第一章第一节 第2课时 热化学方程式 燃烧热 学案-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

2026-09-28
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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 教师版(含答案与解析) 一、三维目标 1.知识与技能 ● 理解热化学方程式的含义,掌握热化学方程式的书写方法与注意事项,能正确书写并判断热化学方程式的正误; ● 理解燃烧热的概念,知道常见元素完全燃烧生成的指定产物,能正确书写表示燃烧热的热化学方程式,并能进行简单计算; ● 了解燃烧热与中和热的区别与联系。 2.过程与方法 ● 通过热化学方程式与普通化学方程式的对比,学会用化学语言定量描述化学反应中的能量变化,建立“物质变化与能量变化相统一”的思维模型; ● 通过对反应热数据的分析、归纳与规范表达,提高获取、处理信息以及运用化学用语的能力。 3.情感态度与价值观 ● 通过了解火箭推进剂、能源开发与利用等实例,感受化学科学技术对社会发展的贡献,激发学习化学的兴趣; ● 在热化学方程式的规范书写中,养成严谨、细致、规范的科学态度,增强合理利用能源与环境保护的意识。 二、教学重点与难点 项目 具体内容 教学重点 热化学方程式的含义与规范书写;燃烧热的概念,以及表示燃烧热的热化学方程式的书写与判断。 教学难点 热化学方程式中 ΔH 与化学计量数、物质聚集状态之间的关系;燃烧热的判断及相关计算。 三、教学过程 知识梳理与典例探究 知识点一 热化学方程式 1.热化学方程式的概念 能够表明化学反应所释放或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。 2.热化学方程式的意义 热化学方程式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。 例如:2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=−571.6 kJ·mol⁻¹,表示在 25 ℃、101 kPa 下,2 mol 气态 H₂ 与 1 mol 气态 O₂ 完全反应生成 2 mol 液态 H₂O 时,放出 571.6 kJ 的热量。 3.热化学方程式的书写方法 ● 注明反应时的温度和压强:反应温度、压强不同,ΔH 也不同;25 ℃、101 kPa 下进行的反应可不注明。 ● 注明各物质的聚集状态:固态用 s、液态用 l、气态用 g、溶液用 aq。物质的聚集状态不同,其内能、焓也不同。 ● 化学计量数表示物质的量:热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。 ● ΔH 与化学方程式一一对应:ΔH 的单位 kJ·mol⁻¹ 中的“mol⁻¹”指“每摩尔反应”,化学计量数不同,ΔH 一般也不同。 4.反应热(ΔH)与化学计量数的关系 ● 对于同一化学反应,化学计量数扩大或缩小为原来的若干倍,ΔH 的数值也扩大或缩小相同的倍数; ● 当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等、符号相反。 【规律小结】若反应 A(g)+B(g)=C(g)+D(g) ΔH=a kJ·mol⁻¹,则:① xA(g)+xB(g)=xC(g)+xD(g) ΔH=ax kJ·mol⁻¹;② xC(g)+xD(g)=xA(g)+xB(g) ΔH=−ax kJ·mol⁻¹。 5.判断热化学方程式正误的“五看” ● 一看方程式是否配平; ● 二看各物质的聚集状态是否正确; ● 三看 ΔH 的“+”“−”符号是否正确; ● 四看反应热的单位是否为 kJ·mol⁻¹; ● 五看反应热的数值与化学计量数是否对应。 【例题 1】热化学方程式 C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH=+131.3 kJ·mol⁻¹ 和 2H(g)=H₂(g) ΔH=−435.7 kJ·mol⁻¹ 表示(  ) A.氢原子的能量比氢分子的能量低 B.一个氢原子与一个氢原子结合生成 1 个氢分子,且放出 435.7 kJ 的能量 C.1 mol 固态碳和 1 mol 水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热 131.3 kJ D.固态碳和液态水反应生成一氧化碳气体和氢气,吸收 131.3 kJ 能量 【答案】C 【解析】2H(g)=H₂(g) 为放热反应,说明氢原子的能量高于氢分子,A 错误;热化学方程式中化学计量数表示物质的量,不表示微粒个数,B 错误;第一个方程式表示 1 mol 固态碳与 1 mol 水蒸气反应生成 CO(g) 和 H₂(g),吸热 131.3 kJ,C 正确;该反应中水为气态而非液态,D 错误。 【变式 1-1】下列说法错误的是(  ) A.热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,只代表物质的量 B.化学反应过程中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 C.同温同压下,H₂(g)+Cl₂(g)=2HCl(g) 在光照和点燃条件下的 ΔH 不同 D.同一化学反应,化学计量数不同则 ΔH 不同;化学计量数相同而状态不同,ΔH 也不相同 【答案】C 【解析】反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应条件(光照或点燃)无关,故同一反应在两种条件下的 ΔH 相同,C 错误;其余各项表述均正确。 【变式 1-2】下列说法不正确的是(  ) A.热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量,不表示分子的个数 B.物质发生化学反应的反应热仅指反应放出的热量 C.所有的燃烧反应都是放热反应 D.热化学方程式中,化学式前面的化学计量数可以是分数 【答案】B 【解析】恒压条件下,化学反应中吸收或放出的能量都属于反应热,并非仅指放出的热量,B 错误;化学计量数只表示物质的量、可以是分数,燃烧均为放热反应,A、C、D 正确。 【例题 2】在 25 ℃、101 kPa 下,下列热化学方程式书写正确的是(  ) A.1 g H₂ 燃烧生成液态水放出 142.9 kJ 热量:2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=−142.9 kJ·mol⁻¹ B.4 g 硫粉在 O₂ 中完全燃烧生成 SO₂ 放出 37 kJ 热量:S(s)+O₂(g)=SO₂(g) ΔH=−296 kJ·mol⁻¹ C.乙炔的燃烧热为 1 299.6 kJ·mol⁻¹:2C₂H₂(g)+5O₂(g)=4CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH=−1 299.6 kJ·mol⁻¹ D.已知 H⁺(aq)+OH⁻(aq)=H₂O(l) ΔH=−57.3 kJ·mol⁻¹,则 Ba(OH)₂(aq)+H₂SO₄(aq)=BaSO₄(s)+H₂O(l) ΔH=−57.3 kJ·mol⁻¹ 【答案】B 【解析】A 中 2 mol H₂(4 g)燃烧生成液态水应放热 142.9×4=571.6 kJ,ΔH 应为 −571.6 kJ·mol⁻¹;B 中 4 g S 为 0.125 mol,1 mol S 燃烧放热 37×8=296 kJ,正确;C 中燃烧热应以 1 mol 乙炔为标准,方程式中乙炔为 2 mol,ΔH 数值应加倍;D 中生成 BaSO₄ 沉淀且反应生成水的计量关系不同,ΔH 不等于 −57.3 kJ·mol⁻¹。 【变式 2-1】已知在 101 kPa、298 K 条件下,2 g 氢气燃烧生成水蒸气放出 242 kJ 热量,下列热化学方程式正确的是(  ) A.2H₂O(g)=2H₂(g)+O₂(g) ΔH=+484 kJ·mol⁻¹ B.H₂O(g)=H₂(g)+½O₂(g) ΔH=−242 kJ·mol⁻¹ C.H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(l) ΔH=+484 kJ·mol⁻¹ D.H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(g) ΔH=−484 kJ·mol⁻¹ 【答案】A 【解析】2 g H₂ 为 1 mol,燃烧生成水蒸气放热 242 kJ,则 2 mol H₂ 燃烧生成水蒸气放热 484 kJ,其逆过程(2 mol 水蒸气分解)吸热 484 kJ,A 正确;B 中 ΔH 符号应为正;C 中生成液态水应为放热(ΔH 为负);D 中 ΔH 应为 −242 kJ·mol⁻¹。 【变式 2-2】1 g 氨气完全分解为氮气、氢气时吸收 2.72 kJ 的热量,下列热化学方程式正确的是(  ) ① N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) ΔH=−46.2 kJ·mol⁻¹ ② N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) ΔH=−92.4 kJ·mol⁻¹ ③ NH₃(g)=½N₂(g)+³⁄₂H₂(g) ΔH=+46.2 kJ·mol⁻¹ ④ 2NH₃(g)=N₂(g)+3H₂(g) ΔH=−92.4 kJ·mol⁻¹ A.全部 B.①②③ C.①② D.②③ 【答案】D 【解析】1 g NH₃ 分解吸热 2.72 kJ,则分解 1 mol NH₃(17 g)吸热约 46.2 kJ,故生成 1 mol NH₃ 放热 46.2 kJ、生成 2 mol NH₃ 放热约 92.4 kJ,②正确、①错误;③ 中分解 1 mol NH₃ 吸热 46.2 kJ,正确;④ 中分解反应 ΔH 应为正值,错误。 【例题 3】写出下列反应的热化学方程式: (1) NH₃(g) 在高温、高压、催化剂条件下分解生成 1 mol N₂(g) 和 H₂(g),吸收 92.2 kJ 热量; (2) 1 mol H₂(g) 与适量 O₂(g) 反应生成 H₂O(l),放出 285.8 kJ 热量; (3) 32 g Cu(s) 与适量 O₂(g) 反应生成 CuO(s),放出 78.5 kJ 热量。 【答案】(1) 2NH₃(g)⇌N₂(g)+3H₂(g) ΔH=+92.2 kJ·mol⁻¹ (2) H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(l) ΔH=−285.8 kJ·mol⁻¹ (3) 2Cu(s)+O₂(g)=2CuO(s) ΔH=−157 kJ·mol⁻¹ 【解析】(1) 生成 1 mol N₂ 需分解 2 mol NH₃,吸热,ΔH 为正;(2) 生成液态水放热,ΔH 为负;(3) 32 g Cu 为 0.5 mol,则 1 mol Cu 反应放热 157 kJ,方程式以 2 mol Cu 书写时 ΔH=−157 kJ·mol⁻¹。 【变式 3-1】根据下列信息书写热化学方程式: (1) 室温时化合物 AX₃(液态)与单质 X₂(气态)反应,生成 1 mol AX₅(固态),放出 123.8 kJ 热量; (2) 25 ℃、101 kPa 下,一定质量的无水乙醇完全燃烧放出 Q kJ 热量,生成的 CO₂ 用过量饱和石灰水吸收,可得 100 g CaCO₃ 沉淀; (3) 将 1 mol N₂ 和 3 mol H₂ 充入密闭容器中发生反应,达到平衡时 N₂ 的转化率为 25%,放出 Q kJ 热量。 【答案】(1) AX₃(l)+X₂(g)=AX₅(s) ΔH=−123.8 kJ·mol⁻¹ (2) C₂H₅OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+3H₂O(l) ΔH=−2Q kJ·mol⁻¹ (3) N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH=−4Q kJ·mol⁻¹ 【解析】(1) 室温时 AX₃ 为液态、AX₅ 为固态,放热 ΔH 为负;(2) 由 C₂H₅OH~2CO₂~2CaCO₃,生成 100 g(1 mol)CaCO₃ 时反应的乙醇为 0.5 mol,故 1 mol 乙醇燃烧放热 2Q kJ;(3) N₂ 转化 25%(0.25 mol)放热 Q kJ,则 1 mol N₂ 完全反应放热 4Q kJ。 【变式 3-2】分析下列图像,按要求书写热化学方程式。 (1) 图甲表示 CO(g) 与 NO₂(g) 反应生成 CO₂(g) 和 NO(g) 过程中的能量变化(E₁=134 kJ·mol⁻¹,E₂=368 kJ·mol⁻¹); (2) 图乙为化合物 M 催化 CO₂ 氢化生成 N 的相对能量曲线(已知 1 eV=96 kJ·mol⁻¹)。 图1 反应过程的能量变化 【答案】(1) NO₂(g)+CO(g)=NO(g)+CO₂(g) ΔH=−234 kJ·mol⁻¹ (2) M(s)+CO₂(g)=N(s) ΔH=−48.96 kJ·mol⁻¹ 【解析】(1) ΔH=正反应活化能−反应物与生成物的能量差,由图 ΔH=E₁−E₂=134−368=−234 kJ·mol⁻¹;(2) 由图乙 N 的相对能量为 −0.51 eV,故 ΔH=−0.51×96=−48.96 kJ·mol⁻¹。 知识点二 燃烧热 1.燃烧热的概念 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。燃烧热的单位为 kJ·mol⁻¹。 2.常见元素完全燃烧的指定产物 表1 常见元素完全燃烧生成的指定产物 元素 C H S N 指定产物及状态 CO₂(g) H₂O(l) SO₂(g) N₂(g) 3.表示燃烧热的热化学方程式 书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧 1 mol 可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数,且可燃物要完全燃烧并生成指定产物。 例如辛烷(C₈H₁₈)完全燃烧,表示其燃烧热的热化学方程式为:C₈H₁₈(l)+25/2 O₂(g)=8CO₂(g)+9H₂O(l) ΔH=−5 518 kJ·mol⁻¹。 4.燃烧热与中和热的比较 比较项目 燃烧热 中和热 定义 101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量 稀溶液中酸与碱发生中和反应生成 1 mol H₂O(l) 时放出的热量 标准 可燃物为 1 mol 生成物 H₂O 为 1 mol 单位 kJ·mol⁻¹ kJ·mol⁻¹ 数值 不同可燃物的燃烧热一般不同 强酸、强碱稀溶液中约为 57.3 kJ·mol⁻¹ 【例题 4】下列说法正确的是(  ) A.1 mol H₂ 完全燃烧生成 H₂O(g) 放出的热量叫做 H₂ 的燃烧热 B.25 ℃、101 kPa 时,1 mol S 和 2 mol S 的燃烧热相等 C.已知 S(s)+O₂(g)=SO₃(g) ΔH=−269.8 kJ·mol⁻¹,则硫生成 SO₃ 的反应热为 269.8 kJ·mol⁻¹ D.25 ℃、101 kPa 时,碳的燃烧热为 −393.5 kJ·mol⁻¹ 【答案】B 【解析】燃烧热要求生成稳定的指定产物,水应为液态,A 错误;燃烧热是 1 mol 可燃物的属性,与实际用量无关,故 1 mol S 与 2 mol S 的燃烧热相等,B 正确;该反应放热,反应热应为 −269.8 kJ·mol⁻¹,C 错误;用语言描述“燃烧热”时取正值,应为 393.5 kJ·mol⁻¹,D 错误。 【变式 4-1】燃烧热是 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。下列热化学方程式中 ΔH 能表示燃烧热的是(  ) A.CH₄(g)+³⁄₂O₂(g)=2H₂O(l)+CO(g) ΔH₁ B.S(s)+³⁄₂O₂(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 中生成 CO,C 未完全燃烧;B 中 S 的指定产物应为 SO₂ 而非 SO₃;C 中 1 mol 葡萄糖完全燃烧生成 CO₂ 和液态水,符合燃烧热定义;D 中可燃物 CO 为 2 mol,不能表示燃烧热。 【变式 4-2】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 b kJ 热量,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⁻¹ B.C₂H₄(g)+3O₂(g)=2CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH=+2b kJ·mol⁻¹ C.2C₂H₄(g)+6O₂(g)=4CO₂(g)+4H₂O(l) ΔH=−2b kJ·mol⁻¹ D.2C₂H₄(g)+6O₂(g)=4CO₂(g)+4H₂O(l) ΔH=+b kJ·mol⁻¹ 【答案】A 【解析】生成 1 mol CO₂ 时反应的乙烯为 0.5 mol,放热 b kJ,则 1 mol 乙烯完全燃烧(生成 2 mol CO₂)放热 2b kJ,燃烧放热 ΔH 为负,A 正确。 【例题 5】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,后者放出的热量多 B.稀溶液中 H⁺(aq)+OH⁻(aq)=H₂O(l) ΔH=−57.3 kJ·mol⁻¹,若将含 0.5 mol H₂SO₄ 的浓硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合,放出的热量大于 57.3 kJ C.由 C(石墨)→C(金刚石) ΔH=+1.19 kJ·mol⁻¹,可知金刚石比石墨稳定 D.101 kPa 时,2 g H₂ 完全燃烧生成液态水放出 285.8 kJ 热量,氢气燃烧的热化学方程式为 2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=+285.8 kJ·mol⁻¹ 【答案】B 【解析】硫固体变为硫蒸气需吸热,故等量时硫蒸气燃烧放出的热量更多,A 错误;浓硫酸溶于水额外放热,与 1 mol NaOH 中和时放出的热量大于 57.3 kJ,B 正确;石墨变为金刚石吸热,金刚石能量更高、更不稳定,C 错误;氢气燃烧为放热反应,ΔH 应为负值,D 错误。 【变式 5-1】强酸、强碱稀溶液的中和热为 57.3 kJ·mol⁻¹。分别向 1 L 0.5 mol·L⁻¹ 的 Ba(OH)₂ 溶液中加入 ①浓硫酸、②稀硫酸、③稀硝酸、④稀醋酸,恰好完全反应的热效应分别为 ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄,下列关系正确的是(  ) A.ΔH₁>ΔH₂>ΔH₃>ΔH₄ B.ΔH₁<ΔH₂<ΔH₃<ΔH₄ C.ΔH₁>ΔH₂=ΔH₃>ΔH₄ D.ΔH₄<ΔH₁=ΔH₂<ΔH₃ 【答案】B 【解析】放出热量的多少为 ①浓硫酸(溶解放热+生成 BaSO₄ 放热)>②稀硫酸(生成 BaSO₄ 放热)>③稀硝酸(恰为中和热)>④稀醋酸(电离吸热);由于放热 ΔH 为负,放热越多 ΔH 越小,故 ΔH₁<ΔH₂<ΔH₃<ΔH₄,B 正确。 【变式 5-2】实验室测定固态或液态有机物的燃烧热常用弹式热量计(装置如图)。某小组用该装置测定萘(C₁₀H₈)的燃烧热:称取 0.64 g 萘压片放入样品盘,密封后向钢弹中充入过量氧气,向热量计中注入 1.21 kg 水,用电火花引燃并立即打开搅拌器,记录温度变化。 (1) 该装置中缺少的实验仪器是________; (2) 钢弹(燃烧池)采用钢制的原因是________; (3) 若点火后没有立即打开搅拌器,可能使测得的萘燃烧热数值________(填“偏大”“偏小”或“不变”); (4) 记录到水温升高 5.1 ℃,水的比热容为 4.18 J·g⁻¹·℃⁻¹,写出表示萘燃烧热的热化学方程式(焓变保留两位小数)。 图2 弹式热量计结构示意图 【答案】(1) 温度计 (2) 钢的导热性好,能使萘燃烧产生的热量及时传递给水 (3) 偏小 (4) C₁₀H₈(s)+12O₂(g)=10CO₂(g)+4H₂O(l) ΔH=−5 158.96 kJ·mol⁻¹ 【解析】(3) 不搅拌则热量不能充分传递,测得的温升偏低,燃烧热数值偏小;(4) Q=cmΔT=4.18×1210×5.1≈25 794.8 J=25.79 kJ,萘的物质的量 n=0.64/128=0.005 mol,故 ΔH=−Q/n=−25.79/0.005≈−5 158.96 kJ·mol⁻¹。 四、课堂练习 限时8分钟,检验当堂学习效果 【练习 1】下列有关热化学方程式的说法错误的是(  ) A.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 B.热化学方程式中各物质的化学计量数不表示分子个数,只代表该物质的物质的量 C.同一化学反应,化学计量数不同则 ΔH 不同;化学计量数相同而状态不同,ΔH 也不同 D.化学反应过程中吸收或放出的热量,与参加反应的物质的物质的量成正比 【答案】A 【解析】未注明温度和压强时,ΔH 一般指 25 ℃、101 kPa 下的数据,而非标准状况,A 错误。 【练习 2】热化学方程式中的物质要注明聚集状态,其原因是(  ) A.能描述反应发生的现象 B.说明反应的条件 C.为了区别于一般的化学方程式 D.物质呈现的状态与反应热有关 【答案】D 【解析】物质的聚集状态不同,所具有的能量不同,反应热也就不同,故需注明状态。 【练习 3】下列热化学方程式书写正确的是(  ) A.C₂H₅OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+3H₂O(g) ΔH=1 367.0 B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H₂O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol⁻¹ C.S(s)+O₂(g)=SO₂(g) ΔH=−296.8 kJ·mol⁻¹ D.2NO₂=O₂+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol⁻¹ 【答案】C 【解析】A 缺少 ΔH 的单位且水应为液态、ΔH 符号错;B 中和反应放热,ΔH 应为负;D 未注明物质聚集状态。 【练习 4】依据下列反应,可确定相应纯物质燃烧热的是(  ) A.C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH=−393.5 kJ·mol⁻¹ B.2CH₄(g)+3O₂(g)=2CO(g)+4H₂O(l) ΔH=−890.3 kJ·mol⁻¹ C.H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(g) ΔH=−241.8 kJ·mol⁻¹ D.2H₂S(g)+O₂(g)=2S(s)+2H₂O(l) ΔH=−632 kJ·mol⁻¹ 【答案】A 【解析】A 中 1 mol C 完全燃烧生成指定产物 CO₂,可表示燃烧热;B 生成 CO 且可燃物为 2 mol;C 水为气态;D 中 S 未完全燃烧(生成 S 而非 SO₂)。 【练习 5】下列说法或表示方法正确的是(  ) A.高级脂肪酸在体内发生氧化反应时吸收能量 B.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 C.25 ℃、101 kPa 时 H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(g) ΔH=−241.8 kJ·mol⁻¹,则 H₂ 的燃烧热为 241.8 kJ·mol⁻¹ D.若 2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g) ΔH=−1 478 kJ·mol⁻¹,则 CH₃OH(l) 的燃烧热为 739 kJ·mol⁻¹ 【答案】B 【解析】氧化反应放出能量,A 错误;化学计量数可整可分,B 正确;燃烧热要求生成液态水,C、D 中水均为气态,不能据此确定燃烧热。 【练习 6】工业生产水煤气的反应为 C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH=+131.4 kJ·mol⁻¹。下列说法正确的是(  ) A.反应物能量总和大于生成物能量总和 B.CO(g)+H₂(g)=C(s)+H₂O(g) ΔH=−131.4 kJ·mol⁻¹ C.反应中生成 1 mol H₂(g) 放出 131.4 kJ 热量 D.反应中生成 1 体积 CO(g) 吸收 131.4 kJ 热量 【答案】B 【解析】正反应吸热,反应物总能量小于生成物,A 错误;逆反应放热且数值相等,B 正确;生成 H₂ 是吸热过程,C 错误;化学计量数表示物质的量而非体积,D 错误。 五、课后作业 A组·基础巩固 B组·能力提升 A组 基础巩固 【作业 1】下列说法中正确的是(  ) A.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 B.1 mol H₂SO₄ 与 1 mol Ba(OH)₂ 完全反应放出的热量称为中和热 C.101 kPa 时,1 mol 碳燃烧放出的热量就是碳的燃烧热 D.任何化学反应都伴随着能量的变化 【答案】D 【解析】A 应为 25 ℃、101 kPa;B 生成 2 mol 水且有 BaSO₄ 生成,不是中和热;C 碳可能不完全燃烧;化学反应的本质是旧键断裂、新键形成,必伴随能量变化,D 正确。 【作业 2】热化学方程式 C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH=+131.3 kJ·mol⁻¹ 表示(  ) A.碳和水反应吸收 131.3 kJ 能量 B.1 mol 固态碳和 1 mol 水蒸气反应生成 CO(g) 和 H₂(g),并吸热 131.3 kJ C.1 mol 碳和 1 mol 水反应生成 CO 和 H₂,放出 131.3 kJ 热量 D.1 个固态碳原子和 1 个水蒸气分子反应吸热 131.3 kJ 【答案】B 【解析】化学计量数表示物质的量,该方程式表示 1 mol 固态碳与 1 mol 水蒸气反应,吸热 131.3 kJ,B 正确。 【作业 3】下列热化学方程式书写正确的是(  ) A.2SO₂+O₂=2SO₃ ΔH=−196.6 kJ·mol⁻¹ B.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=−571.6 kJ·mol⁻¹ C.H₂(g)+Cl₂(g)=2HCl(g) ΔH=−183 D.C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH=+393.5 kJ·mol⁻¹ 【答案】B 【解析】A 未注明聚集状态;C 缺少单位 kJ·mol⁻¹;D 燃烧放热,ΔH 应为负。 【作业 4】1 g H₂ 燃烧生成液态水放出 142.9 kJ 热量,下列热化学方程式正确的是(  ) A.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=−571.6 kJ·mol⁻¹ B.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=−142.9 kJ·mol⁻¹ C.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH=−571.6 kJ·mol⁻¹ D.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=+571.6 kJ·mol⁻¹ 【答案】A 【解析】2 g(1 mol)H₂ 燃烧放热 285.8 kJ,则 2 mol H₂ 燃烧放热 571.6 kJ,ΔH 为负且水为液态,A 正确。 【作业 5】下列热化学方程式中,ΔH 能表示可燃物燃烧热的是(  ) A.CH₄(g)+³⁄₂O₂(g)=2H₂O(l)+CO(g) ΔH₁ B.S(s)+³⁄₂O₂(g)=SO₃(g) 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 生成 CO;B 产物应为 SO₂;C 中 1 mol 葡萄糖完全燃烧生成指定产物,符合;D 可燃物为 2 mol。 【作业 6】已知中和热为 57.3 kJ·mol⁻¹。下列反应物混合时,产生的热量等于 57.3 kJ 的是(  ) A.1 mol·L⁻¹ 稀盐酸与 1 mol·L⁻¹ 稀 NaOH 溶液(体积未知) B.500 mL 2.0 mol·L⁻¹ HCl 与 500 mL 2.0 mol·L⁻¹ NaOH C.1 L 1 mol·L⁻¹ HF 与 1 L 1 mol·L⁻¹ 稀氨水 D.500 mL 2.0 mol·L⁻¹ CH₃COOH 与 500 mL 2.0 mol·L⁻¹ NaOH 【答案】B 【解析】B 中 HCl、NaOH 各 1 mol,恰好生成 1 mol 液态水,放热 57.3 kJ;A 体积未知无法判断;C、D 中弱酸、弱碱电离吸热,放热少于 57.3 kJ。 B组 能力提升 【作业 7】油酸甘油酯(相对分子质量为 884)在体内代谢时发生反应 C₅₇H₁₀₄O₆(s)+80O₂(g)=57CO₂(g)+52H₂O(l)。已知燃烧 1 kg 该化合物释放热量 3.8×10⁴ kJ,则油酸甘油酯的燃烧热约为(  ) A.3.8×10⁴ kJ·mol⁻¹ B.−3.8×10⁴ kJ·mol⁻¹ C.3.4×10⁴ kJ·mol⁻¹ D.−3.4×10⁴ kJ·mol⁻¹ 【答案】C 【解析】1 mol(884 g)该物质的燃烧热为 (3.8×10⁴ kJ / 1000 g)×884 g≈3.4×10⁴ kJ·mol⁻¹;用语言描述燃烧热取正值。 【作业 8】实验测得 H₂ 和 C₃H₈ 的燃烧热分别为 285.8 kJ·mol⁻¹ 和 2 220 kJ·mol⁻¹。现有 1 mol H₂ 和 C₃H₈ 的混合气体,完全燃烧生成 CO₂ 和液态水共放出 1 252.5 kJ 热量,则混合气体中 H₂ 与 C₃H₈ 的物质的量之比为(  ) A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4 【答案】B 【解析】设 H₂ 为 n mol,则 C₃H₈ 为 (1−n) mol,有 285.8n+2220(1−n)=1252.5,解得 n≈0.5,故二者之比为 1∶1。 【作业 9】下列关于化学反应与能量的说法正确的是(  ) A.已知正丁烷的燃烧热为 2 878 kJ·mol⁻¹,则 2 mol 正丁烷燃烧的 ΔH=−2 878 kJ·mol⁻¹ B.1 mol 甲烷与 2 mol 氧气的总能量大于 1 mol 二氧化碳与 2 mol 液态水的总能量 C.热化学方程式不注明条件时,温度和压强分别为 0 ℃、101 kPa D.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量更多 【答案】B 【解析】甲烷燃烧放热,反应物总能量高于生成物,B 正确;A 中 2 mol 正丁烷燃烧 ΔH 应为 −5756 kJ·mol⁻¹;C 应为 25 ℃、101 kPa;D 中硫蒸气燃烧放热更多。 【作业 10】“中国芯”的主要原料是单晶硅,“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示。下列描述正确的是(  ) A.历程Ⅰ、Ⅲ都是放热反应 B.历程Ⅱ的热化学方程式为 SiHCl₃(g)=SiHCl₃(l) ΔH=+28 kJ·mol⁻¹ C.历程Ⅲ的热化学方程式为 SiHCl₃(l)+H₂(g)=Si(s)+3HCl(g) ΔH=+238 kJ·mol⁻¹ D.实际工业生产中,粗硅变为精硅的过程中能量不损耗 图3 精炼硅反应历程的能量变化 【答案】C 【解析】历程Ⅰ放热、历程Ⅲ吸热,A 错误;历程Ⅱ中气体变为液体,放热,ΔH 应为 −28 kJ·mol⁻¹,B 错误;历程Ⅲ吸热 238 kJ·mol⁻¹,C 正确;实际生产伴随能量损耗,D 错误。 学科网(北京)股份有限公司 $ 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 学生版(课后核对·独立作答) 一、三维目标 1.知识与技能 ● 理解热化学方程式的含义,掌握热化学方程式的书写方法与注意事项,能正确书写并判断热化学方程式的正误; ● 理解燃烧热的概念,知道常见元素完全燃烧生成的指定产物,能正确书写表示燃烧热的热化学方程式,并能进行简单计算; ● 了解燃烧热与中和热的区别与联系。 2.过程与方法 ● 通过热化学方程式与普通化学方程式的对比,学会用化学语言定量描述化学反应中的能量变化,建立“物质变化与能量变化相统一”的思维模型; ● 通过对反应热数据的分析、归纳与规范表达,提高获取、处理信息以及运用化学用语的能力。 3.情感态度与价值观 ● 通过了解火箭推进剂、能源开发与利用等实例,感受化学科学技术对社会发展的贡献,激发学习化学的兴趣; ● 在热化学方程式的规范书写中,养成严谨、细致、规范的科学态度,增强合理利用能源与环境保护的意识。 二、教学重点与难点 项目 具体内容 教学重点 热化学方程式的含义与规范书写;燃烧热的概念,以及表示燃烧热的热化学方程式的书写与判断。 教学难点 热化学方程式中 ΔH 与化学计量数、物质聚集状态之间的关系;燃烧热的判断及相关计算。 三、教学过程 知识梳理与典例探究 知识点一 热化学方程式 1.热化学方程式的概念 能够表明化学反应所释放或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。 2.热化学方程式的意义 热化学方程式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。 例如:2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=−571.6 kJ·mol⁻¹,表示在 25 ℃、101 kPa 下,2 mol 气态 H₂ 与 1 mol 气态 O₂ 完全反应生成 2 mol 液态 H₂O 时,放出 571.6 kJ 的热量。 3.热化学方程式的书写方法 ● 注明反应时的温度和压强:反应温度、压强不同,ΔH 也不同;25 ℃、101 kPa 下进行的反应可不注明。 ● 注明各物质的聚集状态:固态用 s、液态用 l、气态用 g、溶液用 aq。物质的聚集状态不同,其内能、焓也不同。 ● 化学计量数表示物质的量:热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。 ● ΔH 与化学方程式一一对应:ΔH 的单位 kJ·mol⁻¹ 中的“mol⁻¹”指“每摩尔反应”,化学计量数不同,ΔH 一般也不同。 4.反应热(ΔH)与化学计量数的关系 ● 对于同一化学反应,化学计量数扩大或缩小为原来的若干倍,ΔH 的数值也扩大或缩小相同的倍数; ● 当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等、符号相反。 【规律小结】若反应 A(g)+B(g)=C(g)+D(g) ΔH=a kJ·mol⁻¹,则:① xA(g)+xB(g)=xC(g)+xD(g) ΔH=ax kJ·mol⁻¹;② xC(g)+xD(g)=xA(g)+xB(g) ΔH=−ax kJ·mol⁻¹。 5.判断热化学方程式正误的“五看” ● 一看方程式是否配平; ● 二看各物质的聚集状态是否正确; ● 三看 ΔH 的“+”“−”符号是否正确; ● 四看反应热的单位是否为 kJ·mol⁻¹; ● 五看反应热的数值与化学计量数是否对应。 【例题 1】热化学方程式 C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH=+131.3 kJ·mol⁻¹ 和 2H(g)=H₂(g) ΔH=−435.7 kJ·mol⁻¹ 表示(  ) A.氢原子的能量比氢分子的能量低 B.一个氢原子与一个氢原子结合生成 1 个氢分子,且放出 435.7 kJ 的能量 C.1 mol 固态碳和 1 mol 水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热 131.3 kJ D.固态碳和液态水反应生成一氧化碳气体和氢气,吸收 131.3 kJ 能量 【变式 1-1】下列说法错误的是(  ) A.热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,只代表物质的量 B.化学反应过程中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 C.同温同压下,H₂(g)+Cl₂(g)=2HCl(g) 在光照和点燃条件下的 ΔH 不同 D.同一化学反应,化学计量数不同则 ΔH 不同;化学计量数相同而状态不同,ΔH 也不相同 【变式 1-2】下列说法不正确的是(  ) A.热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量,不表示分子的个数 B.物质发生化学反应的反应热仅指反应放出的热量 C.所有的燃烧反应都是放热反应 D.热化学方程式中,化学式前面的化学计量数可以是分数 【例题 2】在 25 ℃、101 kPa 下,下列热化学方程式书写正确的是(  ) A.1 g H₂ 燃烧生成液态水放出 142.9 kJ 热量:2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=−142.9 kJ·mol⁻¹ B.4 g 硫粉在 O₂ 中完全燃烧生成 SO₂ 放出 37 kJ 热量:S(s)+O₂(g)=SO₂(g) ΔH=−296 kJ·mol⁻¹ C.乙炔的燃烧热为 1 299.6 kJ·mol⁻¹:2C₂H₂(g)+5O₂(g)=4CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH=−1 299.6 kJ·mol⁻¹ D.已知 H⁺(aq)+OH⁻(aq)=H₂O(l) ΔH=−57.3 kJ·mol⁻¹,则 Ba(OH)₂(aq)+H₂SO₄(aq)=BaSO₄(s)+H₂O(l) ΔH=−57.3 kJ·mol⁻¹ 【变式 2-1】已知在 101 kPa、298 K 条件下,2 g 氢气燃烧生成水蒸气放出 242 kJ 热量,下列热化学方程式正确的是(  ) A.2H₂O(g)=2H₂(g)+O₂(g) ΔH=+484 kJ·mol⁻¹ B.H₂O(g)=H₂(g)+½O₂(g) ΔH=−242 kJ·mol⁻¹ C.H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(l) ΔH=+484 kJ·mol⁻¹ D.H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(g) ΔH=−484 kJ·mol⁻¹ 【变式 2-2】1 g 氨气完全分解为氮气、氢气时吸收 2.72 kJ 的热量,下列热化学方程式正确的是(  ) ① N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) ΔH=−46.2 kJ·mol⁻¹ ② N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g) ΔH=−92.4 kJ·mol⁻¹ ③ NH₃(g)=½N₂(g)+³⁄₂H₂(g) ΔH=+46.2 kJ·mol⁻¹ ④ 2NH₃(g)=N₂(g)+3H₂(g) ΔH=−92.4 kJ·mol⁻¹ A.全部 B.①②③ C.①② D.②③ 【例题 3】写出下列反应的热化学方程式: (1) NH₃(g) 在高温、高压、催化剂条件下分解生成 1 mol N₂(g) 和 H₂(g),吸收 92.2 kJ 热量; (2) 1 mol H₂(g) 与适量 O₂(g) 反应生成 H₂O(l),放出 285.8 kJ 热量; (3) 32 g Cu(s) 与适量 O₂(g) 反应生成 CuO(s),放出 78.5 kJ 热量。 【变式 3-1】根据下列信息书写热化学方程式: (1) 室温时化合物 AX₃(液态)与单质 X₂(气态)反应,生成 1 mol AX₅(固态),放出 123.8 kJ 热量; (2) 25 ℃、101 kPa 下,一定质量的无水乙醇完全燃烧放出 Q kJ 热量,生成的 CO₂ 用过量饱和石灰水吸收,可得 100 g CaCO₃ 沉淀; (3) 将 1 mol N₂ 和 3 mol H₂ 充入密闭容器中发生反应,达到平衡时 N₂ 的转化率为 25%,放出 Q kJ 热量。 【变式 3-2】分析下列图像,按要求书写热化学方程式。 (1) 图甲表示 CO(g) 与 NO₂(g) 反应生成 CO₂(g) 和 NO(g) 过程中的能量变化(E₁=134 kJ·mol⁻¹,E₂=368 kJ·mol⁻¹); (2) 图乙为化合物 M 催化 CO₂ 氢化生成 N 的相对能量曲线(已知 1 eV=96 kJ·mol⁻¹)。 图1 反应过程的能量变化 知识点二 燃烧热 1.燃烧热的概念 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。燃烧热的单位为 kJ·mol⁻¹。 2.常见元素完全燃烧的指定产物 表1 常见元素完全燃烧生成的指定产物 元素 C H S N 指定产物及状态 CO₂(g) H₂O(l) SO₂(g) N₂(g) 3.表示燃烧热的热化学方程式 书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧 1 mol 可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数,且可燃物要完全燃烧并生成指定产物。 例如辛烷(C₈H₁₈)完全燃烧,表示其燃烧热的热化学方程式为:C₈H₁₈(l)+25/2 O₂(g)=8CO₂(g)+9H₂O(l) ΔH=−5 518 kJ·mol⁻¹。 4.燃烧热与中和热的比较 比较项目 燃烧热 中和热 定义 101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量 稀溶液中酸与碱发生中和反应生成 1 mol H₂O(l) 时放出的热量 标准 可燃物为 1 mol 生成物 H₂O 为 1 mol 单位 kJ·mol⁻¹ kJ·mol⁻¹ 数值 不同可燃物的燃烧热一般不同 强酸、强碱稀溶液中约为 57.3 kJ·mol⁻¹ 【例题 4】下列说法正确的是(  ) A.1 mol H₂ 完全燃烧生成 H₂O(g) 放出的热量叫做 H₂ 的燃烧热 B.25 ℃、101 kPa 时,1 mol S 和 2 mol S 的燃烧热相等 C.已知 S(s)+O₂(g)=SO₃(g) ΔH=−269.8 kJ·mol⁻¹,则硫生成 SO₃ 的反应热为 269.8 kJ·mol⁻¹ D.25 ℃、101 kPa 时,碳的燃烧热为 −393.5 kJ·mol⁻¹ 【变式 4-1】燃烧热是 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。下列热化学方程式中 ΔH 能表示燃烧热的是(  ) A.CH₄(g)+³⁄₂O₂(g)=2H₂O(l)+CO(g) ΔH₁ B.S(s)+³⁄₂O₂(g)=SO₃(s) ΔH₂ C.C₆H₁₂O₆(s)+6O₂(g)=6CO₂(g)+6H₂O(l) ΔH₃ D.2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH₄ 【变式 4-2】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 b kJ 热量,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⁻¹ B.C₂H₄(g)+3O₂(g)=2CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH=+2b kJ·mol⁻¹ C.2C₂H₄(g)+6O₂(g)=4CO₂(g)+4H₂O(l) ΔH=−2b kJ·mol⁻¹ D.2C₂H₄(g)+6O₂(g)=4CO₂(g)+4H₂O(l) ΔH=+b kJ·mol⁻¹ 【例题 5】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,后者放出的热量多 B.稀溶液中 H⁺(aq)+OH⁻(aq)=H₂O(l) ΔH=−57.3 kJ·mol⁻¹,若将含 0.5 mol H₂SO₄ 的浓硫酸与含 1 mol NaOH 的溶液混合,放出的热量大于 57.3 kJ C.由 C(石墨)→C(金刚石) ΔH=+1.19 kJ·mol⁻¹,可知金刚石比石墨稳定 D.101 kPa 时,2 g H₂ 完全燃烧生成液态水放出 285.8 kJ 热量,氢气燃烧的热化学方程式为 2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=+285.8 kJ·mol⁻¹ 【变式 5-1】强酸、强碱稀溶液的中和热为 57.3 kJ·mol⁻¹。分别向 1 L 0.5 mol·L⁻¹ 的 Ba(OH)₂ 溶液中加入 ①浓硫酸、②稀硫酸、③稀硝酸、④稀醋酸,恰好完全反应的热效应分别为 ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄,下列关系正确的是(  ) A.ΔH₁>ΔH₂>ΔH₃>ΔH₄ B.ΔH₁<ΔH₂<ΔH₃<ΔH₄ C.ΔH₁>ΔH₂=ΔH₃>ΔH₄ D.ΔH₄<ΔH₁=ΔH₂<ΔH₃ 【变式 5-2】实验室测定固态或液态有机物的燃烧热常用弹式热量计(装置如图)。某小组用该装置测定萘(C₁₀H₈)的燃烧热:称取 0.64 g 萘压片放入样品盘,密封后向钢弹中充入过量氧气,向热量计中注入 1.21 kg 水,用电火花引燃并立即打开搅拌器,记录温度变化。 (1) 该装置中缺少的实验仪器是________; (2) 钢弹(燃烧池)采用钢制的原因是________; (3) 若点火后没有立即打开搅拌器,可能使测得的萘燃烧热数值________(填“偏大”“偏小”或“不变”); (4) 记录到水温升高 5.1 ℃,水的比热容为 4.18 J·g⁻¹·℃⁻¹,写出表示萘燃烧热的热化学方程式(焓变保留两位小数)。 图2 弹式热量计结构示意图 四、课堂练习 限时8分钟,检验当堂学习效果 【练习 1】下列有关热化学方程式的说法错误的是(  ) A.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 B.热化学方程式中各物质的化学计量数不表示分子个数,只代表该物质的物质的量 C.同一化学反应,化学计量数不同则 ΔH 不同;化学计量数相同而状态不同,ΔH 也不同 D.化学反应过程中吸收或放出的热量,与参加反应的物质的物质的量成正比 【练习 2】热化学方程式中的物质要注明聚集状态,其原因是(  ) A.能描述反应发生的现象 B.说明反应的条件 C.为了区别于一般的化学方程式 D.物质呈现的状态与反应热有关 【练习 3】下列热化学方程式书写正确的是(  ) A.C₂H₅OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+3H₂O(g) ΔH=1 367.0 B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H₂O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol⁻¹ C.S(s)+O₂(g)=SO₂(g) ΔH=−296.8 kJ·mol⁻¹ D.2NO₂=O₂+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol⁻¹ 【练习 4】依据下列反应,可确定相应纯物质燃烧热的是(  ) A.C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH=−393.5 kJ·mol⁻¹ B.2CH₄(g)+3O₂(g)=2CO(g)+4H₂O(l) ΔH=−890.3 kJ·mol⁻¹ C.H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(g) ΔH=−241.8 kJ·mol⁻¹ D.2H₂S(g)+O₂(g)=2S(s)+2H₂O(l) ΔH=−632 kJ·mol⁻¹ 【练习 5】下列说法或表示方法正确的是(  ) A.高级脂肪酸在体内发生氧化反应时吸收能量 B.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 C.25 ℃、101 kPa 时 H₂(g)+½O₂(g)=H₂O(g) ΔH=−241.8 kJ·mol⁻¹,则 H₂ 的燃烧热为 241.8 kJ·mol⁻¹ D.若 2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g) ΔH=−1 478 kJ·mol⁻¹,则 CH₃OH(l) 的燃烧热为 739 kJ·mol⁻¹ 【练习 6】工业生产水煤气的反应为 C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH=+131.4 kJ·mol⁻¹。下列说法正确的是(  ) A.反应物能量总和大于生成物能量总和 B.CO(g)+H₂(g)=C(s)+H₂O(g) ΔH=−131.4 kJ·mol⁻¹ C.反应中生成 1 mol H₂(g) 放出 131.4 kJ 热量 D.反应中生成 1 体积 CO(g) 吸收 131.4 kJ 热量 五、课后作业 A组·基础巩固 B组·能力提升 A组 基础巩固 【作业 1】下列说法中正确的是(  ) A.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 B.1 mol H₂SO₄ 与 1 mol Ba(OH)₂ 完全反应放出的热量称为中和热 C.101 kPa 时,1 mol 碳燃烧放出的热量就是碳的燃烧热 D.任何化学反应都伴随着能量的变化 【作业 2】热化学方程式 C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH=+131.3 kJ·mol⁻¹ 表示(  ) A.碳和水反应吸收 131.3 kJ 能量 B.1 mol 固态碳和 1 mol 水蒸气反应生成 CO(g) 和 H₂(g),并吸热 131.3 kJ C.1 mol 碳和 1 mol 水反应生成 CO 和 H₂,放出 131.3 kJ 热量 D.1 个固态碳原子和 1 个水蒸气分子反应吸热 131.3 kJ 【作业 3】下列热化学方程式书写正确的是(  ) A.2SO₂+O₂=2SO₃ ΔH=−196.6 kJ·mol⁻¹ B.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=−571.6 kJ·mol⁻¹ C.H₂(g)+Cl₂(g)=2HCl(g) ΔH=−183 D.C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH=+393.5 kJ·mol⁻¹ 【作业 4】1 g H₂ 燃烧生成液态水放出 142.9 kJ 热量,下列热化学方程式正确的是(  ) A.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=−571.6 kJ·mol⁻¹ B.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=−142.9 kJ·mol⁻¹ C.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) ΔH=−571.6 kJ·mol⁻¹ D.2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH=+571.6 kJ·mol⁻¹ 【作业 5】下列热化学方程式中,ΔH 能表示可燃物燃烧热的是(  ) A.CH₄(g)+³⁄₂O₂(g)=2H₂O(l)+CO(g) ΔH₁ B.S(s)+³⁄₂O₂(g)=SO₃(g) ΔH₂ C.C₆H₁₂O₆(s)+6O₂(g)=6CO₂(g)+6H₂O(l) ΔH₃ D.2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH₄ 【作业 6】已知中和热为 57.3 kJ·mol⁻¹。下列反应物混合时,产生的热量等于 57.3 kJ 的是(  ) A.1 mol·L⁻¹ 稀盐酸与 1 mol·L⁻¹ 稀 NaOH 溶液(体积未知) B.500 mL 2.0 mol·L⁻¹ HCl 与 500 mL 2.0 mol·L⁻¹ NaOH C.1 L 1 mol·L⁻¹ HF 与 1 L 1 mol·L⁻¹ 稀氨水 D.500 mL 2.0 mol·L⁻¹ CH₃COOH 与 500 mL 2.0 mol·L⁻¹ NaOH B组 能力提升 【作业 7】油酸甘油酯(相对分子质量为 884)在体内代谢时发生反应 C₅₇H₁₀₄O₆(s)+80O₂(g)=57CO₂(g)+52H₂O(l)。已知燃烧 1 kg 该化合物释放热量 3.8×10⁴ kJ,则油酸甘油酯的燃烧热约为(  ) A.3.8×10⁴ kJ·mol⁻¹ B.−3.8×10⁴ kJ·mol⁻¹ C.3.4×10⁴ kJ·mol⁻¹ D.−3.4×10⁴ kJ·mol⁻¹ 【作业 8】实验测得 H₂ 和 C₃H₈ 的燃烧热分别为 285.8 kJ·mol⁻¹ 和 2 220 kJ·mol⁻¹。现有 1 mol H₂ 和 C₃H₈ 的混合气体,完全燃烧生成 CO₂ 和液态水共放出 1 252.5 kJ 热量,则混合气体中 H₂ 与 C₃H₈ 的物质的量之比为(  ) A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4 【作业 9】下列关于化学反应与能量的说法正确的是(  ) A.已知正丁烷的燃烧热为 2 878 kJ·mol⁻¹,则 2 mol 正丁烷燃烧的 ΔH=−2 878 kJ·mol⁻¹ B.1 mol 甲烷与 2 mol 氧气的总能量大于 1 mol 二氧化碳与 2 mol 液态水的总能量 C.热化学方程式不注明条件时,温度和压强分别为 0 ℃、101 kPa D.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量更多 【作业 10】“中国芯”的主要原料是单晶硅,“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示。下列描述正确的是(  ) A.历程Ⅰ、Ⅲ都是放热反应 B.历程Ⅱ的热化学方程式为 SiHCl₃(g)=SiHCl₃(l) ΔH=+28 kJ·mol⁻¹ C.历程Ⅲ的热化学方程式为 SiHCl₃(l)+H₂(g)=Si(s)+3HCl(g) ΔH=+238 kJ·mol⁻¹ D.实际工业生产中,粗硅变为精硅的过程中能量不损耗 图3 精炼硅反应历程的能量变化 学科网(北京)股份有限公司 $

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第一章第一节 第2课时 热化学方程式 燃烧热  学案-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
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