第2讲 热化学方程式 燃烧热-【暑假预学】2025-2026学年高二化学人教版(2019)预学教程
2025-06-06
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2份
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26页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一节 反应热 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 热化学方程式,燃烧热 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 425 KB |
| 发布时间 | 2025-06-06 |
| 更新时间 | 2025-06-06 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52472521.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第2讲 热化学方程式 燃烧热
学习任务
预学1:热化学方程式
预学2:燃烧热
◆预学1 热化学方程式
1.定义:表明反应所放出或吸收的__热量__的化学方程式,叫做热化学方程式。
2.意义:不仅表示化学反应中的 物质 变化,也表明了化学反应中的 能量 变化。
3.热化学方程式与普通化学方程式的区别:
化学方程式
热化学方程式
化学计量数
是整数,既表示微粒数又表示该物质的物质的量
是整数也可以使分数,只表示物质的物质的量
状态
不要求注明
必须在分子式后面注明
ΔH正负号及单位
无
必须注明
意义
表明了化学反应中的物质变化
不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化
4.热化学方程式的书写:
(1)写出相应的化学方程式。热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量,可以是整数或分数。
(2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25 ℃、101 kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
(3)标注各物质聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态:气体用“ g ”,液体用“ l ”,固体用“ s ”,溶液用“ aq ”。
(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 。
5.ΔH的单位中“mol-1”的含义
对一个化学反应,ΔH的单位中“mol-1”不是指每摩尔具体物质,而是指“每摩尔反应”。因此ΔH必须与化学方程式一一对应。
6.热化学方程式正误判断的方法
【疑难点拨】
书写热化学方程式的注意点
(1)需注明环境的温度和压强(25 ℃、101 kPa,可不注明)。
(2)应注明反应物和生成物的状态。
(3)对于相同的反应,当化学计量数不同时,其ΔH不同。
(4)注意可逆反应的热效应
可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应,由于可逆反应不能进行彻底,那么吸收或放出的热量一定比该值小。
【典例1】由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放出241.8 kJ的热量,1 g水蒸气转化为液态水放出2.45 kJ的热量,则下列热化学方程式书写正确的是( )
A.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.9 kJ·mol-1
B.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=285.9 kJ·mol-1
D.H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=241.8 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】放热反应ΔH<0,C、D错;1 mol水蒸气转化为相同条件下的1 mol液态水时要放出44.1 kJ的热量,可求出生成液态水时ΔH为-285.9 kJ·mol-1,B错,故选A项。
【对点练】25℃、101 kPa时,1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是( )
A.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1451.52 kJ·mol-1
B.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ·mol-1
C.2CH3OH+O2=2CO2+4H2O △H=-22.68 kJ·mol-1
D.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-725.76 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】已知25℃、101 kPa时,1g液态甲醇(CH3OH),其物质的量为mol,完全燃烧生成CO2和液态水,放出22.68 kJ的热量,则1mol CH3OH完全燃烧生成CO2和液态水,放出热量为22.68 kJ32=725.76 kJ。A项,燃烧反应为放热反应,反应焓变为负值,A错误;B项,根据上述分析可知甲醇的燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ·mol-1,B正确;C项,热化学方程式中各物质需标明状态,C错误;D项,题干描述“1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68 kJ热量”,则生成气体水对应热化学方程式中的焓变无法计算,D错误;故选B。
热化学方程式正误判断的方法
◆预学2 燃烧热
1.概念
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,单位: kJ·mol-1 。指定产物:C →CO2(g);H →H2O(l);S →SO2(g);N →N2(g)。
2.意义
例如:C2H2的燃烧热为1 299.6 kJ·mol-1,表示在25 ℃、101 时, 1 molC2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1 299.6 kJ的热量。
3.燃料充分燃烧的条件是:
(1)要有适当过量的空气(或氧气);
(2)燃料和空气(或氧气)要有足够大的接触面。
不充分燃烧的危害有:(1) 产热少;(2)产生污染,危害健康。
5.燃烧热与中和热的比较
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
放热反应
ΔH及其单位
ΔH<0,kJ·mol-1
ΔH<0,kJ·mol-1
不同点
反应物的量
1 mol
不一定为1 mol
生成物的量
不一定为1 mol
1 mol
反应热的含义
25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量
在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所释放的热量
【名师点评】
燃烧热与ΔH的关系
(1)燃烧热的单位为kJ·mol-1,不带“+”、“﹣”;
(2)物质的燃烧热越大,ΔH越小。
【典例2】25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH=-393.5 kJ·mol-1、ΔH=-285.8 kJ·mol-1、ΔH=-890.31 kJ·mol-1、ΔH=-2 800 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(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.31 kJ·mol-1
D.C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】根据燃烧热的概念中生成指定产物的含义可知,C→CO2(g),H→H2O(l),D正确。
【对点练】已知:①2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+483.6 kJ·mol-1
②H2S(g)=H2(g)+S(g) ΔH=+20.1 kJ·mol-1下列判断正确的是( )
A.氢气的燃烧热:ΔH=-241.8 kJ·mol-1
B.②中若生成固态硫,ΔH将增大
C.由①②知,水的热稳定性小于硫化氢
D.相同条件下,充分燃烧1 mol H2(g)与1 mol S(g)的混合物比充分燃烧1 mol H2S(g)放热多20.1 kJ
【答案】D
【解析】A项,一定温度和压强下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时释放的能量是燃烧热,如生成H2O(l)、CO2(g)等。则根据反应①水的状态是气态,根据其逆反应,H2(g)+O2(g)= H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,H2O(g)不是稳定化合物,可知氢气的燃烧热大小比241.8 kJ·mol-1大,A项错误;B项,固态转化为气体需吸热,②中若生成固态硫,生成物的总能量比气态时小,则反应热大小比20.1 kJ·mol-1小,ΔH将减小,B项错误;C项,反应①1molH2O分解的ΔH=+241.8 kJ·mol-1,反应②1molH2S分解的ΔH=+20.1 kJ·mol-1,说明同等条件,水分子内键能大,水的热稳定性大于硫化氢,C项错误;D项,由反应②H2S(g)=H2(g)+S(g) ΔH=+20.1 kJ·mol-1可知,1 mol H2(g)与1 mol S(g)的混合物的总能量大于1 mol H2S(g),则相同条件下,充分燃烧1 mol H2(g)与1 mol S(g)的混合物比充分燃烧1 mol H2S(g)放热多20.1 kJ,D项正确;故选D。
书写或判断表示物质燃烧热的热化学方程式要做到“三看”
一看可燃物的化学计量数是否为1。
二看燃烧后是否生成指定产物:即看碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为CO2(g),看氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H2O(l),看硫元素完全燃烧生成的氧化物是否为SO2(g)等。
三看ΔH符号是否为“-”及单位是否正确。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890.3 kJ。( )
(2)S(s) + O2(g) = SO2(g) △H= +296.8 kJ·mol-1。( )
(3)在101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热。( )
(4)所有物质的燃烧热其ΔH均小于0。( )
(5)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的燃烧热。( )
(6)表示燃烧热的热化学方程式可以有无数个。( )
(7)已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,所以氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·mol-1。( )
(8)若已知:H2(g)+O2(g)==H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1 则反应热的关系:2a<b。( )
(9)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.5 kJ·mol-1。( )
(10)500℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-38.6 kJ·mol-1。( )
【答案】(1)× (2) × (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× (10)×
【基础训练】
1.下列关于热化学方程式的说法错误的是( )
A.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
B.热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量,可以用整数或者简单分数
C.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
D.同一化学反应,反应条件不同ΔH可能相同
【答案】C
【解析】A项,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,参加反应的物质的物质的量越多,化学反应过程所吸收和放出的热量越多,故A不符合题意;B项,热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量,可以用整数或者简单分数,不能表示分子的个数,故B不符合题意;C项,热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示室温常压下的数据,故C符合题意;D项,ΔH只与反应物和生成物状态有关,与反应过程无关,故D不符合题意;故选C。
2.热化学方程式中的物质要注明状态,原因是( )
A.能描述出反应发生的现象 B.说明反应条件
C.为了区别一般的化学方程式 D.物质呈现的状态与反应热有关
【答案】D
【解析】在化学反应中,反应的能量变化与物质的聚集状态有关,如:液体水和气态水具有不同能量,所以书写热化学方程式要注明物质的聚集状态,故选D。
3.下列关于燃烧热的说法正确的是( )
A.22.4 L H2完全燃烧生成H2O(l)时放出的热量为H2的燃烧热
B.1 mol C燃烧生成CO(g)时放出的热量为C的燃烧热
C.燃烧热和中和反应反应热都是反应热的种类之一
D.在25 ℃、101 kPa时,纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫该物质的燃烧热
【答案】C
【解析】22.4 L H2在非标准状况下不一定为1 mol,A项错误;CO是C不完全燃烧的产物,B项错误;反应热包括很多种,燃烧热和中和反应反应热是其中的两种,C项正确;燃烧热必须确定可燃物的物质的量为1 mol,D项错误。
4.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=+241.8kJ·mol-1
B.CH4+2O2=CO2+2H2O ΔH=-802.3 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.CO(g)+1/2O2(g)=CO2 ΔH=-283 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】氢气燃烧是放热反应,A错误;B项没有标明物质的状态,B错误;C项方程式正确,C正确;D项CO2没有注明状态,D错误。
5.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则下列关于方程式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ΔH大于零
C.该反应ΔH=-571.6 kJ·mol-1 D.该反应可表示36 g水分解时的热效应
【答案】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正确,C不正确;D项未注明水为液态。
6.热化学方程式C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) △H =+131.3 kJ·mol-1表示( )
A.碳和水反应吸收131.3kJ能量
B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量
C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3kJ
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ
【答案】C
【解析】依据反应热的概念,表示按照方程式系数的物质的量反应时吸收或放出的热量,单位是kJ·mol-1,该方程式表示:1mol碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,并吸收131.3kJ的热量;特别要指明水的状态。
7.今有如下三个热化学方程式:
H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g) △H=akJ/mol
H2(g)+l/2O2(g)=H2O(l) △H=bkJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=ckJ/mol
关于它们的下列表述正确的是( )
A. 2b=c B. a、b和c均为正值 C. a=b D. 它们都是吸热反应
【答案】A
【解析】A项,热化学方程式中的化学计量数与反应热成正比,所以2b=c ,故A正确;B项,燃烧反应是放热反应,所以a、b和c均为负值 ,故B错误;C项,H2O(g)成为H2O(l)放热,所以a>b ,故C错误;D项,它们都是放热反应,故D错误。
8.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是( )
A.CH4(g)+3/2 O2(g)=2H2O(l)+CO(g) ΔH1 B.S(s)+3/2 O2(g)=SO3(s) ΔH2
C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH3 D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH4
【答案】C
【解析】A项,C的稳定氧化物是CO2,因此该热化学方程式不能表示燃烧热,A不符合题意;B项,S燃烧产生的是SO2,不是SO3,因此该热化学方程式不能表示燃烧热,B不符合题意;C项,该方程式中反应物是1 mol,产生的物质都是稳定存在形态,因此能够表示物质C6H12O6(s)的燃烧热,C符合题意;D项,反应物的物质的量不是1 mol,因此不能表示CO的燃烧热,D不符合题意;故选C。
9.下列热化学方程式中△H的值能表示可燃物的燃烧热的是( )
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -571.6 kJ·mol-1
D.CO(g)+1/2 O2(g) CO2(g) △H =-283 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】燃烧热表示1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量。A项,可燃物H2的物质的量不是1 mol,且H2O的稳定状态是液态而不是气态,因此不能表示燃烧热,A错误;B项,可燃物CH4的物质的量是1 mol,但反应产生的水是气态,不是稳定状态—液态,因此不能表示燃烧热,B错误;C项,可燃物是2 mol H2,因此该反应不能表示燃烧热,C错误;D项,可燃物CO的物质的量是1 mol,燃烧产生气态CO2是其稳定存在形式,故该方程式能够表示燃烧热,D正确;故选D。
10.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2SO2 + O2 = 2SO3 △H=-196.6 kJ·mol-1
B.2H2O (g) =2H2(g)+O2(g) △H=-483.6 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) △H=-571.6 kJ·mol-1
D.C(s) + O2(g) = CO2(g) △H= +393.5 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】A项,2SO2 + O2 = 2SO3 △H=-196.6 kJ·mol-1,反应物和生成物都需要表明状态,A错误;B项,2H2O (g) =2H2(g)+O2(g) △H=-483.6 kJ·mol-1,分解反应是吸热反应,反应热的符号错误,B错误;C项,2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) △H=-571.6 kJ·mol-1,C正确;D项,C(s) + O2(g) = CO2(g) △H= +393.5 kJ·mol-1,化合反应为放热反应,符号错误,D错误。
11.已知3.0 g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98 kJ,则下列表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式书写正确的是( )
A.2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2 119.6 kJ·mol-1
B.C2H6(g)+O2(g)===2CO(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
C.C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
D.C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】1 mol乙烷完全燃烧放出的热量为×155.98 kJ=1 559.8 kJ,则其标准燃烧热为1 559.8 kJ·mol-1,A项中C2H6是2 mol,B项中C2H6未完全燃烧,C项中水是气态,故A、B、C项均不正确。
12.下列热化学方程式正确的是(△H的绝对值均正确)( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1367.0kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(ag)+H2O(1)△H=+57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-269.8kJ/mol(反应热)
D.C(s) +CO2(g)=2CO(g)△H=-116.2kJ/mol(反应热)
【答案】C
【解析】A项,燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,H2O的状态必须为液态,A项错误;B项,中和反应是放热反应,△H小于0,B项错误;C项,热化学方程式的书写注明了物质的聚集状态,△H正负号、数值、单位,C项正确;D项,该反应为吸热反应,△H大于0,,D项错误;故选C。
13.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
【答案】A
【解析】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;故选A。
14.下列关于热化学方程式的叙述正确的是( )
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ•mol -1,则H2燃烧热为241.8kJ•mol -1
C.中和热的测定实验中,氢氧化钠分批加入,反应更充分,测定的中和热数值误差更小
D.S(g)+O2(g) =SO2(g) ΔH1; S(s)+O2(g) =SO2(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
【答案】D
【解析】A项,C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石的内能大、稳定性小于石墨,故A错误;B项,H2O(g)→H2O(l)放热,所以1molH2完全燃烧生成液体水时放热大于241.8kJ,即H2燃烧热大于241.8kJ•mol-1,故B错误;C项,中和热的测定实验中,氢氧化钠分批加入,会导致热量损失增加,测定的中和热数值误差更大,故C错误;D项,S(s)→S(g)吸热,等量的S(s)、S(g)完全燃烧,S(g)放热多,由于放热、ΔH为负,所以ΔH1<ΔH2,故D正确;故选D。
15.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
【答案】B
【解析】A项,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项,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项,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项,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;故选B。
16.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应
D.1mol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
【答案】C
【解析】A项,强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)中和热为△H=-57.3kJ/mol,H2SO4和Ca(OH)2除了生成水外,还有CaSO4微溶物生成,反应放出的热量大于2×57.3kJ/mol,故A错误;B项,在25℃,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,则CO(g)+O2(g)= CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol,再利用盖斯定律,得:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+(2×283.0)kJ/mol,故B错误;C项,反应的吸、放热与反应条件无关,如有些放热反应必须在加热条件下才能进行,如铝热反应,故C正确;D项,燃烧热是1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,应生成液态水,故D错误;故选C。
17.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101kPa下,8gN2H4(l)完全燃烧生成氮气和液态水时,放出133.5kJ热量。则下列热化学方程中正确的是( )
A.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ/mol
B.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-133.5kJ/mol
C.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=+534kJ/mol
D.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-534kJkJ/mol
【答案】D
【解析】8gN2H4的物质的量为=0.25mol,0.25molN2H4燃烧生成液态水时,放出的热量为133.5kJ,可以求得1molN2H4燃烧生成液态水时,放出的热量,可以求得1molN2H4燃烧生成液态水时,放出的热量=534kJ,燃烧为放热反应,ΔH<0,即肼燃烧的热化学反应方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-534kJkJ/mol,选项D正确;故选D。
18.已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.0 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
回答下列各问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是___________________(填序号)。
(2)H2的标准燃烧热ΔH=____________;C的标准燃烧热ΔH=____________。
(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为________。
(4)CO的标准燃烧热ΔH=_________,其热化学方程式为________________________。
【答案】(1)①②③④ (2)-285.0 kJ·mol-1 -393.5 kJ·mol-1 (3)1 425.0 kJ
(4)-283.0 kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
【解析】(1)已知四个热化学方程式的ΔH皆小于0,故都是放热反应。
(2)H2的标准燃烧热是指1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量,故H2的标准燃烧热ΔH=-285.0 kJ·mol-1;C的标准燃烧热是指1 mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量,故C的标准燃烧热ΔH=-393.5 kJ·mol-1。(3)燃烧10 g H2生成液态水时放出的热量为×285.0 kJ·mol-1=1 425.0 kJ。(4)将已知热化学方程式④-③可得:CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1-(-110.5 kJ·mol-1)=-283.0 kJ·mol-1,故CO的标准燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol-1,CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1。
19.已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220 kJ·mol-1
请根据上面两个热化学方程式,回答下列问题:
(1)H2的燃烧热为 ,C3H8的燃烧热为 。
(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为 。
(3)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol,完全燃烧时放热3 847 kJ,则在混合气体中H2和C3H8的体积比?。
【答案】(1)285.8 kJ·mol-1 2220 kJ·mol-1 (2)4725.8 Kj (3)3∶1
【解析】(1)根据燃烧热的概念知H2、C3H8的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1、2 220 kJ·mol-1。(2)完全燃烧释放的总能量的计算式为Q放=1 mol×285.8 kJ·mol-1+2 mol×2220 kJ·mol-1=4725.8 kJ。(3)设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2,则有:
解得n1= mol,n2= mol,在相同p、T时,V(H2)∶V(C3H8)=n(H2)∶n(C3H8)=3∶1。
【能力提升】
20.下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确) ( )
A.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 △H=-24.8kJ/mol(反应热)
B.CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9kJ/mol(反应热)
C.C4H10(g)+ 13/2O2 (g)=4 CO2(g)+5H2O (g) △H=-2658.0kJ/mol(燃烧热)
D.NaOH(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol(中和热)
【答案】B
【解析】A项,热化学方程式中需要注明物质的状态,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 △H=-24.8kJ/mol没有注明物质的状态,故A错误;B项,CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9kJ/mol中物质的状态、焓变均注明,书写合理,故B正确;C项,表示燃烧热的热化学方程式中水应为液态,C4H10(g)+ 13/2O2 (g)=4CO2(g)+5H2O(g) △H=-2658.0kJ/mol(燃烧热)中水为气态,故C错误;D项,表示中和热的热化学方程式中,氢氧化钠和盐酸均为稀溶液,NaOH(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol(中和热)中氢氧化钠为固态,故D错误;故选B。
21.下列说法或表示方法中正确的是( )
A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
C.等质量的硫蒸气和硫磺(s)分别完全燃烧,前者放出的热量多
D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4kJ·mol-1,则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
【答案】C
【解析】A项,甲烷燃烧热是1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量,甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1,故A错误;B项,500℃、30MPa下,氮气和氢气合成氨气的反应可逆,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1mol,放热19.3kJ,则生成2mol氨气放出的能量大于38.6kJ,故B错误;C项,等质量的硫蒸气和硫磺(s),前者能量大于后者,分别完全燃烧,前者放出的热量多,故C正确;D项,已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.4kJ·mol-1,氢氧化钠固体溶于水放热,则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放出的热量大于28.7kJ,故D错误;故选C。
22.写出下列反应的热化学方程式。
(1)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_______________。
(2)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为______________________。
(3)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_____________________________。
【答案】(1)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 427.2 kJ·mol-1
(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1
(3)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1
【解析】(1)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ,故热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 427.2 kJ·mol-1。(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=(946+436×3-391×6)kJ·mol-1=-92 kJ·mol-1。(3)根据C原子守恒有:C2H5OH~2CO2~2CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀,乙醇为0.5 mol,则1 mol 乙醇燃烧放2Q kJ热量,据此可写出反应的热化学方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1。
23.碳是化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光照可转化成N,转化过程如下,△H= +88.6 kJ·mol-1。则M、N相比,较稳定的是___________________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.64 kJ∙mol−1,CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H= -a kJ·mol-1,则a_______238.6(填“”、“”或“”)
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl(g)和CO2,当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式_______。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料,热化学方程式为4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=−1176kJ⋅mol−1。反应过程中每转移1mol e-放出的热量为_______kJ。
(5)已知1mol燃料完全燃烧的数据分别为:
燃料
一氧化碳
甲烷
异辛烷(C8H18)
乙醇
△H
-283.0 kJ∙mol−1
-891.0 kJ∙mol−1
-5461.0 kJ∙mol−1
-1366.8 kJ∙mol−1
使用上述燃料最能体现“低碳经济”理念的是_______。
【答案】(1)M (2)<
(3)2Cl2 (g)+ 2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+ CO2 (g) △H=−290kJ⋅mol−1
(4)98 (5)甲烷
【解析】(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,△H=+88.6kJ⋅mol−1,过程是吸热反应,N暗处转化为M,是放热反应,能量越低越稳定,说明M稳定;(2)燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧,放出的热量小于燃烧热;(3)有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,2mol氯气反应放热290kJ,反应的热化学方程式为:2Cl2 (g)+ 2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+ CO2 (g) △H=−290kJ⋅mol−1;(4)4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=−1176kJ⋅mol−1,转移12mol电子放热1176kJ,则反应过程中,每转移1mol电子放热98kJ;(5)最能体现“低碳经济”理念的即为生成1mol二氧化碳放出热量最多的燃料,根据CO、CH4、C8H18、乙醇这4种燃料燃烧热,则生成1mol二氧化碳放出热量分别为283kJ、891.0kJ、=682.6kJ、=683.4kJ,所以生成1mol二氧化碳放出热量最多的为甲烷,则最能体现“低碳经济”理念的是甲烷。
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第2讲 热化学方程式 燃烧热
学习任务
预学1:热化学方程式
预学2:燃烧热
◆预学1 热化学方程式
1.定义: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:不仅表示化学反应中的_________变化,也表明了化学反应中的________变化。
3.热化学方程式与普通化学方程式的区别:
化学方程式
热化学方程式
化学计量数
是整数,既表示微粒数又表示该物质的物质的量
是整数也可以使分数,只表示物质的物质的量
状态
不要求注明
必须在分子式后面注明
ΔH正负号及单位
无
必须注明
意义
表明了化学反应中的物质变化
不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化
4.热化学方程式的书写:
(1)写出相应的化学方程式。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________。
(2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25 ℃、101 kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
(3)标注各物质聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态:气体用“________”,液体用“_______ ”,固体用“_______ ”,溶液用“_______ ”。
(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________ 。
5.ΔH的单位中“mol-1”的含义
对一个化学反应,ΔH的单位中“mol-1”不是指每摩尔具体物质,而是指“_______________。因此ΔH必须与化学方程式一一对应。
6.热化学方程式正误判断的方法
【疑难点拨】
书写热化学方程式的注意点
(1)需注明环境的温度和压强(25 ℃、101 kPa,可不注明)。
(2)应注明反应物和生成物的状态。
(3)对于相同的反应,当化学计量数不同时,其ΔH不同。
(4)注意可逆反应的热效应
可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应,由于可逆反应不能进行彻底,那么吸收或放出的热量一定比该值小。
【典例1】由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放出241.8 kJ的热量,1 g水蒸气转化为液态水放出2.45 kJ的热量,则下列热化学方程式书写正确的是( )
A.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.9 kJ·mol-1
B.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=285.9 kJ·mol-1
D.H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=241.8 kJ·mol-1
【对点练】25℃、101 kPa时,1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是( )
A.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1451.52 kJ·mol-1
B.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ·mol-1
C.2CH3OH+O2=2CO2+4H2O △H=-22.68 kJ·mol-1
D.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-725.76 kJ·mol-1
热化学方程式正误判断的方法
◆预学2 燃烧热
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: ________。指定产物:C →________;H →________;S →SO2(g);N →N2(g)。
2.意义
例如:C2H2的燃烧热为1 299.6 kJ·mol-1,表示在25 ℃、101 时,________molC2H2完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1 299.6 kJ的热量。
3.燃料充分燃烧的条件是:
(1)要有适当过量的空气(或氧气);
(2)燃料和空气(或氧气)要有足够大的接触面。
不充分燃烧的危害有:(1) 产热少;(2)产生污染,危害健康。
5.燃烧热与中和热的比较
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
放热反应
ΔH及其单位
ΔH<0,kJ·mol-1
ΔH<0,kJ·mol-1
不同点
反应物的量
1 mol
不一定为1 mol
生成物的量
不一定为1 mol
1 mol
反应热的含义
25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量
在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所释放的热量
【名师点评】
燃烧热与ΔH的关系
(1)燃烧热的单位为kJ·mol-1,不带“+”、“﹣”;
(2)物质的燃烧热越大,ΔH越小。
【典例2】25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH=-393.5 kJ·mol-1、ΔH=-285.8 kJ·mol-1、ΔH=-890.31 kJ·mol-1、ΔH=-2 800 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(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.31 kJ·mol-1
D.C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
【对点练】已知:①2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+483.6 kJ·mol-1
②H2S(g)=H2(g)+S(g) ΔH=+20.1 kJ·mol-1下列判断正确的是( )
A.氢气的燃烧热:ΔH=-241.8 kJ·mol-1
B.②中若生成固态硫,ΔH将增大
C.由①②知,水的热稳定性小于硫化氢
D.相同条件下,充分燃烧1 mol H2(g)与1 mol S(g)的混合物比充分燃烧1 mol H2S(g)放热多20.1 kJ
书写或判断表示物质燃烧热的热化学方程式要做到“三看”
一看可燃物的化学计量数是否为1。
二看燃烧后是否生成指定产物:即看碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为CO2(g),看氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H2O(l),看硫元素完全燃烧生成的氧化物是否为SO2(g)等。
三看ΔH符号是否为“-”及单位是否正确。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890.3 kJ。( )
(2)S(s) + O2(g) = SO2(g) △H= +296.8 kJ·mol-1。( )
(3)在101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热。( )
(4)所有物质的燃烧热其ΔH均小于0。( )
(5)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的燃烧热。( )
(6)表示燃烧热的热化学方程式可以有无数个。( )
(7)已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,所以氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·mol-1。( )
(8)若已知:H2(g)+O2(g)==H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1 则反应热的关系:2a<b。( )
(9)氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.5 kJ·mol-1。( )
(10)500℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-38.6 kJ·mol-1。( )
【基础训练】
1.下列关于热化学方程式的说法错误的是( )
A.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
B.热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量,可以用整数或者简单分数
C.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
D.同一化学反应,反应条件不同ΔH可能相同
2.热化学方程式中的物质要注明状态,原因是( )
A.能描述出反应发生的现象 B.说明反应条件
C.为了区别一般的化学方程式 D.物质呈现的状态与反应热有关
3.下列关于燃烧热的说法正确的是( )
A.22.4 L H2完全燃烧生成H2O(l)时放出的热量为H2的燃烧热
B.1 mol C燃烧生成CO(g)时放出的热量为C的燃烧热
C.燃烧热和中和反应反应热都是反应热的种类之一
D.在25 ℃、101 kPa时,纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫该物质的燃烧热
4.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=+241.8kJ·mol-1
B.CH4+2O2=CO2+2H2O ΔH=-802.3 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.CO(g)+1/2O2(g)=CO2 ΔH=-283 kJ·mol-1
5.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则下列关于方程式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ΔH大于零
C.该反应ΔH=-571.6 kJ·mol-1 D.该反应可表示36 g水分解时的热效应
6.热化学方程式C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) △H =+131.3 kJ·mol-1表示( )
A.碳和水反应吸收131.3kJ能量
B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量
C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3kJ
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ
7.今有如下三个热化学方程式:
H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g) △H=akJ/mol
H2(g)+l/2O2(g)=H2O(l) △H=bkJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=ckJ/mol
关于它们的下列表述正确的是( )
A. 2b=c B. a、b和c均为正值 C. a=b D. 它们都是吸热反应
8.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是( )
A.CH4(g)+3/2 O2(g)=2H2O(l)+CO(g) ΔH1 B.S(s)+3/2 O2(g)=SO3(s) ΔH2
C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH3 D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH4
9.下列热化学方程式中△H的值能表示可燃物的燃烧热的是( )
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -571.6 kJ·mol-1
D.CO(g)+1/2 O2(g) CO2(g) △H =-283 kJ·mol-1
10.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2SO2 + O2 = 2SO3 △H=-196.6 kJ·mol-1
B.2H2O (g) =2H2(g)+O2(g) △H=-483.6 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) △H=-571.6 kJ·mol-1
D.C(s) + O2(g) = CO2(g) △H= +393.5 kJ·mol-1
11.已知3.0 g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98 kJ,则下列表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式书写正确的是( )
A.2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2 119.6 kJ·mol-1
B.C2H6(g)+O2(g)===2CO(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
C.C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
D.C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
12.下列热化学方程式正确的是(△H的绝对值均正确)( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1367.0kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(ag)+H2O(1)△H=+57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-269.8kJ/mol(反应热)
D.C(s) +CO2(g)=2CO(g)△H=-116.2kJ/mol(反应热)
13.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
14.下列关于热化学方程式的叙述正确的是( )
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ•mol -1,则H2燃烧热为241.8kJ•mol -1
C.中和热的测定实验中,氢氧化钠分批加入,反应更充分,测定的中和热数值误差更小
D.S(g)+O2(g) =SO2(g) ΔH1; S(s)+O2(g) =SO2(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
15.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
16.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应
D.1mol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
17.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101kPa下,8gN2H4(l)完全燃烧生成氮气和液态水时,放出133.5kJ热量。则下列热化学方程中正确的是( )
A.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ/mol
B.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-133.5kJ/mol
C.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=+534kJ/mol
D.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-534kJkJ/mol
18.已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.0 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
回答下列各问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是___________________(填序号)。
(2)H2的标准燃烧热ΔH=____________;C的标准燃烧热ΔH=____________。
(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为________。
(4)CO的标准燃烧热ΔH=_________,其热化学方程式为________________________。
19.已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220 kJ·mol-1
请根据上面两个热化学方程式,回答下列问题:
(1)H2的燃烧热为 ,C3H8的燃烧热为 。
(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为 。
(3)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol,完全燃烧时放热3 847 kJ,则在混合气体中H2和C3H8的体积比?。
【能力提升】
20.下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确) ( )
A.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 △H=-24.8kJ/mol(反应热)
B.CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9kJ/mol(反应热)
C.C4H10(g)+ 13/2O2 (g)=4 CO2(g)+5H2O (g) △H=-2658.0kJ/mol(燃烧热)
D.NaOH(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol(中和热)
21.下列说法或表示方法中正确的是( )
A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
C.等质量的硫蒸气和硫磺(s)分别完全燃烧,前者放出的热量多
D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4kJ·mol-1,则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
22.写出下列反应的热化学方程式。
(1)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_______________。
(2)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为______________________。
(3)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_____________________________。
23.碳是化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光照可转化成N,转化过程如下,△H= +88.6 kJ·mol-1。则M、N相比,较稳定的是___________________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.64 kJ∙mol−1,CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H= -a kJ·mol-1,则a_______238.6(填“”、“”或“”)
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl(g)和CO2,当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式_______。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料,热化学方程式为4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=−1176kJ⋅mol−1。反应过程中每转移1mol e-放出的热量为_______kJ。
(5)已知1mol燃料完全燃烧的数据分别为:
燃料
一氧化碳
甲烷
异辛烷(C8H18)
乙醇
△H
-283.0 kJ∙mol−1
-891.0 kJ∙mol−1
-5461.0 kJ∙mol−1
-1366.8 kJ∙mol−1
使用上述燃料最能体现“低碳经济”理念的是_______。
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