生成物的聚集状态：气体用“____”，液体用“_____”，固体用“_____”，溶液用“_____”，一般不写反应条件，不标气体和沉淀符号。 注意 物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也均不同。例如，冰熔化为水时、需要吸收热量；水蒸发为水蒸气时，也需要吸收热量。 因此，H2与O2反应生成1 mol H2O(l)与生成1 mol H2O(g)时所放出的热量是不同的。 3. 热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其___________，可以是整数或分数。 4. 标注ΔH的正负。化学方程式后面空一格标注ΔH，若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋” 5. 计算ΔH的数值。根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。ΔH单位是kJ·mol－1 6. 热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，若化学计量数加倍，则ΔH的数值也要加倍 如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 7. 逆反应的ΔH数值与正反应的相等、符号相反 思考与交流 （1）已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH =﹣92.4kJ/mol，那么，1molN2与3 mol H2充分反应，放出92.4kJ的能量。这种说法是否正确？ （2）将2 mol SO2(g)、1 mol O2(g)充入一密闭容器，被催化氧化为SO3(g)，充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则该反应的热化学方程式应如何书写？ 【对点训练1】 1．下列说法正确的是(　　) A．书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可 B．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应 C．表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式 D．氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ 2．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，则下列关于热化学方程式2H2O(l) ===2H2(g)＋O2(g)的ΔH的说法中正确的是(　　) A．方程式中的化学计量数表示分子数 B．该反应的ΔH大于零 C．该反应的ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 D．该反应可表示36 g水分解时的热效应 3．在25 ℃、101 kPa下，1 g 甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是(　　) A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝＋725.8 kJ·mol－1 B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1 452 kJ·mol－1 C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－725.8 kJ·mol－1 D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝＋1 452 kJ·mol－1 4．关于热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，下列有关叙述不正确的是(　　) A．2 mol H2完全燃烧生成液态水放出571.6 kJ的热 B．1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8 kJ的热 C．2个氢分子完全燃烧生成液态水时放出571.6 kJ的热 D．上述热化学方程式可表示为H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 5．写出下列反应的热化学方程式： （1）NH3(气态)在高温高压催化剂下分解生成1mol N2(气态)与H2(气态)，吸收92.2kJ的热量 ________________________________________________________________________________________。 （2）1mol H2(气态)与适量O2(气态)起反应，生成H2O(液态)能放出285.8kJ的热量 ________________________________________________________________________________________。 （3）32g Cu(固态)与适量O2(气态)起反应，生成CuO(固态)放出78.5kJ的热量 ________________________________________________________________________________________。 6、根据信息书写热化学方程式 (1)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5.回答下列问题：已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时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： 。 (2)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为： 。 (3)在一定条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应生成氨气，达到平衡时N2的转化率为25%，放出Q kJ的热量，写出N2与H2反应的热化学方程式为： 。 (4)化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示 试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式： 。 (5)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是 。 三、燃烧热 （一）、燃烧热的概念与单位 1． 概念：在101 kPa时， 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 单位： 注：指定产物：C → ；H → ；S → ；N → 。 2． 意义：甲烷的燃烧热为890.31 kJ·mol－1，或ΔH＝－890.31 kJ·mol－1，它表示25℃、101 kPa时，1 mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出890.31 kJ的热量。 3． 表示燃烧热的热化学方程式的书写 书写表示燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 4．燃烧热的计算 由燃烧热定义可知：25 ℃、101 kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热 即：Q放＝n(可燃物)×|ΔH|；或变换一下求物质的燃烧热：ΔH＝－。此公式中的ΔH是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热 （二）、燃烧热和中和热的对比 1．中和热、燃烧热的单位为kJ·mol-1，不带“+”、“﹣”。 2．燃烧热是1 mol纯物质燃烧；中和热是生成1mol液态水。 类型 比较 燃烧热 中和热 定义 在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热 酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量称为中和热 标准 可燃物为1 mol 产物水为1 mol 单位 kJ·mol-1 数值 不同物质的燃烧热不同 强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量 【对点训练2】 1．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(　　) 2．下列说法正确的是 A．1molH2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫H2的燃烧热 B．25℃、101kPa时，1molS和2molS的燃烧热相等 C．已知S(s)+O2(g)=SO3(g) ∆H=-269.8kJ/mol，则硫生成SO3的反应热为269.8kJ/mol D．25℃、101kPa时，碳的燃烧热为-393.5kJ/mol 3．下列热化学方程式中能表示可燃物燃烧热的是(　　) A．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802.3 kJ·mol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－484.0 kJ·mol－1 4．已知充分燃烧a g乙烯气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙烯燃烧的热化学方程式正确的是(　　) A．C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-2b kJ/mol B．C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝+2b kJ/mol C．2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝-2b kJ/mol D．2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝+b kJ/mol 5．下列各组物质的燃烧热相等的是(　　) A．碳和一氧化碳 B．淀粉和纤维素 C．1 mol碳和3 mol碳 D．3 mol C2H2和1 mol C6H6 6．油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应： C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)，已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ，油酸甘油酯的燃烧热约为(　　) A．3.8×104 kJ·mol－1　　 B．－3.8×104 kJ·mol－1　　 C．3.4×104 kJ·mol－1 D．－3.4×104 kJ·mol－1 7．已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为(　　) A．55 kJ　 B．220 kJ　 C．550 kJ　 D．1 108 kJ 8.下列说法或表示方法正确的是(　　) A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 B．在稀溶液中： H+＋OH-=H2O；△H=-57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ； C．由C(石墨)→C(金刚石)；△H=＋1.19 kJ/mol 可知，金刚石比石墨稳定 D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)；△H=＋285.8kJ/mol 9. 下列有关热化学方程式的叙述中，正确的是(　　) A．含20.0 g NaOH的稀溶液与足量的稀硫酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示中和热的热化学方程式为：2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ∆H=-114.8 kJ B．已知热化学方程式：SO2(g)+O2(g)SO3(g) ∆H=-98.32 kJ/mol，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量为196.64 kJ C．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/mol，则H2的燃烧热为241.8 kJ/mol D．用稀氨水与稀盐酸进行中和热的测定实验，计算得到的中和热的∆H偏大 1．下列说法正确的是(　　) A．在稀溶液中，1 mol H2SO4(aq)与1 mol Ba(OH)2(aq)完全中和所放出的热量为中和热 B．25 ℃、101 kPa时，1 mol H2和2 mol H2的燃烧热不相等 C．CO能和O2反应生成稳定的CO2，CO的燃烧反应一定是放热反应 D．101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热 2．根据热化学方程式：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297.23 kJ·mol－1，分析下列说法中不正确的是(　　) A．S的燃烧热为297.23 kJ·mol－1 B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)放出的热量大于297.23 kJ C．32 g S(g)完全燃烧放出的热量小于297.23 kJ D．形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S(s)和1 mol O2(g)的化学键所吸收的总能量 3．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1；②H2(g)＋S(g)===H2S(g)　ΔH＝－20.1 kJ·mol－1，下列判断正确的是(　　) A．若反应②中改用固态硫，则消耗1 mol S(s)反应放出的热量小于20.1 kJ B．从焓变数值知，单质硫与氧气相比，更容易与氢气化合 C．由反应①②知，水的热稳定性弱于硫化氢 4． 25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、890.3 kJ·mol－1、2800 kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是(　　) A．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 D．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2 800 kJ·mol－1 5．已知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，CO的燃烧热为282.8 kJ·mol－1。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况)，经充分燃烧后，一共放出热量710.0 kJ，并生成液态水。下列说法正确的是(　　) A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝＋282.8 kJ·mol－1 B．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 C．燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40% D．混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，电子转移总数为2NA 6．一些烷烃的燃烧热如表，下列表达正确的是(　　) 化合物 燃烧热/ kJ·mol－1 化合物 燃烧热/ kJ·mol－1 甲烷 890.3 正丁烷 2878.0 乙烷 1560.8 异丁烷 2869.6 丙烷 2221.5 2－甲基丁烷 3531.3 A．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 B．稳定性：正丁烷＞异丁烷 C．正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol－1 D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多 7．已知反应①稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，下列结论正确的是(　　) A．碳的燃烧热为110.5 kJ·mol－1 B．2 mol C(s)＋1 mol O2(g)的总能量比2 mol CO(g)的总能量高221 kJ C．0.5 mol H2SO4(浓)与1 mol NaOH溶液混合，放出57.3 kJ 热量 D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ 热量 8．下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　) A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1 B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)====CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1 C．已知2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，则H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1 D．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1 9．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(　　) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 367.0 kJ/mol(燃烧热) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝＋57.3 kJ/mol(中和热) C．S(s)＋O2(g)===2SO2(g)　ΔH＝－296.8 kJ/mol(反应热) D．2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ/mol(反应热) 10．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) 　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1。现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，若实验测得反应放热3 845.8 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是(　　) A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3 11．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．Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)　ΔH1 B．2Na(s)＋O2(g)=== Na2O(s)　ΔH2 C．2Na(s)＋O2(g)=== Na2O2(s)　ΔH3 D．CH3OCH3(g)＋3O2(g)=== 2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH4 (已知CH3OCH3沸点为－24.9 ℃) 12．下列有关热化学方程式的叙述,正确的是(　　) A．若2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，则1 mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5 kJ B．若CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－812.3 kJ·mol－1，则甲烷的燃烧热为812.3 kJ·mol－1 C．若2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝＋56.9 kJ·mol－1，则2 mol NO2(g)置于密闭容器中充分反应吸收的热量为56.9 kJ D．若H+(aq)＋OH-(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量为57.3 kJ 13．已知C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.5 kJ·mol－1 欲得到相同热量，需充分燃烧C和H2的质量比约为(　　) A．12∶3.25 B．3.25∶12 C．1∶1 D．6∶1 14．按要求书写热化学方程式。 (1)已知25 ℃，100 kPa时：1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 804 kJ热量。则25 ℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为; (2)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为: (3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是: (4)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： (5)已知4.4 g CO2气体与足量H2经催化生成CH3OH气体和水蒸气时放出4.95 kJ的热量，其热化学方程式为： ___ (6)稀溶液中，1 mol H2SO4与NaOH完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出该反应的热化学方程式： __________________________________________________________________________ 15．分析图像书写热化学方程式。 (1)图甲表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式： (2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1 mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式： (3)图丙表示一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量相对大小， ①D是____________(填离子符号) ②反应BA＋C的热化学方程式为_____________________________________________(用离子符号表示) (4)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式：_______________________________________________________ 16．在25 ℃、101 kPa时，H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol H2O(l)放出571.6 kJ的热量。 (1)H2的燃烧热为 ， 表示H2燃烧热的热化学方程式为: (2)若1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ，则4 g氢气完全燃烧生成气态水时，放出的热量为________ (3)已知：CH4的燃烧热是ΔH＝－890 kJ·mol－1，H2和CH4混合气体112 L(标准状况下)完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为3 695 kJ，则混合气体中H2和CH4的体积比约为 17．(1)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为： C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 219.9 kJ·mol－1 已知CO气体燃烧的热化学方程式为：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1 试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值约为 (2)已知氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为 18．(1)已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，若1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应H2(g)＋O2(g)===H2O(l)的ΔH＝ kJ·mol－1。氢气的燃烧热为 kJ·mol－1 (2)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料，它可以由绿色植物的秸秆制取，1.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出1.367 kJ热量，表示乙醇燃烧热的热化学方程式为: (3)298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为: 答案及解析 一、 热量 物质 能量 二、 1. 温度 压强 2. g l s aq 3. 物质的量 思考与交流： （1）错。该反应为可逆反应，无法进行到底，实际放出的热量小于92.4kJ。 （2）2mol SO2、1mol O2充入恒容容器中，达平衡时，SO2的转化率为50%，则反应了的SO2的物质的量为1mol，放出热量98.3kJ，则每反应1molSO2，放出98.3kJ的热量，故热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g) △H=-196.6 kJ•mol-1或SO2(g)+O2(g) ⇌SO3(g)，△H=-98.3 kJ•mol-1 三、1 mol kJ·mol-1 CO2(g)；H2O(l)；SO2(g) ；N2(g) 【对点训练1】 1．C。解析：热化学方程式还应注明各物质的聚集状态，A项错误；放热反应有时在点燃或加热时才能发生，B项错误；ΔH的单位应为kJ·mol－1，D项错误。 2．B。解析：在书写热化学方程式时，若反应物和生成物对换，则ΔH的符号相反，数值不变，故B项正确，C项不正确；D项未注明水为液态。 3．B。解析：在25 ℃、101 kPa下，1 mol甲醇(即32 g)燃烧生成CO2和液态水放热为32×22.68 kJ≈725.8 kJ,2 mol甲醇燃烧放热1 452 kJ。 4．C。解析：根据氢气燃烧的热化学方程式可知，2 mol H2完全燃烧生成液态水放出571.6 kJ的热量，A正确；同样1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量是571.6 kJ÷2＝285.8 kJ，B正确；因为化学计量数表示的是参加反应的物质的物质的量，不是分子数，C不正确；反应热与化学计量数成正比，D正确。 5、【答案】2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH= +92.2kJ·mol-1H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= -285.8kJ·mol-1Cu(s)+O2(g)=CuO(s) ΔH= -157kJ·mol-1 【详解】 （1）NH3(g)在高温高压催化剂下分解生成1mol N2(g)与H2(g)，吸收92.2kJ的热量，NH3分解生成1mol N2(g)，则NH3的物质的量为2mol，生成的H2(g)为3mol，该反应为可逆吸热反应，焓变为正数，其热化学方程式为2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH= +92.2kJ·mol-1； （2）1mol H2(g)与适量O2(g)起反应，生成H2O(l)需放出285.8kJ的热量，1mol H2(g)完全燃烧会消耗0.5mol O2，该反应为放热非可逆反应，焓变为负数，其热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= -285.8kJ·mol-1； （3）1mol Cu(s)与适量O2(g)起反应，生成CuO(s)放出157kJ的热量，1mol Cu(s)完全反应生成CuO需要消耗0.5 mol O2，该反应为放热非可逆反应，焓变为负数，其热化学方程式为Cu(s)+O2(g)=CuO(s) ΔH= -157kJ·mol-1。 6、【答案】AX3(l)＋X2(g)=AX5(s)　ΔH=-123.8 kJ·mol-1C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-4Q kJ·mol-1N2(g)＋3H2(g) 2NH3(l)　ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1NaBH4(s)＋2H2O(l)=NaBO2(s)＋4H2(g) ΔH=-216 kJ·mol-1 【详解】 (1)室温时AX3为液态(l)，AX5为固态(s)，反应的热化学方程式为：AX3(l)＋X2(g)=AX5(s)　ΔH=-123.8 kJ·mol-1。 (2)根据碳原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3.生成100 gCaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，反应的热化学方程式：C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1。 (3)1 mol N2完全反应放出的热量为kJ=4Q kJ，故反应的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-4Q kJ·mol-1。 (4)根据箭头的指向可知a、b、c均为正值, ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1，故反应的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(l)　ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1。 (5)消耗1 mol NaBH4(s)放热×38 kJ=216 kJ，故反应的热化学方程式：NaBH4(s)＋2H2O(l)=NaBO2(s)＋4H2(g) ΔH=-216 kJ·mol-1。 【对点训练2】 1、C。解析：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，A错误；燃烧热是指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；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。 2、【答案】B 【详解】 A．燃烧热对产物的要求是稳定状态，对水来说应为H2O(l)，A不正确； B．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧放出的热量，与实验时反应物的用量无关，所以25℃、101kPa时，1molS和2molS的燃烧热相等，B正确； C．从热化学方程式S(s)+O2(g)=SO3(g) ∆H=-269.8kJ/mol可以看出，燃烧为放热反应，∆H小于0，所以硫生成SO3的反应热为-269.8kJ/mol，C不正确； D．燃烧热都为正值，所以25℃、101kPa时，碳的燃烧热为393.5kJ/mol，D不正确； 故选B。 3、A。解析：表示燃烧热的热化学方程式要求1 mol 纯物质完全燃烧，生成指定产物。符合要求的只有A项。 4、【答案】A 【详解】 a g乙烯充分燃烧生成1mol二氧化碳气体和液态水，则a g乙烯的物质的量为0.5mol，所以1mol乙烯充分燃烧放出的热量为2b kJ，相应的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-2b kJ/mol； 故答案为A。 5．C。解析：燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。物质不同，其燃烧热不相等，A、B、D项错误；燃烧热是物质的性质，与可燃物的用量多少无关，可燃物相同，则燃烧热相等，C项正确。 6．C。解析：燃烧热是指25 ℃、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，则1 mol油酸甘油酯的燃烧热为×884 g·mol－1≈3.4×104 kJ·mol－1。 7．A。解析：丙烷分子式是C3H8，燃烧热为ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，则1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水，放热2 215 kJ。1.8 g水的物质的量为0.1 mol，则消耗丙烷的物质的量为0.025 mol，所以反应放出的热量为0.025 mol×2 215 kJ·mol－1＝55.375 kJ，则放出的热量约为55 kJ。 8、【答案】B 【详解】 A．在相同条件下，将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，硫固体变化为硫蒸气吸热，所以前者放出热量多，故A错误； B．在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1，若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合，浓硫酸溶解放热，生成1mol水放出的热量大于57.3 kJ，故B正确； C．由“C(s，石墨)=C(s，金刚石)△H=+1.9kJ•mol-1”可知，石墨变化为金刚石吸热，金刚石能量高于石墨，金刚石比石墨活泼，故C错误； D．在101kPa时，2g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式可表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1，故D错误； 答案选B。 9、【答案】D 【详解】 A．含20.0 g NaOH的稀溶液与足量的稀硫酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，20.0 g NaOH的物质的量是0.5 mol，由于中和热是在稀溶液中酸、碱发生中和反应产生1 mol液体水时放出的热量，则表示中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ∆H=-57.4 kJ/mol，A错误； B．热化学方程式：SO2(g)+O2(g)SO3(g) ∆H=-98.32 kJ/mol表示1 mol SO2气体完全转化为SO3(g)时放出热量98.32 kJ，由于该反应为可逆反应，所以在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应时，产生的SO3气体的物质的量小于2 mol，则最终放出的热量小于196.64 kJ，B错误； C．因燃烧热在某一温度和压强下1 mol某物质完全燃烧生成稳定氧化物时所释放出的热量，水的稳定状态是液态，H2O由气态转化为液态会放出热量，故由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/mol，可知H2的燃烧热大于241.8 kJ/mol，C错误； D．氨水中的一水合氨是弱电解质，电离吸收热量，则若用稀氨水与稀盐酸进行中和热的测定实验，反应放出的热量比稀HCl与稀NaOH反应放出热量少。反应放热越少，反应热就越大，故计算得到的中和热的∆H偏大，D正确； 故合理选项是D。 1．C。解析：在稀溶液中，OH－与H＋发生反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量为中和热，1 mol H2SO4(aq)与1 mol Ba(OH)2(aq)完全中和生成2 mol H2O，而且同时生成硫酸钡沉淀，所以所放出的热量不等于中和热，A错误；燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧所放出的热量，所以25 ℃、101 kPa时，1 mol H2和2 mol H2的燃烧热相等，B不正确；燃烧反应都是放热反应，C正确；101 kPa时，1 mol 碳完全燃烧生成二氧化碳所放出的热量为碳的燃烧热，D错误。 2．C。解析：32 g S(g)比32 g S(s)所具有的能量高，故32 g S(g)完全燃烧放出的热量大于297.23 kJ。 D．氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 3．A。解析：固体变为气体，吸收热量，A项正确；由热化学方程式可知，1 mol氢气与氧气反应放出的热量比1 mol氢气与硫反应放出的热量多221.7 kJ，说明氧气与单质硫相比更容易与氢气化合，B项错误；由反应①②无法直接比较水和硫化氢的热稳定性，C项错误；反应①生成的是气态水而不是液态水，D项错误。 4．D。解析：A中碳未完全燃烧；B中应为放热反应ΔH＝－571.6 kJ/mol；C中H2O应为液态。 5．C。解析：A项应为1 mol CO(g)燃烧生成1 mol CO2(g)放热282.8 kJ，且ΔH<0，错误；B项中由于题目中已知的是H2的燃烧热，因此生成的H2O应为液态，错误；设56.0 L混合气体中含H2的物质的量为x，CO的物质的量为y，列式x＋y＝＝2.5 mol　①，285.8 kJ· mol－1×x＋282.8 kJ·mol－1×y＝710.0 kJ　②，联立①②解得x＝1 mol，则H2的体积分数为×100%＝40%，C项正确；混合气体燃烧后生成H2O、CO2共2.5 mol，与足量的过氧化钠反应能产生O2 1.25 mol，其电子转移总数为2.5NA，D项错误。 6．C。解析：燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，H2O应是液态，即C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 560.8 kJ·mol－1，故A错误；根据正丁烷和异丁烷的燃烧热，正丁烷具有的能量高于异丁烷，物质具有的能量越高，物质越不稳定，即稳定性：正丁烷<异丁烷，故B正确；2­甲基丁烷为异戊烷，因此根据正丁烷和异丁烷的燃烧热，推出正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol－1，故C正确；相同质量时，1 g甲烷燃烧放出的热量是 kJ≈55.6 kJ,1 g乙烷燃烧放出的热量为 kJ≈52 kJ，因此等质量时，碳原子质量分数越大的烷烃燃烧放出的热量越少，故D错误。 7．B。解析　A项，1 mol碳燃烧生成CO时放出的热量不是碳的燃烧热，错误；B项，根据2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，即2 mol C(s)＋1 mol O2(g)的总能量比2 mol CO(g)的总能量高221 kJ，正确；C项，浓硫酸溶于水放热，所以0.5 mol H2SO4(浓)与1 mol NaOH溶液混合，放出热量大于57.3 kJ，错误；D项，醋酸是弱酸，电离吸收能量，所以醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水放出的热量小于57.3 kJ，错误。 8．D。解析：A项中H2SO4与Ba(OH)2反应除有H＋与OH－反应放热外，生成BaSO4沉淀亦放热，故ΔH＜2×(－57.3)kJ·mol－1；B项中甲醇未完全生成稳定的氧化物，H元素应生成H2O(l)；C项可表示为H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，而水为气态，所以不是H2的燃烧热；D项燃烧热是指1 mol葡萄糖完全燃烧放出的热量，热化学方程式中C6H12O6(s)的化学计量数为，则ΔH＝－1 400 kJ·mol－1。 9．C。解析：表示燃烧热时H2O的状态应该是液态，所以该方程式不是表示燃烧热的热化学方程式，故A错误；中和热为放热反应，ΔH＝－57.3 kJ/mol，故B错误；S燃烧生成SO2的反应是放热反应，ΔH<0，同时也注明了物质的聚集状态等，故C正确；未注明物质的聚集状态，故D错误。 10．C。解析：设混合气体中含有x mol H2，则CH4的物质的量为(5－x) mol，则285.8x＋890×(5－x)＝3 845.8，得x＝1，C项正确。 11．D。解析：该热化学方程式表示1 mol Na在氯气中燃烧，A不符合题意；该热化学方程式表示2 mol Na燃烧，且Na燃烧应生成过氧化钠，B不符合题意；该热化学方程式表示2 mol Na燃烧，C不符合题意；该热化学方程式表示1 mol CH3OCH3完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水所放出的热量，D符合题意。 12．A。解析：燃烧热是指在25 ℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，C(s)的指定产物为CO2(g)，所以1 mol碳完全燃烧放出的热量大于221×kJ＝110.5 kJ，A正确；CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g)　ΔH＝－812.3 kJ·mol－1，气态水转化为液态水放热，所以甲烷的燃烧热大于812.3 kJ·mol－1，B错误；可逆反应有限度，不可能进行完全，2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝＋56.9 kJ·mol－1，则2 mol NO2(g)充分反应吸收的热量小于56.9 kJ，C错误；醋酸为弱酸，电离吸热，氢氧化钠和醋酸反应生成1 mol H2O(l)放出的热量小于57.3 kJ，D错误。 13．A。解析：设需要碳和氢气的质量分别是x、y，则×393.5＝×241.5，解得x∶y≈12∶3.25。 14．(1)6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)＋6O2(g)　ΔH＝＋2 804 kJ·mol－1　 (2)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534.4 kJ·mol－1 (3)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)　ΔH＝－177.6 kJ·mol－1 (4)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ·mol－1 (5)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.5 kJ·mol－1 (6)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1 15．(1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1 (2)H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1 (3)①ClO　 ②3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－117 kJ·mol－1 (4)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－(a－b) kJ·mol－1　 解析：(1)根据图甲可知，此反应是放热反应，热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝(134－368) kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。 (2)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐渐降低，能量逐渐增大，则可确定a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧元素。b代表硒元素，生成1 mol H2Se(g)的ΔH＝＋81 kJ·mol－1，则其分解反应的热化学方程式为H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1。 (3)D中氯元素的化合价为＋7价，应为ClO；利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得ΔH＝(63－60×3) kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1，写出热化学方程式即可。 16．(1)285.8 kJ·mol－1　H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1　 (2)483.6 kJ (3)1∶3 解析：(1)H2的燃烧热应以燃烧1 mol H2为标准，当H2完全燃烧生成2.00 mol H2O时，需燃烧2.00 mol H2，故H2的燃烧热为＝285.8 kJ·mol－1。(2)H2燃烧生成1 mol气态水时放出的热量为285.8 kJ·mol－1－×18 g·mol－1≈241.8 kJ·mol－1,4 g氢气燃烧放出的热量为241.8 kJ·mol－1×＝483.6 kJ。 (3) 解之：n(H2)∶n(CH4)≈1∶3。 17．(1)7.84　(2)2.83 解析：(1)同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值为：≈7.84。(2)等质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值为：≈2.83 18．(1)－285.8　285.8　 (2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－62.882 kJ·mol－1 (3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$