内容正文:
0
专题1 化学反应与
能量变化
第一单元 化学反应的
热效应
第3课时 能源的充分利用
1.正确理解标准燃烧热和热值的概念,且能正确书写关于标准燃烧热的热化学方程式,学会利用标准燃烧热或热值进行相关的计算。2.知道能源是人类生存和社会发展的重要基础,了解使用化石燃料的利弊和新能源的开发利用。
2
学习理解
01
课时作业
04
目录
CONTENTS
探究应用
02
总结提升
03
学习理解
1.标准燃烧热和热值
(1)标准燃烧热:在101 kPa下,______物质_________的反应热。
(2)热值:在101 kPa下,____物质__________的反应热。
(3)物质完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为______,氢元素转化为______,碳元素转化为_______ 。
1 mol
完全燃烧
1 g
完全燃烧
N2(g)
H2O(l)
CO2(g)
学习理解
5
2.能源的充分利用
能源是可以提供能量的自然资源,包括化石燃料、_____、_____、_____、_____等。
(1)化石燃料包括___、_____、_______,其缺点是蕴藏有限、_________、利用率低、污染环境等。
(2)新能源主要包括:太阳能、_____、地热能、风能、_______和生物质能等。其特点为_________、_______、无污染或少污染等。
阳光
风力
流水
潮汐
煤
石油
天然气
不可再生
氢能
潮汐能
资源丰富
可再生
学习理解
6
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的标准燃烧热。( )
(2)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1是表示H2标准燃烧热的热化学方程式。( )
(3)氢能是来源丰富的一次能源。( )
(4)太阳能是可再生的新能源。( )
(5)标准燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比。( )
(6)所有物质的标准燃烧热其ΔH均小于0。( )
(7)现在家庭使用的天然气是清洁的新能源。( )
×
√
×
×
×
√
×
学习理解
7
探究应用
知识点一 标准燃烧热
探究应用
9
2.表示标准燃烧热的热化学方程式正误判断
“一看”可燃物的化学计量数是否为1。
“二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物,如氮元素转化为N2(g),氢元素转化为H2O(l)等。
“三看”ΔH是否为“-”及单位是否正确。
探究应用
10
探究应用
11
探究应用
12
知识点二 能源的充分利用
1.能源的分类
凡是能提供某种形式能量的资源,统称为能源。它是人类取得能量的来源,包括已开采出来的可供使用的自然资源与经过加工或转移的能源。
分类依据 种类 举例
转换过程 一次能源 太阳能、化石燃料、地热能、潮汐能等
二次能源 电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等
探究应用
13
[注意] (1)沼气和天然气的主要成分都是甲烷,沼气是可再生能源,天然气是不可再生能源。
(2)未来最理想的新能源是氢能。我们要科学合理地使用常规能源,不断开发利用新能源,寻找解决能源危机的新方法、新措施。
使用历史 常规能源 化石燃料
新能源 太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等
性质 可再生能源 太阳能、风能、氢能、生物质能等
不可再生能源 化石燃料、核能
探究应用
14
2.新能源的特点
(1)太阳能能量巨大,取之不尽,用之不竭,清洁无污染,不需要开采和运输。缺点是能量密度小,受地域和季节的影响大。
(2)氢能有三大优点:①热值高;②资源丰富;③无毒、无污染。缺点是储存、运输困难。
(3)风能是太阳能的一种转换形式,风能能量巨大。缺点是不稳定,受地区、季节、气候影响较大。
探究应用
15
3.下列说法不正确的是( )
A.乙醇作燃料易燃烧,污染小,但不可再生
B.选择燃料需要考虑燃料热值的大小
C.若反应物总能量大于生成物总能量,则该反应为放热反应
D.将煤制成水煤气可提高煤的利用率
探究应用
16
煤
人均能源占有量小,能源利用率低,单位产值能耗高(答案合理即可)
H2
热值高
无污染
原料丰富
探究应用
17
总结提升
自我反思:﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
本课总结
总结提升
19
1.新能源的特点是资源丰富,在使用过程中对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列符合新能源特点的是( )
①天然气 ②煤 ③石油 ④太阳能 ⑤生物质能 ⑥风能 ⑦氢能
A.①②③④ B.③⑤⑥⑦
C.④⑤⑥⑦ D.③④⑤⑥⑦
随堂提升
总结提升
20
2.下列说法不正确的是( )
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、SO2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
总结提升
21
总结提升
22
总结提升
23
-285.8 kJ·mol-1
-2220 kJ·
mol-1
4725.8 kJ
3∶1
总结提升
24
总结提升
25
课时作业
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法正确的是( )
A.天然气的主要成分是甲烷,天然气是一种可再生的清洁能源
B.将农业废弃物在一定条件下产生热值较高的可燃性气体,是对生物质能的有效利用
C.若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量,则反应放热
D.寻找合适的催化剂,使水分解产生氢气的同时放出热量是科学家研究的方向
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
27
2.下列对标准燃烧热的理解正确的是( )
A.可燃物燃烧的反应热就是其标准燃烧热
B.1 mol可燃物发生氧化还原反应所放出的热量就是其标准燃烧热
C.101 kPa时,1 mol H2燃烧生成液态水时的反应热就是其标准燃烧热
D.标准燃烧热随热化学方程式中物质前的化学计量数的改变而改变
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
28
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
29
解析:标准燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧的反应热,C完全燃烧的产物是CO2,CO继续燃烧生成CO2放出热量,那么1 mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5 kJ,A正确,D错误;浓硫酸稀释时又有热量释放,所以该反应过程放出的热量大于57.3 kJ,B错误;③中H2O为气态,该反应的ΔH不表示标准燃烧热,C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
31
解析:标准燃烧热描述的是1 mol可燃物完全燃烧的反应热,水在常温下以液态形式稳定存在,B、D错误;标准燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数为1,C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
32
5.能源与人类的生活和社会发展密切相关,下列关于能源开发和利用的说法不正确的是( )
A.充分利用太阳能
B.因地制宜开发利用风能、水能、地热能、潮汐能
C.合理、安全开发利用氢能、核能
D.能源都是通过化学反应获得的
解析:人类利用的能源不一定都是通过化学反应获得的,如水力发电,D
错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
33
6.已知丙烷的标准燃烧热ΔH=-2215 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.1108 kJ
解析:丙烷分子式是C3H8,1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水,则丙烷完全燃烧产生1.8 g水,消耗丙烷的物质的量是n(C3H8)=0.025 mol,所以反应放出的热量是2215 kJ·mol-1×0.025 mol≈55 kJ。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
34
7.一些烷烃的标准燃烧热如下表:
下列说法正确的是( )
A.乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1560.8 kJ·mol-1
B.稳定性:正丁烷>异丁烷
C.正戊烷的标准燃烧热小于-3531.3 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
化合物 标准燃烧热(kJ·mol-1) 化合物 标准燃烧热(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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
35
解析:表示乙烷燃烧的热化学方程式中,若ΔH=-1560.8 kJ·mol-1,H2O应为液态且乙烷的化学计量数应为1,A错误;由表中标准燃烧热数据可知,1 mol正丁烷、异丁烷分别完全燃烧时,正丁烷放出的热量多,说明等量的两种物质,正丁烷具有的能量高于异丁烷,则异丁烷更稳定,B错误;由B项分析知,2甲基丁烷的稳定性强于正戊烷,由于2甲基丁烷的标准燃烧热为-3531.3 kJ·
mol-1,故正戊烷的标准燃烧热小于-3531.3 kJ·mol-1,C正确;由表中数据分析可知,相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越少,D错误。
化合物 标准燃烧热(kJ·mol-1) 化合物 标准燃烧热(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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
36
8.已知C2H4(g)和C2H5OH(l)的标准燃烧热ΔH分别是-1411.0 kJ·mol-1和
-1366.8 kJ·mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为( )
A.-44.2 kJ·mol-1 B.44.2 kJ·mol-1
C.-330 kJ·mol-1 D.330 kJ·mol-1
解析:由题意可知,C2H4(g)和C2H5OH(l)燃烧的热化学方程式分别为
①C2H4(g)+3O2(g)===2H2O(l)+2CO2(g)ΔH=-1411.0 kJ·mol-1;
②C2H5OH(l)+3O2(g)===3H2O(l)+2CO2(g)ΔH=-1366.8 kJ·mol-1;
根据盖斯定律,①-②可得:C2H4(g)+H2O(l)===C2H5OH(l) ΔH=
-1411.0 kJ·mol-1-(-1366.8 kJ·mol-1)=-44.2 kJ·mol-1。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
37
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
38
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
39
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
40
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
41
二、非选择题
11.当今社会,能源的发展已成为全世界共同关注的话题,乙烷、二甲醚的标准燃烧热较大,可用作燃料。如图表示乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化。
请回答下列问题:
(1)a=___。
(2)乙烷的标准燃烧热为_______ kJ·mol-1。
(3)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时放出的热量____(填“多”或“少”)。
-1560
少
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
42
(4)根据题图写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式:____________________
_______________________________________________________________________
____________________________________________________________。
(5)从环保角度分析,放出相同的热量时选
择______(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的
二氧化碳较少。
乙烷
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
43
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
44
12.利用“萨巴蒂尔反应”[CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g) ΔH]可在空间站上清除宇航员呼出的CO2,并产生供空间站在轨运行的火箭燃料。
已知:
回答下列问题:
(1)①表示CO(g)标准燃烧热的热化学方程式:__________________________
_________________。
②C(s)燃烧仅生成CO(g)的热化学方程式:_____________________________
_______________,当有6 g C(s)完全燃烧时,放出______ kJ热量。
196.5
物质 CO(g) H2(g) CH4(g) C(s)
标准燃烧热/(kJ·mol-1) -283 -285.8 -890.3 -393
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
45
(2)①若2 mol由CO(g)、H2(g)和CH4(g)组成的混合气体完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),则其放出的热量(Q)的取值范围是_________________。
②等质量的CO(g)、H2(g)和CH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出的热量(Q)由大到小的顺序为_____________(用化学式表示)。
(3)每1 mol H2O(l)转化为H2O(g)时需要吸收热量44 kJ,则反应CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g) ΔH=________kJ·mol-1。
566 kJ~1780.6 kJ
H2>CH4>CO
-164.9
物质 CO(g) H2(g) CH4(g) C(s)
标准燃烧热/(kJ·mol-1) -283 -285.8 -890.3 -393
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
46
物质 CO(g) H2(g) CH4(g) C(s)
标准燃烧热/(kJ·mol-1) -283 -285.8 -890.3 -393
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
47
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
课时作业
48
R
1.标准燃烧热
(1)标准燃烧热是反应热的一种,其ΔH的符号为“-”或ΔH<0。
(2)标准燃烧热通常是由实验测得的。可燃物以1 mol纯物质作为标准进行测量。
(3)书写表示标准燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1 mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如:C8H18(l)+eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518 kJ·mol-1,即C8H18(l)的标准燃烧热ΔH为-5518 kJ·mol-1。
1.下列热化学方程式中,ΔH能正确表示物质的标准燃烧热的是( )
A.2C8H18(l)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-11003 kJ·mol-1
B.H2(g)+eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
C.2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
D.CO(g)+eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
2.下列热化学方程式正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1366.8 kJ/mol(标准燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=57.3 kJ/mol(中和反应反应热)
C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-269.8 kJ/mol(反应热)
D.N2+O2===2NO ΔH=180 kJ/mol(反应热)
4.能源是人类生存和发展的重要支撑因素。常规能源(煤、石油、天然气等)日益减少,促使人们去研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、核能等)的开发。
(1)我国目前最主要的能源品种是_____,能源利用中存在的主要问题有________
________________________________________________________。
(2)某些科学家对以下3个化学反应很感兴趣:
①3FeCl2+4H2O(g)eq \o(=====,\s\up15(500 ℃))Fe3O4+6HCl+H2;
②2Fe3O4+3Cl2+12HCl===6FeCl3+6H2O+O2;
③6FeCl3eq \o(=====,\s\up15(300 ℃))6FeCl2+3Cl2。
科学家想利用上述反应来制取的一种很有意义的物质是____,该物质作为燃料的优点有_______、_______、_________。
3.下列说法正确的是( )
A.硫完全燃烧生成二氧化硫时,放出的热量为硫的标准燃烧热
B.在25 ℃、101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热
C.由2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1,可知CO的标准燃烧热为-283 kJ·mol-1
D.乙炔的标准燃烧热为-1299.6 kJ·mol-1,则2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(g)反应的ΔH=-2599.2 kJ·mol
4.甲醇属于可再生能源,可代替汽油作为汽车的燃料。已知101 kPa、常温下32 g甲醇完全燃烧放出736.3 kJ的热量,下列能正确表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式的是( )
A.CH3OH(l)+eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=736.3 kJ·mol-1
B.CH3OH(l)+eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736.3 kJ·mol-1
C.CH3OH(l)+eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-675.3 kJ·mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1472.6 kJ·mol-1
5.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=-2220 kJ·mol-1
请根据上面两个热化学方程式,回答下列问题:
(1)H2的标准燃烧热为_________________,C3H8的标准燃烧热为____________
_______。
(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3846.75 kJ,则在混合气体中H2和C3H8的体积比是______。
解析:(2)完全燃烧释放的总热量为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
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(n1+n2=5 mol,n1×285.8 kJ·mol-1+n2×2220 kJ·mol-1=3846.75 kJ))
解得n1=eq \f(15,4) mol,n2=eq \f(5,4) mol,在相同p、T时,V(H2)∶V(C3H8)=n(H2)∶
n(C3H8)=3∶1。
3.已知反应:①101 kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
③H2(g)+eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
④H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
下列结论正确的是( )
A.1 mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5 kJ
B.浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
C.氢气的标准燃烧热为-241.8 kJ·mol-1
D.碳的标准燃烧热为-110.5 kJ·mol-1
4.下列有关描述正确的是( )
A.CO(g)的标准燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则反应2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)的反应热ΔH=2×283.0 kJ·mol-1
B.1 mol甲烷燃烧生成气态水和CO2所放出的热量是甲烷的标准燃烧热
C.H2S的标准燃烧热ΔH为-a kJ·mol-1,则表示H2S标准燃烧热的热化学方程式为2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2a kJ·mol-1
D.1 mol H2燃烧生成气态水的反应热ΔH即是其标准燃烧热
9.已知煤炭的标准燃烧热为-393.5 kJ·mol-1,氢气的标准燃烧热为-285.8 kJ·mol-1,一氧化碳的标准燃烧热为-283.0 kJ·mol-1。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水,煤炉中会产生淡蓝色火焰,煤炭燃烧更旺,因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水,可使煤炭燃烧放出更多的热量。”下列有关说法正确的是( )
A.反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的ΔH<-571.6 kJ·mol-1
B.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
C.“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体
D.因285.8 kJ·mol-1+283.0 kJ·mol-1>393.5 kJ·mol-1,故该同学的结论是对的
解析: 氢气的标准燃烧热为-285.8 kJ·mol-1,则反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)的ΔH=-571.6 kJ·mol-1,由于液态水转化为气态水吸热,则反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的ΔH>-571.6 kJ·mol-1,A错误;一氧化碳的标准燃烧热为-283.0 kJ·mol-1,则CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1,B错误;“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳在高温下与水反应生成了可燃性气体氢气和CO,C正确;由于能量是守恒的,所以煤炭燃烧时加少量水,不可能使煤炭燃烧放出更多的热量,D错误。
10.已知:在101 kPa、25 ℃时,由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用ΔfHeq \o\al(θ,m)(kJ·mol-1)表示。有关物质ΔfHeq \o\al(θ,m)有如图所示关系。下列有关判断正确的是( )
A.H2O(l)的ΔfHeq \o\al(θ,m)>-241.8 kJ·mol-1
B.N2H4比NH3稳定
C.N2H4(l)的标准燃烧热为534.2 kJ·mol-1
D.2 mol NO(g)的键能小于1 mol N2(g)与
1 mol O2(g)的键能之和
解析:H2O(g)的能量高于等质量的H2O(l),则
H2O(l)的标准摩尔生成焓<-241.8 kJ·mol-1,A错误;
N2H4(l)的标准摩尔生成焓为+50.6 kJ·mol-1,NH3(g)
的标准摩尔生成焓为-45.9 kJ·mol-1,能量越低物质
越稳定,则NH3比N2H4稳定,B错误;N2H4(l)的标准
摩尔生成焓为+50.6 kJ·mol-1,即①N2(g)+2H2(g)===N2H4(l) ΔH=+50.6 kJ·mol-1,H2O(g)标准摩尔生成焓为-241.8 kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,根据盖斯定律②-①得N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.2 kJ·mol-1,但标准燃烧热应生成液态水,无法根据题中数据计算,C错误;NO(g)标准摩尔生成焓为+91.3 kJ·mol-1,则N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+182.6 kJ·mol-1,故2 mol NO(g)的键能小于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的键能之和,D正确。
eq \f(1,3)
CH3OCH3(g)+3O2(g) ===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455 kJ·mol-1
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(或\f(1,3)CH3OCH3(g)+O2(g)===\f(2,3)CO2(g)+H2O(l) ΔH=-485 kJ·mol-1))
解析:(1)反应生成1 mol H2O(l),根据原子守
恒可确定a=eq \f(1,3),b=eq \f(7,6),c=1,d=eq \f(2,3)。
(2)由图可得eq \f(1,3)C2H6(g)+eq \f(7,6)O2(g)===eq \f(2,3)CO2(g)+
H2O(l) ΔH=-520 kJ·mol-1,所以乙烷的标准
燃烧热为-520 kJ·mol-1×3=-1560 kJ·mol-1。
(3)由于液态乙烷具有的能量小于气态乙烷具有的能量,故等物质的量时,液态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量较少。
CO(g)+eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
C(s)+eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH=-110 kJ·mol-1
解析:(1)②由C(s)的标准燃烧热为-393 kJ·mol-1得ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393 kJ·mol-1,结合ⅱ.CO(g)+eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1,依据盖斯定律,ⅰ-ⅱ可得C(s)+eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH=-110 kJ·mol-1,6 g C(s)完全燃烧时放出的热量=eq \f(6 g,12 g·mol-1)×393 kJ·mol-1=196.5 kJ。
(2)①2 mol 由CO(g)、H2(g)和CH4(g)组成的混合气体完全燃烧,根据极端法可知,2 mol CO放出的热量2 mol×283 kJ=566 kJ最少,2 mol CH4放出的热量
2 mol×890.3 kJ=1780.6 kJ最多,则其放出的热量(Q)的取值范围是566 kJ~1780.6 kJ;②等质量的CO(g)、H2(g)和CH4(g)完全燃烧放出的热量大小比较,可均取1 g可燃物,1 g CO(g)放出的热量=eq \f(283 kJ,28)≈10.1 kJ,1 g CH4(g)放出的热量=eq \f(890.3 kJ,16)≈55.6 kJ,1 g H2(g)放出的热量=eq \f(285.8 kJ,2)=142.9 kJ,则等质量的CO(g)、H2(g)和CH4(g)放出的热量(Q)由大到小的顺序为H2>CH4>CO。
(3)依据题意写出三个热化学方程式:③H2(g)+eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1,④H2O(l)===H2O(g) ΔH2=44.0 kJ·mol-1,⑤CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-890.3 kJ·mol-1,则由4×③+2×④-⑤可得CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-164.9 kJ·mol-1。
$$