第2讲 热化学方程式 燃烧热-【固本强基】2025-2026学年高二化学同步精品讲与练(人教版2019选择性必修1)
2025-08-22
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2份
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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 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 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 | 1.63 MB |
| 发布时间 | 2025-08-22 |
| 更新时间 | 2025-08-27 |
| 作者 | 化学学习中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53581493.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第2课时 热化学方程式 燃烧热
目录导航
模块一:[学习目标]——明确目标,把准学习方向
模块二:[重点难点]——明确重、难点,针对性更强
模块三:[思维导图]——帮助学生构建系统化认知网络,根基牢固,思维贯通
模块四:[知识梳理与典例精析]——严格对标新教材知识体系,告别脱节!科学进阶路径:基础知识 → 划重点 → 典例精析,让学生练得对、练得准、练得新,快速掌握知识应用
模块五:[同步分层练习]——基础巩固+能力提升,让结构体系、价值体系更加完整,检测学习效果、查漏补缺快速提升
[学习目标]
1.认识热化学方程式表示的意义,掌握热化学方程式的书写规则。
2.能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
3.了解燃烧热的概念,并能掌握其相关计算。
[重点难点]
1.热化学反应方程式的书写及正误判断。
2.燃烧热的相关计算。
[思维导图]
[知识梳理与典例精析]
知识点01 热化学方程式
1.概念:表明反应所 或 的热量的化学方程式。
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。
例如:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1表示的意义是在25 ℃、101 kPa下,1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态H2O时,放出的热量是285.8 kJ。
3.热化学方程式的书写方法
(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 反应,ΔH为“-”;若为 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。
4.书写热化学方程式应注意的问题
(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)热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是 ,也可以是 。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。
【划重点】热化学方程式书写中的常见错误
(1)物质的聚集状态标注错误或漏写,物质的聚集状态不同,ΔH的值不同。
(2)ΔH的正、负及单位书写错误,放热反应的ΔH为“-”,吸热反应的ΔH为“+”。
(3)ΔH与热化学方程式中化学计量数不对应,相同的反应,化学计量数不同时,ΔH不同。
[典例1](24-25高二上·浙江·期中)下列热化学方程式正确的是
A.已知1 g甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ:
B.已知充分燃烧V L乙烯气体生成1 mol二氧化碳气体和液态水,放出b kJ热量:
C.通常状况下,将1 g氢气在氯气中完全燃烧,放出92.4 kJ热量:
D.12 g碳与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,需吸收120 kJ的热量:
[典例2](24-25高二上·福建厦门·期中)下列热化学方程式中,正确的是
A.稀硫酸和稀氢氧化钾溶液混合,热化学方程式为: kJ⋅mol-1
B.甲烷燃烧热为890.3kJ⋅mol-1,热化学方程式为: kJ⋅mol-1
C.C(石墨,s)(金刚石,s) ,说明石墨比金刚石稳定
D.500℃、30MPa下,将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成,放热19.3kJ,热化学方程式为: kJ⋅mol-1
[典例3](24-25高二上·河南·阶段练习)2024年10月30日神舟十九号载人飞船成功发射,飞船使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮。已知15g液态C2H8N2与足量液态N2O4反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g),放出681.5kJ热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是
A.C2H8N2 (l)+2N2O4 (l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-681.5kJ·mol-1
B.C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-2726.0 kJ·mol-1
C.C2H8N2 (1)+2N2O4(g)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=+681.5 kJ·mol-1
D.C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) △H=-2726.0 kJ·mol-1
知识点02 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。燃烧热的单位是 。
各元素的指定产物:C→CO2(g) H→H2O(l)
S→SO2(g) N→N2(g)
2.意义:甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·mol-1,它表示在25 ℃、101 kPa时, CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态H2O(l)时放出890.3 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 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。例如:
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,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|,物质的燃烧热:ΔH=-,此式中的ΔH是指物质的燃烧热,而不是指一般反应的反应热。
5.反应热、燃烧热和中和热的比较
反应热
燃烧热
中和热
概念
化学反应过程中放出或吸收的热量
101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量
能量的
变化
放热或吸热
放热
放热
ΔH的大小
放热时,ΔH<0;
吸热时,ΔH>0
ΔH<0
ΔH<0
反应条件
一定压强下
101 kPa
稀溶液
反应物的量
不限
1 mol纯物质
不一定是1 mol
生成物的量
不限
不限
1 mol液态水
【划重点】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。
“三看”ΔH是否为“-”及单位是否正确。
[典例1] (24-25高二上·北京·期中)下列能正确表示物质燃烧热的热化学方程式是
A.C(石墨, ΔH
B. ΔH
C. ΔH
D. ΔH
[典例2](24-25高二上·天津南开·期中)下列关于热化学反应的描述正确的是
A.已知: , 则将含的浓硫酸与含 1mol NaOH 的溶液混合, 放出的热量等于 57.3 kJ
B.CO(g)的燃烧热是 283.0 kJ·mol-1,则表示 CO燃烧热的热化学方程式为:
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol硫燃烧生成气态三氧化硫所放出的热量是硫的燃烧热
[典例3](24-25高二上·湖北·期中)下列说法正确的是(△H的绝对值均正确)
A.时, ,则碳的燃烧热为110.5 kJ/mol
B.已知稀溶液中, ,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的反应热为-57.3 kJ/mol
C.C2H5OH燃烧热的热化学反应方程式为:
D.已知 ,则比的总能量大
[同步分层练习]
基础巩固
1.下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
2.下列热化学方程式正确的是
A.已知 ,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
B.、完全反应,放出热量98.3kJ,则
C.31g白磷比31g红磷能量多bkJ,则
D.若 ,则
3.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
4.下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是
A.已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);ΔH=-92.4kJ·mol-1,则与在一定条件下的密闭容器中充分反应放出92.4kJ的热量
B.已知C(石墨,s)C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
C.已知氢气摩尔燃烧焓ΔH=-285.5kJ·mol-1,则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH<+571.0kJ·mol-1
D.已知(1);ΔH=-57.3kJ·mol-1则(l);ΔH=-114.6kJ·mol-1
5.C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-126.4 kJ/mol,这个热化学方程式表示
A.1 g碳燃烧生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量
B.1 g碳燃烧生成一氧化碳时吸收126.4 kJ的热量
C.1 mol固体碳在氧气中燃烧生成一氧化碳气体时放出126.4 kJ的热量
D.12 g碳和氧气反应生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量
6.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的燃烧热不相等
C.已知S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-269.8kJ/mol,则硫生成SO2的反应热为269.8kJ/mol
D.在101kPa时,碳的燃烧热ΔH=-393.5kJ/mol
7.葡萄糖()是人体所需能量的重要来源之一,下列表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
8.下列有关燃烧热的物质转化正确的是
A.CO(g)→(g) B.(g)→(g)
C.S(s)→(g) D.C(s)→CO(g)
9.
火箭燃料二甲基肼()完全燃烧生成氮气、二氧化碳气体和液态水时放出热量,则二甲基肼的燃烧热为
A. B.
C. D.
10.下列热化学方程式及其描述正确的是
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+269.8kJ/mol(燃烧热)
D.C(金刚石、s)=C(石墨、s) ΔH=+1.9kJ/mol(反应热)(已知石墨比金刚石稳定)
能力提升
1.下列热化学方程式及其描述正确的是
A. kJ·mol-1(燃烧热)
B. kJ·mol-1(中和热)
C.已知C(石墨,s)(金刚石,s) kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定
D. , ,则
2.下列叙述正确的是
A. 可知氢气的燃烧热
B.已知 ,则同条件下,金刚石比石墨稳定
C. ,则:含的稀溶液与过量稀醋酸完全反应,放出的热量为
D. ; 则
3.已知下列两个反应的热化学方程式:
①
②
下列说法错误的是
A.与所具有的内能不同
B.热化学方程式②可表示甲烷的燃烧热
C.反应的
D.生成放出的热量大于
4.已知:在25℃和101kPa下,强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol 时,放出57.3kJ的热量;某些物质的燃烧热数据如下表所示:
物质
甲醇
氢气
葡萄糖
-726.5
-285.8
-2800
根据以上信息,下列热化学方程式表示正确的是
A.稀和溶液反应:
B.
C.
D.
5.已知反应:① ,② 。下列结论正确的是
A.碳的燃烧热大于
B.①的反应热为
C.稀硫酸与稀溶液反应的中和热为
D.稀醋酸与稀溶液反应生成水,放出热量
6.“长征”系列火箭的燃料为偏二甲肼。已知:偏二甲肼完全燃烧放出热量,则偏二甲肼的燃烧热等于
A. B. C. D.
7.已知: ,的燃烧热。下列说法正确的是
A.由反应热化学方程式可知,低温下通入中会迅速燃烧
B.
C.燃烧生成的反应中反应物的总键能小于生成物的总键能
D.能表示燃烧热的热化学方程式为
8.在25℃和下,下列热化学方程式书写正确的是
A.燃烧生成液态水,放出热量:
B.硫粉在中完全燃烧生成,放出热量:
C.乙炔的燃烧热是:
D.中和热为,氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应:
9.下列热化学方程式不正确的是
A.已知硫粉与铁粉混合加热生成时放出19.12kJ热量,则
B.下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为
C.表示中和热的热化学方程式:
D.在101kPa下的燃烧热,则水分解的热化学方程式为
10.下列说法正确的是
A.利用与醋酸的稀溶液反应测定中和热
B.500℃、30MPa下,将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为
C.和反应的中和热,则稀溶液中和反应的中和热
D.若 ,则的燃烧热
11.25 ℃、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=-890.3 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=-890.3 kJ·mol-1
D.C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
12.下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A.与溶液反应为
B.氢气燃烧热为-285.5kJ/mol,则分解水的热化学方程式为
C.已知,则在一定条件下将1molN2和3molH2置于一密闭容器中充分反应后最多可放出92.4kJ的热量
D.已知:,则石墨的燃烧热为-110.5kJ/mol
13.在25℃和101kPa时,几种燃料的摩尔燃烧焓如下表:
燃料
下列说法正确的是
A.相同质量的四种燃料完全燃烧时,甲烷放出的热量最多
B.CO燃烧的热化学方程式为
C.标准状况下,1mol液态甲醇完全燃烧生成气体和水蒸气,放出热量726.5kJ
D.标准状况下,相同体积的完全燃烧的碳排放量:
14.热化学方程式的意义是
A.二氧化硫气体和氧气反应生成三氧化硫气体放出热量
B.二氧化硫气体和氧气反应生成三氧化硫气体放出热量
C.二氧化硫气体和氧气反应生成三氧化硫气体吸收热量
D.上述说法都不正确
15.根据热化学方程式S(l)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-293.23 kJ·mol-1,分析下列说法中正确的是
A.S(s)+O2(g)=SO2(g),反应放出的热量大于 293.23 kJ
B.S(g)+O2(g)=SO2(g),反应放出的热量小于 293.23 kJ
C.1 mol SO2(g)的能量小于1 mol S(l)和1 mol O2(g)的能量之和
D.1 mol SO2(g)的能量大于1 mol S(l)和1 mol O2(g)的能量之和
16.Ⅰ.已知C、H2、CO的燃烧热的数据如表所示:
物质
C
H2
CO
ΔH/kJ·mol-1
-393.5
-285.8
-283.0
(1)写出C完全燃烧的热化学方程式: 。
(2)能表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
(3)现以H2或CO为燃料来提供热能,从热能的角度考虑,你认为最好选择 (填写序号)。
A.H2 B.CO C.均可以
理由是 。
Ⅱ.已知下列热化学方程式:
①H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8 kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
③NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
回答下列问题:
(4)上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)。
(5)燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为 。
17.燃烧值是单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。已知一些燃料的燃烧值如下:
燃料
CO
H2
CH4
燃烧值/(kJ·g-1)
10.1
143.1
55.6
注:反应产物中的水为液态。
回答下列问题:
(1)CO的燃烧热= •mol-1.
(2)表示CH4燃烧热的热化学方程式是 。
(3)①在相同状况下,CO、H2和CH4完全燃烧产生的热量相同时,消耗的CO、H2和CH4中体积最小的是 (填化学式),理由是 。
②若13.3gCH4完全燃烧产生的热量与13.3gCO、H2的混合气体完全燃烧产生的热量相同,则混合气体中CO的质量为 g。
③44.8L(标准状况)CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成等物质的量的CO2气体和液态水,则放出热量的范围 kJ。
18.已知:① ;
② ;
③ 。请填写下列空白:
(1)上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)。
(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)。
(3)完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为 。
(4)写出燃烧的热化学方程式: 。
(5)已知: ,则 。
19.根据信息书写热化学方程式。
(1)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1molAX5,放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为 。
(2)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为 。
(3)在一定条件下,将1molN2和3molH2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QkJ的热量,则N2与H2反应的热化学方程式为 。
(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气,在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是 。
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第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第2课时 热化学方程式 燃烧热
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1.认识热化学方程式表示的意义,掌握热化学方程式的书写规则。
2.能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
3.了解燃烧热的概念,并能掌握其相关计算。
[重点难点]
1.热化学反应方程式的书写及正误判断。
2.燃烧热的相关计算。
[思维导图]
[知识梳理与典例精析]
知识点01 热化学方程式
1.概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
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。
例如:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1表示的意义是在25 ℃、101 kPa下,1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态H2O时,放出的热量是285.8 kJ。
3.热化学方程式的书写方法
(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。
4.书写热化学方程式应注意的问题
(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)热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数,也可以是分数。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。
【划重点】热化学方程式书写中的常见错误
(1)物质的聚集状态标注错误或漏写,物质的聚集状态不同,ΔH的值不同。
(2)ΔH的正、负及单位书写错误,放热反应的ΔH为“-”,吸热反应的ΔH为“+”。
(3)ΔH与热化学方程式中化学计量数不对应,相同的反应,化学计量数不同时,ΔH不同。
[典例1](24-25高二上·浙江·期中)下列热化学方程式正确的是
A.已知1 g甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ:
B.已知充分燃烧V L乙烯气体生成1 mol二氧化碳气体和液态水,放出b kJ热量:
C.通常状况下,将1 g氢气在氯气中完全燃烧,放出92.4 kJ热量:
D.12 g碳与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,需吸收120 kJ的热量:
【答案】B
【分析】放热反应,反应热△H<0,吸热反应的反应热△H>0。书写热化学方程式要注明物质的聚集状态。热化学方程式中化学计量数仅表示物质的量,反应热的数值要与发生反应的物质的物质的量相对应,据此分析解答。
【详解】A.CH4的摩尔质量是16 g/mol,已知1 g甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ,则1 mol(即16 g)甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ/g×16 g=890 kJ,故表示甲烷燃烧的热化学方程式为:△H=-890 kJ/mol,A错误;
B.乙烯分子式是C2H4,充分燃烧V L乙烯气体生成1 mol二氧化碳气体和液态水,放出b kJ热量,则燃烧C2H4气体生成2 mol二氧化碳气体和液态水,放出热量为2b kJ,故表示乙烯燃烧的热化学方程式为 ,B正确;
C.1 g氢气在氯气中完全燃烧,放出92.4 kJ,说明反应是放热反应,△H<0,则2 gH2即1 mol氢气在氯气中完全燃烧,放出热量为2×92.4 kJ=184.8 kJ,故其燃烧的热化学方程式应该为: ,C错误;
D.同一物质,物质的聚集状态不同,含有的能量多少不同,因此书写热化学方程式要注明物质的聚集状态,12 g碳即1 molC与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,需吸收120 kJ的热量,其相应的热化学方程式应该为: ,D错误;
故合理选项是B。
[典例2](24-25高二上·福建厦门·期中)下列热化学方程式中,正确的是
A.稀硫酸和稀氢氧化钾溶液混合,热化学方程式为: kJ⋅mol-1
B.甲烷燃烧热为890.3kJ⋅mol-1,热化学方程式为: kJ⋅mol-1
C.C(石墨,s)(金刚石,s) ,说明石墨比金刚石稳定
D.500℃、30MPa下,将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成,放热19.3kJ,热化学方程式为: kJ⋅mol-1
【答案】C
【详解】A.稀硫酸和稀氢氧化钾溶液混合发生中和反应,热化学方程式为: kJ⋅mol-1,A错误;
B.甲烷燃烧热为890.3kJ⋅mol-1,产物水应为液态,热化学方程式为: kJ⋅mol-1,B错误;
C.物质具有的能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,C正确;
D.氮气与氢气生成氨气的反应为可逆反应,题给条件无法表示出合成氨反应的反应热,D错误;
故选C。
[典例3](24-25高二上·河南·阶段练习)2024年10月30日神舟十九号载人飞船成功发射,飞船使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮。已知15g液态C2H8N2与足量液态N2O4反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g),放出681.5kJ热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是
A.C2H8N2 (l)+2N2O4 (l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-681.5kJ·mol-1
B.C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-2726.0 kJ·mol-1
C.C2H8N2 (1)+2N2O4(g)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=+681.5 kJ·mol-1
D.C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) △H=-2726.0 kJ·mol-1
【答案】B
【详解】15g液态C2H8N2的物质的量==0.25mol,15g液态C2H8N2与足量液态N2O4反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g),放出681.5kJ热量,则1molC2H8N2完全反应生成CO2(g)、H2O(l)、N2(g),放出热量的热量为681.5kJ÷0.25=2726.0 kJ,故则表示该反应的热化学方程式为C2H8N2 (l)+2N2O4 (1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) △H=-2726.0 kJ·mol-1;
答案选B。
知识点02 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。燃烧热的单位是kJ·mol-1。
各元素的指定产物:C→CO2(g) H→H2O(l)
S→SO2(g) N→N2(g)
2.意义:甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·mol-1,它表示在25 ℃、101 kPa时,1 molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态H2O(l)时放出890.3 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。例如:
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,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|,物质的燃烧热:ΔH=-,此式中的ΔH是指物质的燃烧热,而不是指一般反应的反应热。
5.反应热、燃烧热和中和热的比较
反应热
燃烧热
中和热
概念
化学反应过程中放出或吸收的热量
101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量
能量的
变化
放热或吸热
放热
放热
ΔH的大小
放热时,ΔH<0;
吸热时,ΔH>0
ΔH<0
ΔH<0
反应条件
一定压强下
101 kPa
稀溶液
反应物的量
不限
1 mol纯物质
不一定是1 mol
生成物的量
不限
不限
1 mol液态水
【划重点】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。
“三看”ΔH是否为“-”及单位是否正确。
[典例1] (24-25高二上·北京·期中)下列能正确表示物质燃烧热的热化学方程式是
A.C(石墨, ΔH
B. ΔH
C. ΔH
D. ΔH
【答案】A
【分析】在25℃、1.01×105Pa时,1 mol可燃物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,据此解答。
【详解】A.热化学方程式满足燃烧热的条件,故A正确;
B.气态水不是稳定的化合物,故B错误;
C.硫化氢化学计量数为2,所以ΔH不代表燃烧热,故C错误;
D.氨气化学计量数为4,所以ΔH不代表燃烧热,故D错误;
答案选A。
[典例2](24-25高二上·天津南开·期中)下列关于热化学反应的描述正确的是
A.已知: , 则将含的浓硫酸与含 1mol NaOH 的溶液混合, 放出的热量等于 57.3 kJ
B.CO(g)的燃烧热是 283.0 kJ·mol-1,则表示 CO燃烧热的热化学方程式为:
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol硫燃烧生成气态三氧化硫所放出的热量是硫的燃烧热
【答案】B
【详解】A.浓硫酸溶于水放热,中和热表示的是强酸强碱的稀溶液完全反应生成1mol水的反应热,不能用浓硫酸,A错误;
B.燃烧热指1mol可燃物质完全燃烧生成指定的物质所释放的热量为燃烧热,CO燃烧热的热化学方程式为:,B正确;
C.有些需要加热的反应也可能是放热反应,如铝热反应、碳的燃烧等,C错误;
D.1mol硫燃烧生成气态二氧化硫所放出的热量是硫的燃烧热,D错误;
答案选B。
[典例3](24-25高二上·湖北·期中)下列说法正确的是(△H的绝对值均正确)
A.时, ,则碳的燃烧热为110.5 kJ/mol
B.已知稀溶液中, ,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的反应热为-57.3 kJ/mol
C.C2H5OH燃烧热的热化学反应方程式为:
D.已知 ,则比的总能量大
【答案】D
【详解】A.CO不是C燃烧产生的稳定化合物,因此110.5 kJ/mol不是碳的燃烧热,A错误;
B.醋酸是弱电解质,在溶液中主要以电解质分子存在,其电离过程会吸收热量,导致其稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出热量小于57.3 kJ,故稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的反应热大于-57.3 kJ/mol,B错误;
C.水的稳定状态是液态不是气态,故热化学方程式 不能表示C2H5OH燃烧热,C错误;
D.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强。根据 可知该反应的正反应是吸热反应,说明等质量的金刚石含有的能量比石墨高,故1 mol的金刚石比1 mol石墨含有的总能量高,D正确;
故合理选项是D。
[同步分层练习]
基础巩固
1.下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.物质的聚集状态对反应的反应热有影响,故书写热化学方程式时,要标出物质的聚集状态,故A错误;
B.碳的燃烧为放热反应,应为负值,故B错误;
C.酸碱中和为放热反应,应为负值,且的单位为,故C错误;
D.氢气在氯气中燃烧为放热反应,故为负值,故D正确。
故选D。
2.下列热化学方程式正确的是
A.已知 ,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
B.、完全反应,放出热量98.3kJ,则
C.31g白磷比31g红磷能量多bkJ,则
D.若 ,则
【答案】C
【详解】A.氢气的燃烧热是1molH2生成液态水的过程所放出的热量,H2O(g)转化为H2O(1)时放热,氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol,故A错误;
B.、完全反应,放出热量98.3kJ,SO2和O2的反应是可逆反应,不能反应完全,则放出的热量小于196.6kJ,故B错误;
C.31g白磷物质的量为,31g红磷物质的量为,即0.25molP4比1molP能量多bkJ,则 ,故C正确;
D.钡离子和硫酸根离子结合成硫酸钡过程会放热,则会放出更多的热量,,故D错误;
故选C。
3.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放热534kJ,所以热化学方程式为,故选D。
4.下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是
A.已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);ΔH=-92.4kJ·mol-1,则与在一定条件下的密闭容器中充分反应放出92.4kJ的热量
B.已知C(石墨,s)C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
C.已知氢气摩尔燃烧焓ΔH=-285.5kJ·mol-1,则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔH<+571.0kJ·mol-1
D.已知(1);ΔH=-57.3kJ·mol-1则(l);ΔH=-114.6kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A.合成氨反应为可逆反应,反应不完全,与在一定条件下的密闭容器中充分反应放出热量小于92.4kJ,A错误;
B.反应为吸热反应,则金刚石能量更高、石墨能量更低,石墨较为稳定,B错误;
C.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;已知氢气摩尔燃烧焓ΔH=-285.5kJ·mol-1,则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571.0kJ·mol-1,而反应中若为气体水,则ΔH<+571.0kJ·mol-1,C正确;
D.中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量;硫酸和氢氧化钡反应中除生成水之外,还生成硫酸钡沉淀,会影响能量变化,D错误;
故选C。
5.C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-126.4 kJ/mol,这个热化学方程式表示
A.1 g碳燃烧生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量
B.1 g碳燃烧生成一氧化碳时吸收126.4 kJ的热量
C.1 mol固体碳在氧气中燃烧生成一氧化碳气体时放出126.4 kJ的热量
D.12 g碳和氧气反应生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量
【答案】C
【详解】根据热化学方程式的意义可知:该热化学方程式表示1mol(或12g)固体碳在氧气中燃烧生成CO气体时放出126.4kJ的热量,C满足题意。
答案选C。
6.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的燃烧热不相等
C.已知S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-269.8kJ/mol,则硫生成SO2的反应热为269.8kJ/mol
D.在101kPa时,碳的燃烧热ΔH=-393.5kJ/mol
【答案】D
【详解】A.燃烧热要求生成液态水,A错误;
B.燃烧热是物质的属性,与物质的量无关,即硫的燃烧热是一个定值,1 mol和2 mol S参与反应的燃烧热相等,B错误;
C.硫生成SO2的反应热为-269.8kJ/mol,C错误;
D.碳的燃烧热为1 mol 碳单质完全燃烧生成生成CO2的焓变,燃烧为放热反应,ΔH=-393.5kJ/mol,D正确;
故答案为D。
7.葡萄糖()是人体所需能量的重要来源之一,下列表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量,葡萄糖的燃烧热指1mol葡萄糖充分燃烧应该生成CO2气体和液态水所放出的热量,故A正确;
答案选A。
8.下列有关燃烧热的物质转化正确的是
A.CO(g)→(g) B.(g)→(g)
C.S(s)→(g) D.C(s)→CO(g)
【答案】A
【详解】1mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量叫燃烧热,对应元素指定产物为:H→H2O(l),C→CO2(g),S→SO2(g)。
A.CO(g)燃烧生成(g),A项正确;
B.(g)的燃烧产物为(l),B项错误;
C.硫元素变为(g),C项错误;
D.燃烧热的产物应为该物质燃烧后的稳定形式,C(S)的燃烧产物为(g),D项错误;
答案选A。
9.
火箭燃料二甲基肼()完全燃烧生成氮气、二氧化碳气体和液态水时放出热量,则二甲基肼的燃烧热为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由二甲基肼的摩尔质量为知,其物质的量,所以二甲基肼完全燃烧生成氮气、二氧化碳气体和液态水时放出的热量为×40=,即其燃烧热为,故答案为C。
10.下列热化学方程式及其描述正确的是
A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+269.8kJ/mol(燃烧热)
D.C(金刚石、s)=C(石墨、s) ΔH=+1.9kJ/mol(反应热)(已知石墨比金刚石稳定)
【答案】B
【详解】A.燃烧热是指1mol的可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,水应该为液态,A错误;
B.稀的强酸与稀强碱反应生成1mol水和可溶性盐放出的热量为中和热,B正确;
C.硫和氧气反应为放热反应,C错误;
D.金刚石的能量比石墨高,所以金刚石转化为石墨为放热反应,D错误;
故选B。
能力提升
1.下列热化学方程式及其描述正确的是
A. kJ·mol-1(燃烧热)
B. kJ·mol-1(中和热)
C.已知C(石墨,s)(金刚石,s) kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定
D. , ,则
【答案】D
【详解】A. C8H18的燃烧热是1mol C8H18完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出的能量,故A错误;
B.中和热是稀强酸和稀强碱生成1mol水放出的能量,故B错误;
C. C(石墨,s)(金刚石,s) kJ·mol-1,等质量金刚石的能量高于石墨,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故C错误;
D. , ,相同物质的量的碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,则,故D正确;
选D。
2.下列叙述正确的是
A. 可知氢气的燃烧热
B.已知 ,则同条件下,金刚石比石墨稳定
C. ,则:含的稀溶液与过量稀醋酸完全反应,放出的热量为
D. ; 则
【答案】D
【详解】A.氢气燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量,根据 ,可知氢气的燃烧热为285.8kJ/mol,故A错误;
B.已知 ,金刚石的能量大于石墨,则石墨比金刚石稳定,故B错误;
C.醋酸为弱酸,在水溶液中会发生电离,电离吸热,故含20g NaOH的稀溶液与过量稀醋酸完全中和,放出的热量小于28.65kJ,故C错误;
D.已知S(g)能量高于S(s),则S(g)与氧气反应放出的热量高于S(s)与氧气反应放出的热量,则ΔH1<ΔH2,故D正确;
故选:D。
3.已知下列两个反应的热化学方程式:
①
②
下列说法错误的是
A.与所具有的内能不同
B.热化学方程式②可表示甲烷的燃烧热
C.反应的
D.生成放出的热量大于
【答案】D
【详解】A.液态水与水蒸气状态不同,液态水转化为水蒸气是内能增大的过程,所具有的内能不同,故A正确;
B.燃烧热是指1mol可燃物质完全燃烧生成指定的化合物的反应热,热化学方程式②可表示甲烷的燃烧热,故B正确;
C.根据盖斯定律,由①×4-②可得CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(l)ΔH=4×(-285.8kJ•mol-1)-(-890.3kJ•mol-1)=-252.9kJ•mol-1<0,故C正确;
D.气态水的能量比液态水的高,故生成1molH2O(g)放出的热量小于285.8kJ,故D错误;
答案选D。
4.已知:在25℃和101kPa下,强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol 时,放出57.3kJ的热量;某些物质的燃烧热数据如下表所示:
物质
甲醇
氢气
葡萄糖
-726.5
-285.8
-2800
根据以上信息,下列热化学方程式表示正确的是
A.稀和溶液反应:
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.稀和溶液反应除了生成水,还生成了硫酸钡沉淀,故A错误;
B.甲醇的燃烧热是101kPa时,1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量, ,故B错误;
C.氢气的燃烧热是101kPa时,1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则 ,故C错误;
D.葡萄糖的燃烧热是101kPa时,1mol葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量, ,故D正确;
选D。
5.已知反应:① ,② 。下列结论正确的是
A.碳的燃烧热大于
B.①的反应热为
C.稀硫酸与稀溶液反应的中和热为
D.稀醋酸与稀溶液反应生成水,放出热量
【答案】A
【详解】A.由反应①可知,1mol碳燃烧生成CO放出的热量为110.5 kJ,CO燃烧生成二氧化碳继续放出热量,故1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ,所以碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol,故A正确;
B.反应热包含符号,①的反应热为-221kJ•mol-1,故B错误;
C.中和反应一定为放热反应,则可表示中和热为57.3kJ•mol-1或中和热△H=-57.3kJ•mol-1,故C错误;
D.醋酸是弱电解质,电离需吸收热量,稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出的热量小于57.3kJ,故D错误; 故选A。
6.“长征”系列火箭的燃料为偏二甲肼。已知:偏二甲肼完全燃烧放出热量,则偏二甲肼的燃烧热等于
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】偏二甲肼的物质的量为,所以偏二甲肼完全燃烧时放出的热量为,即其燃烧热,答案选C。
7.已知: ,的燃烧热。下列说法正确的是
A.由反应热化学方程式可知,低温下通入中会迅速燃烧
B.
C.燃烧生成的反应中反应物的总键能小于生成物的总键能
D.能表示燃烧热的热化学方程式为
【答案】C
【详解】A.热化学方程式的ΔH与反应条件无关,通入中燃烧需要点燃,故A错误;
B.H2O(g)的能量大于H2O(l),生成H2O(g)比H2O(l)放出的热量少, ΔH>-607.3 kJ·mol⁻¹,故B错误;
C.ΔH=反应物总键能-生成物总键能,ΔH为负说明反应物总键能小于生成物总键能,故C正确;
D.燃烧热是1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的能量,CO燃烧热为283 kJ·mol-1,表示燃烧热的热化学方程式为ΔH=-283 kJ·mol-1,故D错误;
选C。
8.在25℃和下,下列热化学方程式书写正确的是
A.燃烧生成液态水,放出热量:
B.硫粉在中完全燃烧生成,放出热量:
C.乙炔的燃烧热是:
D.中和热为,氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应:
【答案】B
【详解】A.的物质的量为0.5mol,0.5mol燃烧生成液态水,放出热量,则2mol燃烧生成液态水,放出×4=571.6kJ热量,则,A错误;
B.硫粉的物质的量为=0.125mol,在中完全燃烧生成,放出热量,则1mol硫粉在中完全燃烧生成,放出×8=296kJ热量,则,B正确;
C.乙炔的燃烧热是,则1mol乙炔完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出能量,则,C错误;
D.中和热是指在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量,氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应生成水和硫酸钡沉淀,额外释放热,则Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(s)+H2O(l),D错误;
故选B。
9.下列热化学方程式不正确的是
A.已知硫粉与铁粉混合加热生成时放出19.12kJ热量,则
B.下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为
C.表示中和热的热化学方程式:
D.在101kPa下的燃烧热,则水分解的热化学方程式为
【答案】B
【详解】A.根据生成硫化亚铁0.2mol时,放出19.12kJ热量,可知生成时放出95.6kJ的热量,所以硫粉与铁粉反应的热化学方程式为 ,A正确;
B.和置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,此反应为可逆反应,不能完全转化,则完全反应时放热大于,则热化学方程式为 ,B错误;
C.中和热为强酸和强碱的稀溶液生成1mol液态水时所释放的能量,则表示中和热的热化学方程式: ,C正确;
D.燃烧热指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,所以 ,水的分解是氢气燃烧的逆过程,所以水分解的热化学方程式为 ,D正确;
故答案选B。
10.下列说法正确的是
A.利用与醋酸的稀溶液反应测定中和热
B.500℃、30MPa下,将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为
C.和反应的中和热,则稀溶液中和反应的中和热
D.若 ,则的燃烧热
【答案】D
【详解】A.稀醋酸是弱酸,电离时吸收热量,故A错误;
B.相同条件下的同一可逆反应,正逆反应反应热数值相等,符号相反,0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,生成的氨气的物质的量小于1mol,所以生成2mol氨气,放出的热量大于38.6kJ,ΔH<-38.6kJ•mol-1,故B错误;
C.生成的CaSO4微溶,故焓变不等于2×(-57.3) kJ·mol-1,故C错误;
D.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧[C元素生成CO2(g),H元素生成H2O(g)]放出的能量,故的燃烧热,故D正确;
故选:D。
11.25 ℃、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=-890.3 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=-890.3 kJ·mol-1
D.C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
【答案】D
【详解】A.生成物一氧化碳不是稳定氧化物,二氧化碳是稳定氧化物,A错误;
B.生成物气态水不是稳定氧化物,液态水是稳定氧化物,B错误;
C.生成物气态水不是稳定氧化物,液态水是稳定氧化物,C错误;
D.葡萄糖的燃烧热是1mol葡萄糖完全燃烧生成6mol CO2(g)和6mol H2O放出2800 kJ的热量,则mol葡萄糖完全燃烧生成3mol CO2(g)和3mol H2O放出1400 kJ的热量,D正确;
故选D。
12.下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A.与溶液反应为
B.氢气燃烧热为-285.5kJ/mol,则分解水的热化学方程式为
C.已知,则在一定条件下将1molN2和3molH2置于一密闭容器中充分反应后最多可放出92.4kJ的热量
D.已知:,则石墨的燃烧热为-110.5kJ/mol
【答案】B
【详解】A.H2SO4与Ba(OH)2的反应生成BaSO4沉淀和水:,ΔH与其不对应,A错误;
B.氢气燃烧热为-285.5kJ/mol,分解2mol水需吸收热量,热化学方程式为:,B正确;
C.可逆反应无法完全进行,实际放热量小于理论值92.4kJ,C错误;
D.燃烧热必须生成稳定的氧化物,对C来说只能生成二氧化碳,无法据此得出石墨的燃烧热,D错误;
故选B。
13.在25℃和101kPa时,几种燃料的摩尔燃烧焓如下表:
燃料
下列说法正确的是
A.相同质量的四种燃料完全燃烧时,甲烷放出的热量最多
B.CO燃烧的热化学方程式为
C.标准状况下,1mol液态甲醇完全燃烧生成气体和水蒸气,放出热量726.5kJ
D.标准状况下,相同体积的完全燃烧的碳排放量:
【答案】D
【详解】A.CO、H2、CH4、CH3OH的相对分子质量分别为28、2、16、32,又因为它们每1mol分别完全燃烧时,放出的热量依次为283.0kJ、285.8kJ、890.3kJ、726.5kJ,所以1gCO、H2、CH4、CH3OH完全燃烧时,放出热量分别为:10.0kJ、142.9kJ、55.6kJ、22.7kJ,则相同质量的以上四种燃料,完全燃烧时放出热量最多的是H2,A错误;
B.CO燃烧热∆H为-283.0 kJ·mol-1,表示1molCO完全燃烧释放283.0 kJ热量,则CO燃烧的热化学方程式为:∆H=-566.0kJ·mol-1,B错误;
C.甲醇燃烧热的数据指的是1mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时释放热量726.5kJ,若生成气态水,释放的热量小于726.5kJ,C错误;
D.标准状况下,相同体积的CO、H2、CH4物质的量相同,根据C元素守恒,完全燃烧的碳排放量:CO=CH4>H2,D正确;
故选D。
14.热化学方程式的意义是
A.二氧化硫气体和氧气反应生成三氧化硫气体放出热量
B.二氧化硫气体和氧气反应生成三氧化硫气体放出热量
C.二氧化硫气体和氧气反应生成三氧化硫气体吸收热量
D.上述说法都不正确
【答案】B
【详解】热化学方程式的ΔH表示反应物完全转化为生成物时的能量变化,表示2mol SO2(g)和1mol O2(g)完全生成2mol SO3(g)时放出197kJ的热量,故选B。
15.根据热化学方程式S(l)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-293.23 kJ·mol-1,分析下列说法中正确的是
A.S(s)+O2(g)=SO2(g),反应放出的热量大于 293.23 kJ
B.S(g)+O2(g)=SO2(g),反应放出的热量小于 293.23 kJ
C.1 mol SO2(g)的能量小于1 mol S(l)和1 mol O2(g)的能量之和
D.1 mol SO2(g)的能量大于1 mol S(l)和1 mol O2(g)的能量之和
【答案】C
【详解】A.S(s)转化为S(l)需要吸热,因此S(s)作为反应物时,总反应释放的热量小于293.23kJ,A错误;
B.S(g)的能量高于S(l),因此S(g)作为反应物时,总反应释放的热量大于293.23kJ,B错误;
C.放热反应中产物的能量低于反应物的能量之和,1 mol SO₂(g)的能量小于1 mol S(l)和1 molO2(g)的能量之和,C正确;
D.根据放热反应的特性,产物的能量应低于反应物,D错误;
故选C。
16.Ⅰ.已知C、H2、CO的燃烧热的数据如表所示:
物质
C
H2
CO
ΔH/kJ·mol-1
-393.5
-285.8
-283.0
(1)写出C完全燃烧的热化学方程式: 。
(2)能表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
(3)现以H2或CO为燃料来提供热能,从热能的角度考虑,你认为最好选择 (填写序号)。
A.H2 B.CO C.均可以
理由是 。
Ⅱ.已知下列热化学方程式:
①H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8 kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
③NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
回答下列问题:
(4)上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)。
(5)燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为 。
【答案】 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol A 等质量的H2完全燃烧放出的热量比CO多,且H2的燃烧产物为H2O,对环境无污染 ① 1429 kJ
【详解】⑴C完全燃烧的热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,
⑵H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol,
⑶H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol,
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=--283.0 kJ/mol,等质量的H2完全燃烧放出的热量比CO多,且H2的燃烧产物为H2O,对环境无污染,因此从热能的角度考虑,H2为燃料来提供热能是最好选择,故答案为A;等质量的H2完全燃烧放出的热量比CO多,且H2的燃烧产物为H2O,对环境无污染
⑷①H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8 kJ/mol是吸热反应,
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol是放热反应,
③NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol是放热反应,
故答案为①;
氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol,
10g氢气物质的量为,放出的热量Q=285.8kJ/mol×5mol = 1429 kJ,故答案为1429 kJ。
17.燃烧值是单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。已知一些燃料的燃烧值如下:
燃料
CO
H2
CH4
燃烧值/(kJ·g-1)
10.1
143.1
55.6
注:反应产物中的水为液态。
回答下列问题:
(1)CO的燃烧热= •mol-1.
(2)表示CH4燃烧热的热化学方程式是 。
(3)①在相同状况下,CO、H2和CH4完全燃烧产生的热量相同时,消耗的CO、H2和CH4中体积最小的是 (填化学式),理由是 。
②若13.3gCH4完全燃烧产生的热量与13.3gCO、H2的混合气体完全燃烧产生的热量相同,则混合气体中CO的质量为 g。
③44.8L(标准状况)CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成等物质的量的CO2气体和液态水,则放出热量的范围 kJ。
【答案】(1)-282.8
(2)CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(1)H=-889.6kJmol-1
(3) CH4 在CO、H2和CH4中,CH4的燃烧热(H)最小,燃烧产生的热量相同时,需要的CH4的物质的量最小,相同状况下的体积最小 8.75 569.0~1172.4
【详解】(1)燃烧热的定义是单位物质的量的物质充分燃烧生成稳定产物时,放出的热量,根据燃烧值的数据可知,CO的燃烧热=-28g×10.1 kJ·g-1=-282.8 kJ·mol-1.;
(2)结合第一问可知,甲烷的燃烧热=-16g×55.6kJ·g-1=-889.6 kJ·mol-1.,则表示CH4燃烧热的热化学方程式是CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(1)H=-889.6kJmol-1;
(3)①同理可知,氢气的燃烧热=-2g×143.1kJ·g-1=-286.2 kJ·mol-1.,对比CO,CH4,H2,的燃烧热可知,产生相同的热量时,需要甲烷的物质的量最少,根据恒温恒压下,物质的量与体积成正比,则需要CH4的体积最小;
②设CO的质量为xg,则氢气质量为(13.3-x)g,则10.1x+(13.3-x)×143.1=13.3×55.6,解得x=8.75,解CO的质量为8.75g;
③设CH4为x mol,CO为y mol,H2为z mol,则①x+y+z=,②x+y=,解①②得,y=1,x+z=1,当x=1或者z=1时,分别求出,即可得的取值范围为:569.0~1172.4。
18.已知:① ;
② ;
③ 。请填写下列空白:
(1)上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)。
(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)。
(3)完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为 。
(4)写出燃烧的热化学方程式: 。
(5)已知: ,则 。
【答案】(1)①
(2)③
(3)1209kJ
(4)CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H =—283.0kJ/mol
(5)+92.3 kJ/mol
【详解】(1)由热化学方程式可知,反应①为焓变大于0的吸热反应,故答案为:①;
(2)碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体放出的热量,则表示碳的燃烧热的热化学方程式为③,故答案为:③;
(3)由反应①可知,1mol氢气燃烧生成气态水放出的热量为241.8 kJ/mol×1mol=241.8KJ,则10g氢气完全燃烧生成气态水放出的热量为×241.8KJ=1209kJ,故答案为:1209kJ;
(4)由盖斯定律可知,反应③—②得到反应CO(g)+O2(g)=CO2(g),则反应△H =(—393.5 kJ/mol)—(—110.5 kJ/mol)=—283.0kJ/mol,反应的热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H =—283.0kJ/mol,故答案为:CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H =—283.0kJ/mol;
(5)由热化学方程式可知,反应的焓变△H=+184.6kJ/mol×=+92.3 kJ/mol,故答案为:+92.3 kJ/mol。
19.根据信息书写热化学方程式。
(1)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1molAX5,放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为 。
(2)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为 。
(3)在一定条件下,将1molN2和3molH2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QkJ的热量,则N2与H2反应的热化学方程式为 。
(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气,在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是 。
【答案】(1)AX3(l)+X2(g)=AX5(s)
(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(4)NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)
【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);
(2)根据碳原子守恒有:C2H5OH~2CO2~2CaCO3,生成100gCaCO3沉淀,则乙醇为0.5mol,反应的热化学方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l);
(3)1molN2完全反应放出的热量为kJ=4QkJ,故反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);
(4)消耗1molNaBH4(s)放热×38kJ=216kJ,故反应的热化学方程式:NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)。
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