1、第2课时 热化学方程式 燃烧热1下列说法正确的是(B)A1 g H2和4 g O2反应生成液态水时放出71.45 kJ热量，则氢气的燃烧热为142.9 kJmol1B在稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液混合，放出的热量大于57.3 kJC盐酸和NaOH溶液反应的中和热H57.3 kJmol1则H2SO4溶液和KOH溶液反应的中和热H2(57.3 kJmol1)D1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热解析：1 g H2的物质的量为0.5 mol,4 g
2、O2的物质的量为0.125 mol，发生反应2H2O22H2O，由化学方程式可知，0.125 mol氧气完全反应需要消耗氢气的物质的量为0.125 mol20.25 mol，小于0.5 mol，故氢气过量，参加反应的氢气的物质的量为0.25 mol时放出71.45 kJ热量，同样条件下1 mol H2在O2中完全燃烧生成液态水时放出的热量为71.45 kJ285.8 kJ，A错误；浓硫酸稀释时放热，将含1 mol NaOH的溶液和含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合，放出的热量大于57.3 kJ，B正确；稀硫酸和KOH溶液反应的实质为H(aq)OH(aq)=H2O(l)，其中和热H57.3
3、 kJmol1，C错误；燃烧热是指在101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，此时生成的水必须为液态，D错误。2(1)已知乙醇的燃烧热为1 366.8 kJmol1，写出相应的热化学方程式_C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 366.8 kJmol1_。(2)已知强酸强碱的中和热为57.3 kJmol1，写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式：_H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1_。(3)已知：101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol
4、1，则碳的燃烧热数值_(填“”“”或“”)110.5 kJmol1。(4)已知一定条件下合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.0 kJmol1，相同条件下将1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中充分反应，测得反应放出的热量(假定热量无损失)_”“”或“”)92.0 kJ。解析：(1)燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，乙醇的燃烧热为1 366.8 kJmol1，燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 366.8 kJmol1。(2)强酸强碱的中和热为57.3 kJmol1，中和热是强酸和强碱的稀
5、溶液完全反应生成1 mol水放出的热量，稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1。(3)CO不是稳定氧化物，1 mol C生成稳定氧化物放出的热量大于110.5 kJ。(4)合成氨反应是可逆反应，相同条件下1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，所以放热小于92.0 kJ。3CCS技术是将工业和有关能源产业中所产生的CO2进行捕获与封存的技术，被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所
6、示(部分条件及物质未标出)。(1)CH4在催化剂作用下实现第一步，也叫CH4不完全燃烧，1 g CH4不完全燃烧反应放出2.21 kJ热量，写出该反应的热化学方程式。(2)第二步中涉及的反应为CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)，其反应过程中的能量变化如图所示，写出反应CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)的热化学方程式。(3)100 下，充分燃烧一定量的甲烷放出热量10.25 kJ，经测定完全吸收生成的CO2需消耗0.25 molL1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐，写出此条件下甲烷燃烧的热化学方程式。解析：(1)流程中第一步CH4不完全燃烧，化学方程式是2CH4O2
7、=2CO4H2。1 g CH4不完全燃烧放热2.21 kJ，则2 mol CH4不完全燃烧放热70.72 kJ。故其热化学方程式为2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)H70.72kJmol1。(2)CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H41 kJmol1。由图示可知当1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)时，要吸收41 kJ热量。(3)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H820 kJmol1。据题意，放出10.25 kJ热量时生成的CO2的物质的量为0.25 molL10.1 L20.
8、012 5 mol，根据碳元素守恒，因此甲烷的物质的量为0.012 5 mol，因此燃烧1 mol甲烷放出的热量为10.250.012 5820(kJ)。由于反应在100 下进行，水为气态，因此反应的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H820 kJmol1。4氢气作为能源，越来越受人们的关注。氢气本身无毒，完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍多(液氢完全燃烧约为同质量汽油的3倍)，且燃烧后的产物是水，不污染空气。所以，它被认为是理想的清洁、高能燃料。目前，作为高能燃料，液氢已应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等。(1)氢气燃烧放出的热量从何而来？与化学反应的本质有什么关系？(2)已知在101 kPa下，1 g氢气在氧气中完全燃烧生成液态水时，放出热量142.9 kJ，写出表示氢气燃烧热的热化学方程式。解析：(1)氢气燃烧放出的热量来自物质的内能，与化学反应中化学键的断裂和形成有关。 (2)H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1。