内容正文:
1.1.2热化学方程式 燃烧热 同步练习 2025-2026学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
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1.关于热化学方程式H2(g)+I2(g)===HI(g) ΔH=+26 kJ·mol-1,下列叙述正确的是( )
A.1 mol 氢气与1 mol碘蒸气反应时吸热 26 kJ
B.1 mol氢气与1 mol碘蒸气反应生成2 mol碘化氢气体时吸热52 kJ
C.0.5 mol氢气与0.5 mol碘蒸气反应时放热26 kJ
D.0.5 mol氢气与 0.5 mol碘反应时吸热 26 kJ
2.巴黎奥运会火炬使用的燃料是丙烷,已知丙烷的燃烧热(ΔH)为-2220 kJ·mol-1。下列说法正确的是( )
A.丙烷燃烧放出222 kJ热量时会有0.4 mol H2O(g)生成
B.火炬传递中化学能全部转化为热能
C.火炬燃烧过程中易造成大气污染
D.丙烷燃烧属于焓减变化
3.符合如图所示的化学反应的热化学方程式是( )
A.CO+H2O===CO2+H2 ΔH=+41 kJ·mol-1
B.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
C.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=+41 kJ·mol-1
D.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
4.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 ΔH=-24.8 kJ·mol-1(反应热)
B.CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1(反应热)
C.C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g) ΔH=-2 658.0 kJ·mol-1(燃烧热)
D.NaOH(s)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1(中和反应反应热)
5.在25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热ΔH依次是-393.5 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1、-890.3 kJ·mol-1、-2 800 kJ·mol-1。下列热化学方程式书写正确的是( )
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=-890.3 kJ·mol-1
D.C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
6.已知C2H2、C2H4、C2H6 的燃烧热分别为1 300 kJ·mol-1、1 400 kJ·mol-1、1 560 kJ·mol-1。0.5 mol混合物完全燃烧,放出热量700 kJ。则C2H2、C2H4、C2H6的物质的量之比为( )
A.6∶2∶3 B.5∶2∶8
C.3∶2∶6 D.8∶1∶5
7.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
8.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH<0,则H2(g)的能量一定高于H2O(g)的
B.若CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-812.3 kJ·mol-1,则甲烷的燃烧热ΔH为-812.3 kJ·mol-1
C.已知500 ℃、30 MPa下,N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出的热量为46.2 kJ
D.已知2CO2(g)+4H2O(l)===2CH3OH(l)+3O2(g) ΔH=+1 451.5 kJ·mol-1,则 2 mol CO2(g)和4 mol H2O(l)中化学键的总键能大于2 mol CH3OH(l)和3 mol O2(g)中化学键的总键能
9.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在这种催化剂表面实现高效分解水来制备氢气,其主要过程如图所示。
已知:断裂几种物质中化学键吸收的能量如下表所示。
化学键
H—O
O===O
H—H
O—O
能量/(kJ·mol-1)
463
496
436
138
(1)写出水蒸气光催化反应的热化学方程式:_____________________________。
(2)过程Ⅲ属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)奥运会火炬常用的燃料除了氢气外,还可以为丙烷、丁烷等。
已知:正丁烷和异丁烷的燃烧热ΔH分别为-2 878 kJ·mol-1、-2 869.6 kJ·mol-1。
下列有关说法不正确的是________(填字母)。
A.燃料燃烧时的能量转化形式主要是化学能转化为热能、光能
B.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C.正丁烷比异丁烷稳定
10.据下图判断,下列说法正确的是( )
A.氢气的燃烧热ΔH=-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.2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(l)时,断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量
11.乙炔(C2H2)是有机合成的重要原料之一,也是一种很好的燃料,其与氧气反应放出的热量很多,常用于切割金属。已知C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(g)
ΔH=-1 256 kJ·mol-1。下列说法错误的是( )
A.乙炔的燃烧热ΔH=-1 256 kJ·mol-1
B.若转移10 mol电子,则消耗2.5 mol O2
C.若生成2 mol液态水,则ΔH<-2 512 kJ·mol-1
D.若形成4 mol碳氧共用电子对,则放出的热量为628 kJ
12.城市使用的燃料,现大多为煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气,它由煤炭与水蒸气反应制得,故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式:_______________________________
_________________________________________________________________。
(2)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=-2 220.0 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=-282.57 kJ·mol-1。
丙烷的燃烧热为________________,CO的燃烧热为________________。同物质的量的C3H8和CO燃烧,产生的热量比值约为_____________________(列出计算式即可,下同)。
(3)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。试比较同质量的氢气和丙烷燃烧,产生的热量比值约为______________。
(4)氢气是未来的能源,除来源丰富之外,还具有的优点是_____________________
__________________________________________________________________。
1.解析 B C、D中均未指明生成物的状态,且C项将反应错认为是放热反应,而A项未将反应的化学计量数与ΔH正确对应起来,故A、C、D都不正确,B正确。
2.解析 D 丙烷的燃烧热表示1 mol气态丙烷完全燃烧生成3 mol CO2(g)和4 mol H2O(l)放出的热量,则丙烷燃烧放出 222 kJ 热量时会有0.4 mol液态H2O生成,A错误;火炬传递中化学能还转化为光能等,B错误;丙烷燃烧生成CO2和H2O,对大气不会产生污染,C错误;丙烷燃烧是放热反应,ΔH=-2 220 kJ·mol-1<0,属于焓减变化,D正确。
3.解析 C 根据图像可判断反应物的总能量低于生成物的总能量,反应是吸热反应,B、D不正确;选项A中没有标明物质的状态,是错误的。故选C。
4.解析 B 热化学方程式中需要注明物质的聚集状态,故A错误;表示燃烧热的热化学方程式中水应为液态,故C错误;表示中和反应反应热的热化学方程式中,NaOH溶液和盐酸应均为稀溶液,故D错误。
5.解析 D 根据燃烧热的定义,碳元素应变为CO2(g),氢元素应变为H2O(l),故A、B、C错误;葡萄糖的燃烧热ΔH=-2 800 kJ·mol-1,所以0.5 mol葡萄糖完全燃烧放出的热量是 1 400 kJ,热化学方程式书写正确,故D正确。
6.解析 D 已知C2H2、C2H4、C2H6 的燃烧热分别为1 300 kJ·mol-1、1 400 kJ·mol-1、1 560 kJ·mol-1。0.5 mol混合物完全燃烧,放出热量700 kJ。设C2H2、C2H4、C2H6的物质的量分别为x、y、z,可得方程①x+y+z=0.5,②1 300x+1 400y+1 560z=700,方程式①×1 400-方程式②得100x-160z=0,解得=,根据选项,只有D项符合=。
7.
解析 C 由题图分析可知,C(s)+2H2(g)―→CH4(g)相对能量差为965.1 kJ·mol-1-890.3 kJ·mol-1=74.8 kJ·mol-1,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,故ΔH=-74.8 kJ·mol-1,A错误;根据题给信息无法得出1 mol C(s)完全燃烧释放的能量,B错误;CO(g)+O2(g)―→CO2(g),相对能量差为965.1 kJ·mol-1-854.5 kJ·mol-1=110.6 kJ·mol-1,燃烧反应为放热反应,故CO的燃烧热ΔH=-110.6 kJ·mol-1,C正确;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。
8.
解析 D 该反应的ΔH<0,说明2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的总能量高于2 mol H2O(g)的总能量,但H2(g)的能量不一定高于H2O(g)的,A错误;燃烧热是指1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量,氢元素的指定产物为H2O(l),B错误;该反应是可逆反应,1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,不可能生成1 mol NH3,故放出的热量小于46.2 kJ,C错误;该反应为吸热反应,说明反应物中化学键的总键能大于生成物中化学键的总键能,D正确。
9.
答案 (1)2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+484 kJ·mol-1 (2)吸热 (3)BC
解析 (1)水蒸气光催化反应的热化学方程式为2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=(463×2×2-436×2-496)kJ·mol-1=+484 kJ·mol-1。(2)过程Ⅲ为H2O2分解生成O2和H2,反应物旧键断裂吸收的总能量为(463×2+138)kJ·mol-1=1 064 kJ·mol-1,生成物新键形成释放的总能量为(496+436)kJ·mol-1=932 kJ·mol-1,所以过程Ⅲ属于吸热反应。(3)燃料燃烧时发光、放热,能量转化形式主要是化学能转化为热能、光能,故A正确;异丁烷分子中的碳氢键和正丁烷的相同,故B错误;由燃烧热可知,正丁烷所具有的能量高于异丁烷的,能量越高越不稳定,故异丁烷比正丁烷稳定,故C错误。
10.
解析 C 根据题图可知,氢气的燃烧热 ΔH=-×(483.6+88)kJ·mol-1=-285.8 kJ·mol-1,A错误;根据题图可知,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;根据题图可知,2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(l)时放出热量Q=(483.6+88)kJ=571.6 kJ,故 2 mol H2O(l)分解产生2 mol H2(g)与 1 mol O2(g)时吸收热量571.6 kJ,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;根据题图可知,2 mol H2(g)与 1 mol O2(g)具有的总能量比2 mol H2O(l)具有的总能量多571.6 kJ,说明断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量,D错误。
11.
解析 A 在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时,所放出的热量称为该物质的燃烧热,由于热化学方程式中的水是气态,不是指定产物,故A项错误;消耗1 mol O2转移4 mol电子,若转移10 mol 电子,则消耗2.5 mol O2,故B项正确;生成2 mol H2O(g)时,ΔH=-2 512 kJ·mol-1,生成 2 mol H2O(l),放出的热量增多,ΔH<-2 512 kJ·mol-1,故C项正确;形成4 mol碳氧共用电子对(即生成1 mol CO2)时,放出的热量为628 kJ,故D项正确。
12.
答案 (1)C+H2O(g)CO+H2
(2)2 220.0 kJ·mol-1 282.57 kJ·mol-1 2 220.0∶282.57 (3)∶
(4)单位质量产生的热量多,产物无污染(合理即可)
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