1.1 第3课时 燃烧热-【新课程能力培养】2024-2025学年高中化学选择性必修1同步练习（人教版）

第一章 化学反应的热效应 练 知识点 1 燃烧热 1. 下列各组物质的燃烧热相等的是 （ ） A. 碳和一氧化碳 B. 1 mol 碳和 2 mol 碳 C. 3 mol 乙烯和苯 D. 淀粉和纤维素 2. 下列说法正确的是 （ ） A. 在 101 kPa 时， 1 mol 物质完全燃烧时 所放出的热量， 叫该物质的燃烧热 B. 酸和碱发生中和反应生成水， 这时的 反应热叫中和热 C. 燃烧热或中和热是反应热的种类之一 D. 在 25 ℃ 、 101 kPa 时， 纯物质完全燃 烧生成稳定的化合物时所放出的热量， 叫该物质的燃烧热 3. 下列表示可燃物的燃烧热的热化学方程式 是 （ ） A. 4NH 3 （ g ） +5O 2 （ g ） 4NO （ g ） +6H 2 O （ g ） ΔH=-a kJ · mol -1 B. C 6 H 12 O 6 （ s ） +6O 2 （ g ） 6CO 2 （ g ） +6H 2 O （ l ） ΔH=-b kJ · mol -1 C. 2CO （ g ） +O 2 （ g ） 2CO 2 （ g ） ΔH=-c kJ · mol -1 D. CH 3 CH 2 OH （ l ） +O 2 （ g ） CH 3 CHO （ l ） + H 2 O （ l ） ΔH=-d kJ · mol -1 4. 已知反应： H 2 S （ g ） ＋aO 2 （ g ） X＋cH 2 O （ l ） ΔH ， 若 ΔH 表示该反应的燃烧热， 则 X 为 （ ） A. S （ s ） B. SO 2 （ g ） C. SO 3 （ g ） D. SO 3 （ l ） 5. 充分燃烧一定量的丁烷气体放出的热量为 Q kJ 。 完全吸收它生成的 CO 2 气体生成正 盐 ， 需 5 mol · L -1 的 KOH 溶液 100 mL ， 则丁烷的燃烧热 （单位为 kJ · mol -1 ） 为 （ ） A. 16Q B. 8Q C. 4Q D. 2Q 6. 下列 ΔH 表示物质燃烧热的是 ； 表示物质中和热的是 。 （均填字 母序号） A. 2H 2 （ g ） ＋O 2 （ g ） 2H 2 O （ l ） ΔH 1 B. C （ s ） ＋ 1 2 O 2 （ g ） CO （ g ） ΔH 2 C. CH 4 （ g ） ＋2O 2 （ g ） CO 2 （ g ） ＋2H 2 O （ g ） ΔH 3 D. C （ s ） ＋O 2 （ g ） CO 2 （ g ） ΔH 4 E. C 6 H 12 O 6 （ s ） ＋6O 2 （ g ） 6CO 2 （ g ） ＋6H 2 O （ l ） ΔH 5 F. NaOH （ aq ） ＋HCl （ aq ） NaCl （ aq ） ＋H 2 O （ l ） ΔH 6 G. 2NaOH （ aq ） ＋H 2 SO 4 （ aq ） Na 2 SO 4 （ aq ） ＋ 2H 2 O （ l ） ΔH 7 7. 已知 CO 转化成 CO 2 的能量关系如图所示。 第 3课时 燃烧热 基 础 练 习 7 练 高中化学选择性必修 1 （人教版） 写出该反应的热化学方程式： ， 则 CO 的燃烧热 ΔH 为 kJ · mol -1 。 知识点 2 能源 8. 氢气是人类未来最理想的燃料， 以水为原 料大量制取氢气的最理想的途径是 （ ） A. 利用太阳能直接使水分解产生氢气 B. 以焦炭和水制取水煤气 （含 CO 和 H 2 ） 后分离出氢气 C. 用铁和盐酸反应放出氢气 D. 由热电站提供电力电解水产生氢气 9. 下列说法中不正确的是 （ ） 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 、 SO 2 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 提高 提 升 练 习 1. 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是 （ ） ①CH 3 OH （ g ） +H 2 O （ g ） CO 2 （ g ） +3H 2 （ g ） ΔH=+49.0 kJ · mol -1 ②CH 3 OH （ g ） +O 2 （ g ） CO 2 （ g ） +2H 2 （ g ） ΔH=-192.9 kJ · mol -1 下列说法正确的是 （ ） A. CH 3 OH 的燃烧热的 ΔH=-192.9 kJ · mol -1 B. 反应 ① 中的能量变化如图所示 C. CH 3 OH 转变成 H 2 的过程一定要吸收 能量 D. 根据 ② 推知反应 CH 3 OH （ l ） +O 2 （ g ） CO 2 （ g ） +2H 2 （ g ）的 ΔH>-192.9 kJ · mol -1 2. 下列有关热化学方程式的叙述， 正确的 是 （ ） A. 1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳 所放出的热量是甲烷的燃烧热 B. 由 N 2 O 4 （ g ） 2NO 2 （ g ） ΔH＝-56.9 kJ · mol -1 ， 可知将 1 mol N 2 O 4 （ g ） 置于密闭容器中 充分反应后放出热量为 56.9 kJ C. 由 H ＋ （ aq ） ＋OH - （ aq ） H 2 O （ l ） ΔH＝ -57.3 kJ · mol -1 ， 可知含 1 mol CH 3 COOH 的溶液与含 1 mol NaOH 的溶液混合， 放出热量为 57.3 kJ D. 已知 101 kPa 时， 2C （ s ） ＋O 2 （ g ） 2CO （ g ） ΔH＝-221 kJ · mol -1 ， 则 1 mol 碳完全燃 O ΔH CH 3 OH （ g ） +H 2 O （ g ） CO 2 （ g ） +3H 2 （ g ） 反应过程 能量 反应物的 总能量 生成物的 总能量 第 1 题图 2CO （ g ） +O 2 （ g ） ΔH=-566 kJ · mol -1 2CO 2 （ g ） 反应过程 O 能 量 第 7 题图 8 第一章 化学反应的热效应 练 烧放出的热量大于 110.5 kJ 3. 已知： ①2H 2 （ g ） ＋O 2 （ g ） 2H 2 O （ l ） ΔH＝-571.6 kJ · mol -1 ②CO （ g ） ＋ 1 2 O 2 （ g ） CO 2 （ g ） ΔH＝-282.9 kJ · mol -1 某 H 2 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 H 2 和 CO 的物质的量之 比为 （ ） A. 2 ∶ 1 B. 1 ∶ 2 C. 1 ∶ 1 D. 2 ∶ 3 4. 氢气 （ H 2 ）、 一氧化碳 （ CO ）、 辛烷 （ C 8 H 18 ）、 甲烷 （ CH 4 ） 燃烧的热化学方程式分别为： ①H 2 （ g ） ＋ 1 2 O 2 （ g ） H 2 O （ l ） ΔH＝-285.8 kJ · mol -1 ②CO （ g ） ＋ 1 2 O 2 （ g ） CO 2 （ g ） ΔH＝-282.9 kJ · mol -1 ③C 8 H 18 （ l ） ＋ 25 2 O 2 （ g ） 8CO 2 （ g ） ＋9H 2 O （ l ） ΔH＝-5518 kJ · mol -1 ④CH 4 （ g ） ＋2O 2 （ g ） CO 2 （ g ） ＋2H 2 O （ l ） ΔH＝-890.3 kJ · mol -1 相同质量的 H 2 、 CO 、 C 8 H 18 、 CH 4 完全燃 烧时， 放出热量最少的是 （ ） A. H 2 （ g ） B. CO （ g ） C. C 8 H 18 （ l ） D. CH 4 （ g ） 5. 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比气态乙烷完 全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量 （填 “多” 或 “少”）。 （ 3 ） 根据上图写出二甲醚燃烧热的热化学 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， （填 “乙烷” 或 “二甲醚”） 作为 燃料产生的 CO 2 较少。 6. 有科学家预言， 氢能将成为 21 世纪的主 要能源， 而且是一种理想的绿色能源。 （ 1 ） 氢能被称为绿色能源的原因是 （答一点）。 （ 2 ） 在 101 kPa 下， 1 g 氢气完全燃烧生 成液态水放出 142.9 kJ 的热量， 请回 答下列问题： ① 该反应的反应物总能量 （填 “大于” “小于” 或 “等于”） 生成 物总能量。 ② 氢气的燃烧热为 。 ③ 该反应的热化学方程式为 。 ④ 若 1 mol 氢气完全燃烧生成 1 mol 气态水放出 241 kJ 的热量 ， 已知 H — O 键能为 463 kJ · mol －1 ， O O 键能为 498 kJ · mol －1 ， 则 H — H 键 能为 kJ · mol －1 。 ΔH=-520 kJ · mol -1 ΔH=-485 kJ · mol -1 dCO 2 （ g ） +H 2 O （ l ） aC 2 H 6 （ g ） +bO 2 （ g ） aCH 3 OCH 3 （ g ） +cO 2 （ g ） O 反应过程 能量 第 5 题图 9 参考答案与解析 的量为 0.025 mol ； 第 2 次实验 （ T 2 -T 1 ） 值较其他实验 误差大， 舍去， 用其他数据计算 （ T 2 -T 1 ） 的平均值为 4.0 ℃ ， 计算得 ΔH=-53.5 kJ/mol 。 （ 3 ） 分析偏差原因即 分析 “偏低” 的原因， a 、 c 直接造成了热量损失， 符合 要求； b 的结果是量取的 NaOH 溶液偏多， 是造成 “偏 高” 的原因， 不符合要求； d 使 T 1 偏高， 则 （ T 2 -T 1 ） 偏 低， 符合要求。 第 3 课时 燃烧热 基础练习 1. B 【解析】 燃烧热是指在 101 kPa 时 1 mol 可燃物 完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量， 因此燃烧热 只与物质有关， 与物质的量无关， 故选 B 。 2. C 【解析】 本题旨在考查对燃烧热、 中和热定义 的理解， 特别是两概念中应注意的问题， A 项中没有指 明温度， 以及 “物质完全燃烧生成稳定的氧化物” 这些 条件， 所以错误； B 项中缺乏 “生成 1 mol H 2 O ” 这一 前提， 所以错误； D 项中未限定物质的量是 1 mol ， 所 以错误。 3. B 【解析】 根据燃烧热的定义 ： 在 101 kPa 时 ， 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量， 叫该物质的燃烧热。 A 中水为气态， C 中 CO 为 2 mol ， D 中产物中应生成 CO 2 ， 故 B 项符合题意。 4. B 【解析】 根据燃烧热的定义可知， 产物必须是 稳定的氧化物， 则为 SO 2 （ g ）。 5. A 【解析】 由题意可得关系式： C 4 H 10 ~4CO 2 ~8KOH~4K 2 CO 3 1 8 x 5 mol · L -1 ×0.1 L=0.5 mol 得 x=0.0625 mol ， 即得 0.0625 mol 丁烷充分燃烧放 出热量 Q kJ ， 则 1 mol 丁烷充分燃烧会放出 16Q kJ 的 热量， 故选 A 。 6. DE F 【解析】 本题采用定义法判断， 根据燃烧热的含义 可知 ΔH 4 、 ΔH 5 为燃烧热。 根据中和热的含义可知 ΔH 6 为中和热。 7. 2CO （ g ） ＋O 2 （ g ） 2CO 2 （ g ） ΔH=-566 kJ · mol -1 -283 【解析】 由图可知 2CO （ g ） ＋O 2 （ g ） 2CO 2 （ g ） ΔH= -566 kJ · mol -1 ， CO 的燃烧热为 1 2 ×566 kJ · mol -1 。 8. A 【解析】 电解水制备 H 2 需消耗大量电能； 用焦 炭制水煤气需消耗大量热能。 9. A 【解析】 化石燃料只有在适当的温度和有氧气 存在的情况下才能燃烧。 化石燃料不经处理直接燃烧可 产生 CO 、 SO 2 等有害气体。 化石燃料 （煤） 经深加工后 变为气体燃料， 不仅减少 SO 2 对大气的污染， 而且能提 高燃烧效率。 提升练习 1. D 【解析】 反应 ② 中 H 2 （ g ） 不是稳定的氧化物 ， A 项错误 ； 反应 ① 为吸热反应 ， 而图示反应为放热反 应， B 项错误； 据题给反应 ①② 可知 ， CH 3 OH 转变成 H 2 的过程可以吸收能量， 也可以放出能量， C 项错误； 由于 CH 3 OH 在气态时比在液态时能量高 ， 可知等量 CH 3 OH （ l ） 比 CH 3 OH （ g ） 反应时放出热量少 ， 即 D 项 正确。 2. D 【解析】 A 项， 液态的水才是氢的稳定氧化物， 错误； B 项， N 2 O 4 （ g ） 2NO 2 （ g ） ΔH=-56.9 kJ · mol -1 ， 这是一个可逆反应， 不可能完全反应， 错误； C 项， 醋 酸是弱电解质 ， 电离的过程要吸收热量 ， 因此 1 mol CH 3 COOH 的溶液与含 1 mol NaOH 的溶液混合 ， 放出 热量要小于 57.3 kJ ， 错误。 3. C 【解析】 根据热化学方程式可知： H 2 的燃烧热 为 571.6 kJ · mol -1 ÷2=285.8 kJ · mol -1 ， 生成的 n （ H 2 O ） = 3.6 g 18 g · mol -1 =0.2 mol ， 参加反应的 H 2 为 0.2 mol ， 故 H 2 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 ， CO 的 燃烧热为 282.9 kJ · mol -1 ， 故 n （ CO ） = Q 放 |ΔH CO | = 56.58 kJ 282.9 kJ · mol -1 =0.2 mol 。 则 n （ H 2 ） ∶ n （ CO ） =1 ∶ 1 。 4. B 【解析】 比较 285.8 2 、 282.9 28 、 5518 114 、 890.3 16 的大小， 可知相同质量时， CO （ g ） 放出的热量最少。 5. （ 1 ） -1560 （ 2 ） 少 （ 3 ） CH 3 OCH 3 （ g ） ＋3O 2 （ g ） 2CO 2 （ g ） ＋3H 2 O （ l ） ΔH=-1455 kJ · mol -1 （ 4 ） 乙烷 【解析】 （ 1 ） 以产物 1 mol H 2 O （ l ） 作为基准， 确定 a= 1 3 ， b= 7 6 ， c=1 ， d= 2 3 ， 得 1 3 C 2 H 6 （ g ） ＋ 7 6 O 2 （ g ） 2 3 CO 2 （ g ） ＋H 2 O （ l ） ΔH=-520 kJ · mol -1 ， 1 3 CH 3 OCH 3 （ g ） ＋O 2 （ g ） 2 3 CO 2 （ g ） ＋H 2 O （ l ） ΔH=-485 kJ · mol -1 ， 所以 乙烷的燃烧热 ΔH=-1560 kJ · mol -1 。 （ 2 ） 由于液态乙烷 所具有的能量低于气态乙烷所具有的能量， 故完全燃烧 生成稳定氧化物时等物质的量的液态乙烷比气态乙烷放 出的热量少。 （ 4 ） 由热化学方程式知， 放出相同热量 时乙烷产生的 CO 2 较少。 6. （ 1 ） 无污染、 燃烧热值高、 资源丰富 （答案合理 均可） （ 2 ） ① 大于 ②285.8 kJ · mol －1 ③2H 2 （ g ） ＋ O 2 （ g ） 2H 2 O （ 1 ） ΔH＝－571.6 kJ · mol －1 ④436 【解析】 （ 1 ） 氢气燃烧生成水， 无污染， 为清洁能 3 高中化学选择性必修 1 （人教版） 源等。 （ 2 ） ① 氢气的燃烧为放热反应， 则生成物的总 能量小于反应物的总能量； ②2 g 氢气为 1 mol ， 完全燃 烧生成液态水放出 285.8 kJ 的热量 ， 可知燃烧热为 285.8 kJ · mol －1 ； ③ 燃烧热为 285.8 kJ · mol －1 ， 则热化学方 程式为 2H 2 （ g ） ＋O 2 （ g ） 2H 2 O （ 1 ） ΔH＝－571.6 kJ · mol －1 ； ④ 若 1 mol 氢气完全燃烧生成 1 mol 气态水放出 241 kJ 的热量， 已知 H — O 键能为 463 kJ · mol －1 ， O O 键能为 498 kJ · mol －1 ， 2 mol 氢气燃烧的热化学方程式： 2H 2 （ g ） ＋ O 2 （ g ） 2H 2 O （ g ） ΔH＝－482 kJ · mol －1 ； 设 1 mol H — H 键完全断裂时吸收热量为 x kJ ， 2x＋498 kJ－4×463 kJ＝ －482 kJ ， 解得 x＝436 。 第二节 反应热的计算 基础练习 1. A 【解析】 化学反应的反应热只与反应体系的始 态与终态有关， 与反应途径无关。 2. A 【解析】 题述过程中甲为始态， 乙为中间态 ， 丙为终态， 由盖斯定律可知： 甲 → 丙， ΔH=ΔH 1 ＋ΔH 2 <0 ， D 项正确； 在题述过程中 ΔH 1 与 ΔH 2 的大小无法判断， A 项错误； 因 |ΔH 3 |=|ΔH 1 |＋|ΔH 2 | ， B 项正确； 因为甲 → 丙 和丙 → 甲是两个相反的过程， 所以 ΔH 1 ＋ΔH 2 ＋ΔH 3 =0 ， C 项正确。 3. A 【解析】 石墨和金刚石是两种物质， 其转化过 程为化学变化， B 项错误； 由图中看出石墨的能量比金 刚石的低， 由石墨转化为金刚石要吸收热量， 石墨的稳 定性比金刚石的强， 故 C 项错误， A 项正确。 4. C 【解析】 由题意可知， ①HCN （ aq ） +OH - （ aq ） H 2 O （ l ） +CN - （ aq ） ΔH=-12.1 kJ · mol -1 ； ②H + （ aq ） +OH - （ aq ） H 2 O （ l ） ΔH=-55.6 kJ · mol -1 。 对比 ①② 两个热化学方 程式可知， 反应 ① 比反应 ② 放热少的原因是 HCN 是弱 酸， 电离过程吸热。 1 mol HCN 比 1 mol HCl 与 NaOH 反应时少放出 43.5 kJ 的热量， 故 HCN 在水溶液中电离 的 ΔH 等于 +43.5 kJ · mol -1 ， 所以选 C 。 5. A 【解析】 根据盖斯定律由已知的热化学方程式 乘相应的数值进行加减， 来构造目标热化学方程式， 反 应热也乘相应的数值进行加减。 已知： ①Fe 2 O 3 （ s ） ＋ 3 2 C （ s ） 3 2 CO 2 （ g ） ＋2Fe （ s ） ΔH=＋234.1 kJ · mol -1 ； ②C （ s ） ＋ O 2 （ g ） CO 2 （ g ） ΔH=-393.5 kJ · mol -1 。 由盖斯定律 ②× 3 2 -① ， 得 2Fe （ s ） ＋ 3 2 O 2 （ g ） Fe 2 O 3 （ s ） ΔH= （ -393.5 kJ · mol -1 ） × 3 2 -234.1 kJ · mol -1 ， 即 2Fe （ s ） ＋ 3 2 O 2 （ g ） Fe 2 O 3 （ s ） ΔH=-824.35 kJ/mol ， 故选 A 。 6. C 【解析】 热化学方程式中的反应热是指反应物 按所给形式完全进行时的反应热。 2 mol SO 2 和 1 mol O 2 如果彻底反应则应放出 196.64 kJ 的热量， 而该反应为 可逆反应， 所以放出的热量小于 196.64 kJ 。 7. （ 1 ） > （ 2 ） < （ 3 ） < 【解析】 （ 1 ） 由盖斯定律知， 用 ① 式 -② 式得 2H 2 O （ l ） 2H 2 O （ g ） ΔH=ΔH 1 -ΔH 2 >0 ， 故 ΔH 1 >ΔH 2 。 （ 2 ） 由盖 斯定律知， 用 ① 式 -② 式得 S （ g ） S （ s ） ΔH=ΔH 1 -ΔH 2 < 0 ， 故 ΔH 1 <ΔH 2 。 （ 3 ） 由盖斯定律知， 用 ① 式 -② 式得 CO （ g ） + 1 2 O 2 （ g ） CO 2 （ g ） ΔH=ΔH 1 -ΔH 2 <0 ， 故 ΔH 1 < ΔH 2 。 8. 247.0 【解析 】 已知 ： ①CH 4 （ g ） C （ s ） ＋2H 2 （ g ） ΔH= 75.0 kJ · mol -1 ； ②CO 2 （ g ） ＋H 2 （ g ） CO （ g ） ＋H 2 O （ g ） ΔH= 41.0 kJ/mol ； ③CO （ g ） ＋H 2 （ g ） C （ s ） ＋H 2 O （ g ） ΔH= -131.0 kJ · mol -1 。 根据盖斯定律 ①＋②-③ 得到反应 ： CO 2 （ g ） ＋CH 4 （ g ） 2CO （ g ） ＋2H 2 （ g ） ΔH=+247.0 kJ · mol -1 。 提升练习 1. D 【解析】 依次将题给热化学方程式编号为 ①② ， 根据盖斯定律， 由 ①×2-② 可得 2H 2 O （ g ） 2H 2 （ g ） +O 2 （ g ） ΔH=+ （ 2a+220 ） kJ · mol -1 ， 则有 4×462 kJ · mol -1 -2× 436 kJ · mol -1 -496 kJ · mol -1 = （ 2a+220 ） kJ · mol -1 ， 解得 a= +130 ， 故选项 D 正确。 2. A 【解析】 依次将题给热化学方程式编号为 ①② ③④ ， 根据盖斯定律， 可得 ①× 2 3 +②× 2 3 -③×2=④ ， 则 ΔH 4 =ΔH 1 × 2 3 +ΔH 2 × 2 3 -ΔH 3 ×2= 2 3 （ ΔH 1 +ΔH 2 -3ΔH 3 ）。 3. C 【解析】 反应 ① 的产物为 CO 和 H 2 ， 反应 ② 的 产物为 CO 2 和 H 2 ， 反应 ③ 的原料为 CO 2 和 H 2 ， A 项正 确； 反应 ③ 将温室气体 CO 2 转化为燃料 CH 3 OH ， B 项正 确； 反应 ④ 中生成物 H 2 O 为气体， C 项中生成物 H 2 O 为 液体， 故 C 项中反应的焓变不等于 d 2 kJ · mol -1 ， C 项错 误； 依据盖斯定律， 由 ②×2＋③×2＋④ ， 可得所求反应的 焓变， D 项正确。 4. 4NH 3 （ g ） ＋5O 2 （ g ） 4NO （ g ） ＋6H 2 O （ g ） ΔH = -1025.2 kJ · mol -1 【解析】 根据盖斯定律， 由 ①×5-②×4 ， 得 4NH 3 （ g ） ＋5O 2 （ g ） 4NO （ g ） ＋6H 2 O （ g ） ΔH=-1025.2 kJ · mol -1 。 5. （ 1 ） -746.5 （ 2 ） N 2 （ g ） ＋O 2 （ g ） 2NO （ g ） ΔH 3 = b kJ/mol （ a-2b ） 【解析】 （ 1 ） 按题干顺序给 3 个热化学方程式编号为 ①②③ ， 由盖斯定律， ③×2-①-② 得 2NO （ g ） ＋2CO （ g ） 4