1、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课后篇素养形成夯实基础轻松达标1.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小。下列符合未来新能源标准的是()天然气煤石油太阳能生物质能风能氢能A.B.C.D.解析天然气、煤和石油属于化石能源,不属于新能源,且它们的燃烧会造成大气污染,故它们不符合未来新能源的标准。答案C2.下列能够表示物质燃烧热的热化学方程式的是(H的绝对值均正确)()A.H2(g)+12O2(g)H2O(g)H1=-241.8 kJmol-1B.C(s)+12O2(g)CO(g)H2=-110 kJmol-1C.S(s)+O2(g)SO2(g)H3=
2、-296.8 kJmol-1D.H2S(g)+12O2(g)S(s)+H2O(l)H4=-136 kJmol-1解析在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量叫做燃烧热。选项A、B、C、D均满足“1mol”的要求,但选项A中生成的H2O是气态,选项B中生成的CO可继续燃烧生成CO2,选项D中生成的S也可继续燃烧生成SO2。答案C3.下列对燃烧热的说法正确的是()A.1 mol纯物质完全燃烧时所放出的热量叫做该物质的燃烧热B.放热反应的热化学方程式中,H就是该反应物的燃烧热C.物质的燃烧热不能用仪器通过实验测得D.物质燃烧必然伴随发光发热现象且肯定是氧化还原反应解析在燃烧热
3、的定义中有三个要点:必须是在101kPa条件下;可燃物物质的量必须为1mol;可燃物必须完全燃烧,生成指定产物。A项,未强调“101kPa”和“生成指定产物”;B项,放热反应不一定是燃烧反应,且燃烧反应的H不一定就是该反应物的燃烧热;C项,物质的燃烧热可利用仪器通过实验测得;D项,燃烧是剧烈的、发光发热的氧化还原反应。答案D4.已知25 、101 kPa条件下,12 g石墨、金刚石完全燃烧分别释放出393.5 kJ、395.0 kJ的热量。据此判断,下列说法正确的是()A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低;石墨比金刚石稳定B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石
4、墨的能量比金刚石的高;石墨比金刚石稳定C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低;金刚石比石墨稳定D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高;金刚石比石墨稳定解析由题意可以写出两个热化学方程式:C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5kJmol-1C(金刚石,s)+O2(g)CO2(g)H=-395.0kJmol-1相同条件下,石墨完全燃烧放出的热量少,故石墨的能量比金刚石的能量低,则石墨比金刚石稳定。答案A5.含 11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 molL-1的H2SO4溶液反应放出11.46 kJ热量,下列有关该反应的热
5、化学方程式书写正确的是()A.KOH(aq)+12H2SO4(aq)12K2SO4(aq)+H2O(l)H=-11.46 kJmol-1B.2KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+2H2O(l)H=-114.6 kJC.2KOH+H2SO4K2SO4+2H2OH=-114.6 kJmol-1D.KOH(aq)+12H2SO4(aq)12K2SO4(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJmol-1解析A项,化学计量数与H绝对值不对应;B项,H的单位应为kJmol-1;C项,书写热化学方程式时应注明各物质的聚集状态。答案D6.煤的气化是实施节能环保的一项重要措施。通常在高温下将煤
6、转化为水煤气,再将水煤气作为气体燃料。有关热化学方程式如下:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H1=+131.3 kJmol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H2=-566.0 kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H3=-483.6 kJmol-1下列有关说法正确的是()A.水煤气只能用作燃料B.水煤气是一种二次能源,比煤直接燃烧污染小C.等质量的CO和H2完全燃烧时,前者放热多D.由反应可以确定H2的燃烧热为241.8 kJmol-1解析水煤气在工业上还可用于炼制金属等,A项错误;水煤气属于二次能源,其燃烧产物为CO2和H2O,比煤直接燃烧污染小,B项正确;
7、通过反应可以计算得出,等质量的H2比CO完全燃烧放热多,C项错误;H2完全燃烧生成的指定产物应为液态水,D项错误。答案B7.氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为:H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-285.8 kJmol-1CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283.0 kJmol-1C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)H=-5 518 kJmol-1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H=-890.3 kJmol-1相同质量的H2(g)、CO(g)、C8H18(l)、CH4(g
8、)完全燃烧时,放出热量最少的是()A.H2(g)B.CO(g)C.C8H18(l)D.CH4(g)解析可以先分别求出1g可燃物完全燃烧放出的热量,再进行比较。答案B8.依据实验数据,写出下列反应的热化学方程式。(1)1 mol C2H4(g)与足量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1 411 kJ的热量。(2)1 mol C2H5OH(l)与足量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1 367 kJ的热量。(3)2 mol Al(s)与足量O2(g)反应,生成Al2O3(s),放出1 669.8 kJ的热量。(4)18 g葡萄糖与足量O2(g)反应,生成CO2(
9、g)和H2O(l),放出280.4 kJ的热量。解析书写热化学方程式时,要注意反应热的绝对值与化学计量数是否对应。放热时H0。答案(1)C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)H=-1 411 kJmol-1(2)C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)H=-1 367 kJmol-1(3)2Al(s)+32O2(g)Al2O3(s)H=-1 669.8 kJmol-1(4)C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)H=-2 804 kJmol-1提升能力跨越等级1.(双选)根据下图所给信息,得出的结论正确的是()A.48 g C(
10、s)完全燃烧生成CO2气体放出的热量为1 574 kJB.2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221.0 kJmol-1C.2CO2(g)2CO(g)+O2(g)H=+283.0 kJmol-1D.C(s)+O2(g)CO2(s)H=-393.5 kJmol-1解析48g碳完全燃烧生成二氧化碳气体,放出的热量为1574kJ,A项正确;根据图像可知,C(s)+12O2(g)CO(g)H=-110.5kJmol-1,故2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221.0kJmol-1,B项正确;根据图像可知,CO(g)+12O2(g)CO2(g)H=-283.0kJmol-1,故2CO2(g)2
11、CO(g)+O2(g)H=+566.0kJmol-1,C项错误;根据图像可知,C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.5kJmol-1,D项错误。答案AB2.在一定条件下,CH4和CO燃烧的热化学方程式分别为:CH4(g)+2O2(g)2H2O(l)+CO2(g)H=-890.31 kJmol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566 kJmol-1如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧,放出的热量为262.96 kJ,生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收,可得到50 g白色沉淀。则混合气体中CH4和CO的体积比约为()A.12B.13C.23D.32解析设燃烧后共生成CO2
12、的物质的量为x,混合气体中CH4、CO的物质的量分别为a、b。石灰水过量时只生成碳酸钙,据CaCO3CO2得x=0.5mol,则:a+b=0.5mol890.31kJmol-1a+283kJmol-1b=262.96kJ解得a0.2mol,b0.3mol,ab=23。答案C3.在一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为Q kJ,经测定完全吸收生成的CO2需消耗5 molL-1的KOH溶液100 mL,恰好生成正盐,则此条件下反应C4H10(g)+132O2(g)4CO2(g)+5H2O(g)的H为()A.+8Q kJmol-1B.+16Q kJmol-1C.-8Q kJmol-1D.-1
13、6Q kJmol-1解析据元素守恒建立关系式:C4H104CO28KOHH8molH5molL-10.1L-QkJmol-1则H=-8molQkJmol-10.5mol=-16QkJmol-1答案D4.乙醇汽油是普通汽油与燃料乙醇调和而成的,它可有效改善汽油的性能和质量,降低CO、碳氢化合物等主要污染物的排放。乙醇的燃烧热是1 366.8 kJmol-1。燃烧1 mol这种乙醇汽油生成CO2气体和液态水,放出的热量为Q kJ。测得该汽油中乙醇与汽油的物质的量之比为19。有关普通汽油(设分子式为CxHy)燃烧的热化学方程式正确的是()A.CxHy(l)+(x+y4)O2(g)xCO2(g)+y2
14、H2O(l)H=(-Q+1 366.8) kJmol-1B.CxHy(l)+(x+y4)O2xCO2(g)+y2H2O(l)H=-9Q10 kJmol-1C.CxHy(l)+(x+y4)O2(g)xCO2(g)+y2H2O(l)H=-9Q110 kJmol-1D.CxHy(l)+(x+y4)O2(g)xCO2(g)+y2H2O(l)H=(-10Q9+151.9) kJmol-1解析0.9mol普通汽油完全燃烧放出的热量为:QkJ-1366.8kJmol-10.1mol=(Q-136.68)kJ,所以1mol普通汽油完全燃烧放出的热量为10.9(Q-136.68)kJ=(109Q-151.9)k
15、J。D项正确。答案D5.如图所示,写出对应反应的热化学方程式,并回答问题。()放热反应()吸热反应(1)写出反应过程()的热化学方程式:。(2)写出反应过程()的热化学方程式:。(3)Q1与Q2的关系:Q1(填“”“”或“=”)Q2。解析由图示数据可知,反应()的热化学方程式为A2(g)+B2(g)C(g)H=-Q1kJmol-1,反应()的热化学方程式为C(g)A2(g)+B2(g)H=+Q2kJmol-1。反应()的反应物和反应()的生成物以及反应()的生成物和反应()的反应物,物质及其状态均相同,故两反应H的绝对值相等,符号相反。答案(1)A2(g)+B2(g)C(g)H=-Q1 kJm
16、ol-1(2)C(g)A2(g)+B2(g)H=+Q2 kJmol-1(3)=6.已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在,其结构为。在一定条件下,S8(s)与O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用下图简单表示(图中的H表示生成1 mol产物的反应热)。(1)写出表示S8(s)燃烧热的热化学方程式:。(2)写出SO3(g)分解生成SO2(g)和O2(g)的热化学方程式:。(3)化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。若已知硫氧键(SO)的键能为d kJmol-1,氧氧键(OO)的键能为e kJmol-1,则S8分子中硫
17、硫键(SS)的键能为。解析(1)根据图像分析可知,1molO2(g)和18molS8(s)反应生成二氧化硫气体放热akJ,根据燃烧热的定义可写出热化学方程式。(2)根据题中图像可知,SO3(g)的分解反应为吸热反应,注意在书写热化学方程式时标注物质的聚集状态。(3)已知硫氧键(SO)的键能为dkJmol-1,氧氧键(OO)的键能为ekJmol-1,设S8分子中硫硫键键能为xkJmol-1,依据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和,得8x+8e-16d=-8a,则x=2d-a-e。答案(1)S8(s)+8O2(g)8SO2(g)H=-8a kJmol-1(2)2SO3(g)2SO2(g)+
18、O2(g)H=+2b kJmol-1(3)(2d-a-e) kJmol-1贴近生活拓展创新能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题,回答下列问题:(1)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家,下列关于煤作燃料的论点正确的是(填字母)。A.煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单燃烧掉太可惜,应该综合利用B.煤是发热量很高的固体燃料,我国煤炭资源相对集中,开采成本低,用煤作燃料实惠C.煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘,对环境污染严重D.通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高煤燃烧的热利用率(2)某国科学家将铜
19、和铁混合熔化制成多孔金属,用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器,该雾化器的作用是。(3)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。2.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43 kJ的热量,则乙醇完全燃烧的热化学方程式为。解析(1)煤是一种化石燃料,也是重要的化工原料,属于非可再生能源,把煤作燃料简单燃烧掉是一种浪费,并且煤中所含的硫在燃烧时生成SO2,会对环境造成污染,通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高煤燃烧的热利用率。(2)煤油雾化后可使煤油与助燃剂充分接触,提高燃烧效率。(3)根据已知条件,1mol乙醇完全燃烧放出的热量为59.43kJ46g2.0g=1366.89kJ。答案(1)ACD(2)使煤油雾化,增大与助燃剂的接触面积,提高燃烧效率(3)C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)H=-1 366.89 kJmol-1
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