(课时作业)第一章 01 第一节 反应热 02 第2课时 热化学方程式 燃烧热-【学而思·高中同步培优练】2026-2027学年高二化学选择性必修1 化学反应原理 课时作业(人教版·新教材)
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内容正文:
第2课时 热化学方程式 燃烧热
1.D [解析] ΔH<0,则该反应为放热反应,A错误;反应条件和反应是放热或吸热无直接关系,B错误;ΔH的单位是kJ·mol-1,对应1 mol反应放出184.6 kJ热量,而非单个分子,C错误;放热反应中反应物总能量高于产物总能量,则1 mol H2和1 mol Cl2的总能量大于2 mol HCl的总能量,D正确。
2.D [解析] 3O2(g)2O3(g) ΔH>0,该反应为吸热反应,则O3的能量更高,O3断键需要的能量更少,A错误;C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨能量低于金刚石,根据能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,B错误;2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为可逆反应,1 mol SO2和0.5 mol O2反应生成的SO3小于1 mol,故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<-158.4 kJ·mol-1,C错误;醋酸是弱酸,电离吸收热量,则将稀盐酸换成稀醋酸,生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ,D正确。
3.D [解析] 1 L 1 mol·L-1 H2SO4溶液与足量NaOH稀溶液完全反应生成2 mol H2O(l),放出的热量为2×57.3 kJ=114.6 kJ,故A项错误;稀盐酸与Ba(OH)2稀溶液反应生成1 g H2O,放出的热量为 kJ,故B项错误;稀醋酸和KOH稀溶液反应生成1 mol H2O,因为醋酸是弱酸,醋酸电离吸热,所以放出的热量应小于57.3 kJ,故C项错误;H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l),反应中生成了2 mol H2O(l)与1 mol BaSO4(s),放出的热量为57.3 kJ×2+26.3 kJ=140.9 kJ,故D项正确。
4.B [解析] C2H4的燃烧热为1 mol C2H4(g)完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出的热量,由反应①可知,C2H4的燃烧热ΔH小于-1323 kJ·mol-1,故A错误;由反应③可知,1 mol C完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于110.5 kJ,故B正确;由反应②可知,1 g氢气在氯气中完全燃烧放出的热量为 ×184.6 kJ·mol-1=92.3 kJ,故C错误;由反应④可知,二氧化硫转化为三氧化硫的反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则一定条件下,2 mol SO2与足量氧气充分反应放出的热量小于197.8 kJ,故D错误。
5.D [解析] 若H2的燃烧热为a kJ·mol-1,则H2燃烧的热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1,A错误;SO2和O2的反应为可逆反应,无法求出生成2 mol SO3时放出的热量,B错误;稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应除中和反应放热外,还有生成BaSO4沉淀也放出热量,因此H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH<-114.6 kJ·mol-1,C错误;31 g白磷的物质的量为=0.25 mol,31 g白磷比31 g红磷多b kJ能量,故1 mol白磷转化为红磷释放4b kJ热量,P4(白磷,s)4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1,D正确。
6.B [解析] 反应热等于反应物断键吸收的总能量减去生成物成键释放的总能量,P4(白磷,s)+3O2(g)P4O6(s) ΔH=(6a+3b-12c) kJ·mol-1,故A错误;根据已知②中反应可知,相同条件下,白磷的能量高于红磷,等质量的白磷、红磷分别完全燃烧,放出热量更多的是白磷,故B正确;白磷和红磷为磷元素形成的不同单质,互为同素异形体,故C错误;由P4(白磷,s)4P(红磷,s) ΔH=-16.7 kJ·mol-1可知,该反应为放热反应,白磷的能量高于红磷,所以红磷比白磷更稳定,故D错误。
7.D [解析] 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,叫作该物质的燃烧热,A正确;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,叫作该物质的燃烧热,软脂酸的燃烧热为ΔH1=-9977 kJ·mol-1,则表示CH3(CH2)14COOH(s)燃烧热的热化学方程式为CH3(CH2)14COOH(s)+23O2(g)16CO2(g)+16H2O(l) ΔH1=-9977 kJ·mol-1,B正确;蔗糖[C12H22O11(s)]的燃烧热为ΔH2=-5641 kJ·mol-1 ,则蔗糖[C12H22O11(s)]燃烧的热化学方程式为C12H22O11(s)+12O2(g)12CO2(g)+11H2O(l) ΔH2=-5641 kJ·mol-1,则C12H22O11(s)完全燃烧生成6 mol CO2(g)和5.5 mol H2O(l),放出的热量为2 820.5 kJ,C正确;根据燃烧热数据知,相同物质的量的软脂酸和蔗糖完全燃烧,软脂酸释放的热量更多,D错误。
8.C [解析] 乙烷的燃烧热为1 559.8 kJ·mol-1,指1 mol C2H6(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出1 559.8 kJ的热量,表示乙烷燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1,A项错误;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,1 mol正丁烷和1 mol异丁烷完全燃烧都生成4 mol CO2(g)和5 mol H2O(l),正丁烷的燃烧热>异丁烷的燃烧热,则正丁烷具有的能量>异丁烷具有的能量,根据能量越低越稳定,则稳定性:正丁烷<异丁烷,B项错误;正戊烷和异戊烷互为同分异构体,根据正丁烷的燃烧热>异丁烷的燃烧热知,互为同分异构体的化合物,支链多的燃烧热小,则正戊烷的燃烧热>异戊烷的燃烧热,正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol-1,C项正确;随着碳原子数的增多,烷烃含碳质量分数逐渐增大,1 g CH4、C2H6、C3H8完全燃烧放出的热量依次为55.64 kJ、52.0 kJ、50.45 kJ,可见相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越少,D项错误。
9.(1)Al、Si 原料充足、可再生,燃烧产物几乎无污染(答对一点即可)
(2)制成纳米颗粒可增大金属与空气的接触面积,加快反应速率
(3)2Be(s)+MnO2(s)2BeO(s)+Mn(s) ΔH=-18a kJ·mol-1
[解析] (1)Al、Si在地壳中含量较高,可再生,且单位质量燃烧热大于汽油和氢单质,燃烧的产物几乎无污染,所以最具发展潜力的两种新型燃料为Al、Si。(2)将金属制成纳米颗粒,增大金属与空气或氧气的接触面积,加快化学反应速率。 (3)Be的摩尔质量为9 g·mol-1,由于1 mol MnO2需消耗2 mol Be,所以2 mol Be与1 mol MnO2反应放出的热量为Q==18a kJ,所以反应的热化学方程式为2Be(s)+MnO2(s)2BeO(s)+Mn(s) ΔH=-18a kJ·mol-1。
10.(1)-139 (2)-2m kJ·mol-1
(3)2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 604.6 kJ·mol-1
[解析] (2)热化学方程式中ΔH与化学计量数成正比,所以新反应的ΔH为-2m kJ·mol-1。
(3)根据题图所示能量变化可写出热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ·mol-1,而32 g CH4的物质的量是2 mol,所以变成2倍关系即可。
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第2课时 热化学方程式 燃烧热
题组一 热化学方程式的理解与书写
1.[2025·浙江宁波高二期中] 已知H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1,下列说法中正确的是 ( )
A.该反应为吸热反应
B.该反应为放热反应,故不必加热就可发生反应
C.在该条件下,1个氢分子与1个氯分子反应生成2个氯化氢分子放出184.6 kJ热量
D.在该条件下,1 mol氢气与1 mol氯气的能量总和大于2 mol氯化氢气体的能量
2.[2026·辽宁沈阳东北育才学校高二月考] 下列说法正确的是 ( )
A.3O2(g)2O3(g) ΔH>0,则完全破坏等质量的O2和O3中的化学键,O3需要的能量大
B.已知C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C.在一定条件下,将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),放出热量79.2 kJ,则该反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-158.4 kJ·mol-1
D.已知NaOH(aq)+ HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,中和反应反应热测定实验中将稀盐酸换成稀醋酸,生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ
3.已知:①H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH1=-57.3 kJ·mol-1;②Ba2+(aq)+S(aq)BaSO4(s) ΔH2=-26.3 kJ·mol-1。下列有关说法正确的是 ( )
A.1 L 1 mol·L-1 H2SO4溶液与足量NaOH稀溶液完全反应,放出的热量为57.3 kJ
B.稀盐酸与Ba(OH)2稀溶液反应生成1 g H2O,放出的热量为57.3 kJ
C.稀醋酸和KOH稀溶液反应生成1 mol H2O,放出的热量为57.3 kJ
D.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-140.9 kJ·mol-1
4.已知:
①C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)
ΔH1=-1323 kJ·mol-1
②H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)
ΔH2=-184.6 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)CO(g)
ΔH3=-110.5 kJ·mol-1
④2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
ΔH4=-197.8 kJ·mol-1
下列说法正确的是 ( )
A.C2H4的燃烧热ΔH为-1323 kJ·mol-1
B.1 mol C完全燃烧放出的热量大于110.5 kJ
C.1 g H2在Cl2中完全燃烧放出184.6 kJ的热量
D.一定条件下,2 mol SO2与足量O2充分反应放出197.8 kJ的热量
5.[2025·湖北部分高中协作体高二联考] 下列关于热化学方程式的说法正确的是 ( )
A.若H2的燃烧热为a kJ·mol-1,则H2燃烧的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-a kJ·mol-1
B.若1 mol SO2和0.5 mol O2反应放热98.3 kJ,则热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
C.若H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D.若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)4P(红磷,s) ΔH=-4b kJ·mol-1
题组二 燃烧热的理解与应用
6.已知:①白磷(P4)和P4O6的分子结构和断裂部分化学键所需的能量分别如下:
化学键
P—P
OO
P—O
能量/(kJ·mol-1)
a
b
c
②P4(白磷,s)4P(红磷,s) ΔH=-16.7 kJ·mol-1。
下列说法正确的是 ( )
A.P4(白磷,s)+3O2(g)P4O6(s) ΔH=(6a+3b-12c) kJ
B.等质量的白磷、红磷分别完全燃烧,放出热量更多的是白磷
C.白磷和红磷互为同位素
D.相同条件下白磷比红磷稳定
7.软脂酸[CH3(CH2)14COOH(s)]和蔗糖[C12H22O11(s)]的燃烧热分别为ΔH1=
-9977 kJ·mol-1、ΔH2=-5641 kJ·mol-1。下列说法错误的是 ( )
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,叫作该物质的燃烧热
B.表示CH3(CH2)14COOH(s)燃烧热的热化学方程式为CH3(CH2)14COOH(s)+23O2(g)16CO2(g)+16H2O(l) ΔH1=-9977 kJ·mol-1
C.C12H22O11(s)完全燃烧生成6 mol CO2(g)和5.5 mol H2O(l),放出的热量为2 820.5 kJ
D.相同物质的量的软脂酸和蔗糖完全燃烧,蔗糖释放的热量更多
8.一些烷烃的燃烧热如下表:
化合物
燃烧热/ (kJ·mol-1)
化合物
燃烧热/ (kJ·mol-1)
甲烷
890.3
正丁烷
2 878.0
乙烷
1 559.8
异丁烷
2 869.6
丙烷
2 219.9
异戊烷
3 531.3
下列表达正确的是 ( )
A.乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=
-1 559.8 kJ·mol-1
B.稳定性:正丁烷>异丁烷
C.正戊烷的燃烧热大于3 531.3 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
9.纳米金属燃料已应用到生活和高科技领域中。一些原子序数较小的金属、非金属和常用燃料的单位质量(燃料+氧化剂)燃烧热的比较如图所示。
回答下列问题:
(1)结合元素在地壳中的含量,在单位质量燃烧热大于汽油和氢单质的物质中,最具发展潜力的两种新型燃料可以是 (填元素符号)。这些物质作为燃料使用,除具有高燃烧热值外,还具有的优点是 (填一项)。
(2)金属在较低温度下燃烧的关键技术之一是将其制成纳米颗粒,使其燃烧更为容易和充分,其原因是 。
(3)Be粉和MnO2粉末在一定条件下可以发生反应(类似铝热反应),每消耗1 g Be粉放出a kJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。
10.回答下列问题。
(1)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1 mol N2,其ΔH= kJ·mol-1。
(2)CO、H2可用于合成甲醇和甲醚,其反应如下(m、n均大于0):
反应① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-m kJ·mol-1
反应② 2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-n kJ·mol-1
反应③ 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH<0
反应2CO(g)+4H2(g)2CH3OH(g)的ΔH为 。
(3)甲烷可作很多工业合成的原料,请根据图中能量变化,写出32 g甲烷(g)与氧气(g)反应生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式: 。
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