2018-2019學年高中化學 主題03 燃燒熱及熱化學方程式的書寫補差試題 新人教版選修4.doc

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主題03 燃燒熱及熱化學方程式的書寫 1．燃燒a g乙醇（液態(tài)），生成二氧化碳氣體和液態(tài)水，放出的熱量為Q kJ，經(jīng)測定，a g乙醇與足量鈉反應，能生成標準狀況下的氫氣5.6L,則表示乙醇燃燒熱的熱化學方程式書寫正確的是（ ） A．C2H5OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（1） △H = -Q kJ/mol B．C2H5OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（1） △H = - Q / 2 kJ/mol C．1/2 C2H5OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+3/2H2O（1） △H = -Q kJ/mol D．C2H5OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（1） △H = -2Q kJ/mol 【答案】D 【解析】a g乙醇與足量鈉反應，能生成標準狀況下的氫氣5.6L，則a g乙醇的物質(zhì)的量是0.5mol，燃燒0.5mol乙醇（液態(tài)），生成二氧化碳氣體和液態(tài)水，放出的熱量為Q kJ，燃燒1mol乙醇（液態(tài)），生成二氧化碳氣體和液態(tài)水，放出的熱量為2Q kJ，乙醇燃燒熱的熱化學方程式是C2H5OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（1） △H = -2Q kJ/mol，故D正確。 2．沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出445 kJ的熱量，則下列熱化學方程式中正確的是 ( ) A．2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH＝+890 kJ B．CH4(g) +2O2(g)===CO2(g) +2H2O(l) ΔH＝+890 kJ C．CH4(g) +2O2(g)===CO2(g) +2H2O(l) ΔH＝-890 kJ D．CH4(g) +O2(g)=== CO2(g) +H2O(l) ΔH＝-890 kJ 【答案】C 點睛：明確熱化學方程式的含義是解答的關鍵，注意掌握判斷熱化學方程式正誤的觀察點：“一觀察”：化學原理是否正確，如燃燒熱和中和熱的熱化學方程式是否符合燃燒熱和中和熱的概念；“二觀察”：狀態(tài)是否標明；“三觀察”：反應熱ΔH的符號和單位是否正確；“四觀察”：反應熱的數(shù)值與物質(zhì)的系數(shù)是否對應。 3．下列依據(jù)熱化學方程式得出的結(jié)論正確的是(　　) A．常溫常壓下，1 g H2在足量Cl2中燃燒生成HCl，放出92.3 kJ的熱量，則熱化學方程式可表示為H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)　ΔH=+184.6 kJmol-1 B．甲烷的標準燃燒熱為ΔH=-890.3 kJmol-1，則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為 CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-890.3 kJmol-1 C．已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.4 kJmol-1，則含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7 kJ的熱量 D．相同條件下，2 mol氫原子所具有的能量小于1 mol氫分子所具有的能量 【答案】C 4．一些烷烴的燃燒熱如下表： 下列說法正確的是(　　) A．正戊烷的燃燒熱大約是－3 540 kJmol－1 B．熱穩(wěn)定性：正丁烷>異丁烷 C．乙烷燃燒的熱化學方程式為2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 560.8 kJmol－1 D．相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量越多 【答案】A 【解析】A．從表中數(shù)據(jù)可知，碳原子數(shù)一定的烷烴，正烷烴的燃燒熱最小，所以正戊烷的燃燒熱大約是－3540kJmol－1，故A正確；B．碳原子數(shù)一定的烷烴，正烷烴的燃燒熱最小，說明正烷烴能量較高，較不穩(wěn)定，所以熱穩(wěn)定性：正丁烷<異丁烷，故B錯誤；C．乙烷燃燒的熱化學方程式為2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1560.8kJmol－12=－3121.6kJmol－1，故C錯誤；D．隨著碳原子數(shù)增多，烷烴碳的質(zhì)量分數(shù)增大，從表中數(shù)據(jù)可知，相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分數(shù)越大，燃燒放出的熱量越少，故D錯誤。故選A。 點睛：解答本題需要注意不同反應物生成相同產(chǎn)物，放出熱量越多，該反應物含有能量越高，越不穩(wěn)定。 5．下列熱化學方程式中的反應熱為對應可燃物的燃燒熱的是（ ） A．C6H6(g)+ O2(g)=6CO2(g)+3H2O(g) △H=-3367．8kJ ? mol-1 B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-846．3kJ ? mol-1 C．CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ ? mol-1 D．2C2H6(g)+5O2(g)=4CO(g)+6H2O(l) △H=-2720 kJ ? mol-1 【答案】C 6．下列說法中，正確的是（ ） A．1molH2SO4與1molBa（OH）2完全中和所放出的熱量為中和熱 B．中和反應都是放熱反應 C．在101kPa時，1mol碳燃燒所放出的熱量一定叫碳的燃燒熱 D．CO燃燒是吸熱反應 【答案】B 【解析】A．1molH2SO4與1molBa（OH）2完全中和所放出的熱量包括氫離子與氫氧根離子反應的生成熱，還包括硫酸鋇的生成熱，故A錯誤；B．中和反應都是放熱反應，B正確；由燃燒熱判斷可知C錯誤；燃燒都是放熱反應，故D錯誤。 7．膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有希望用于未來的運載火箭和空間運輸系統(tǒng)。實驗測得:101 kPa時,1 molH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學方程式書寫正確的是( ) A．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) H=+890.3kJmol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) H= - 890.3 kJmol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) H=890.3 kJ D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) H=-285.8 kJmol－1 【答案】B 8．下列表述中正確的是 A．l0lkPa時，1molC和3molC的燃燒熱相等 B．由圖1可知金剛石比石墨穩(wěn)定 C．由圖2可知H2的燃燒熱數(shù)值大于483.6kJ/mol D．汽油燃燒時將全部的化學能轉(zhuǎn)化為熱能 【答案】A 【解析】A項，燃燒熱指101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，正確；B項，由圖1觀察金剛石的總能量大于石墨的總能量，石墨比金剛石穩(wěn)定，錯誤；C項，由圖2知2molH2燃燒生成2molH2O（g）放出483.6kJ的熱量，則1 molH2燃燒生成1molH2O（g）放出241.8kJ的熱量，H2O（g）變成H2O（l）放熱，由圖2知H2燃燒熱數(shù)值大于241.8kJ/mol，錯誤；D項，汽油燃燒時化學能沒有全部轉(zhuǎn)化成熱能，還有轉(zhuǎn)化為光能等，錯誤；答案選A。 9．下列表示可燃物燃燒熱的化學方程式為 A．CO(g)+ 1/2O2(g) === CO2(g) △H=－283.0 kJ?mol-1 B．CH4(g)+ 2O2(g) === CO2(g)+2H2O(g) △H=－802.3 kJ?mol-1 C．2H2(g)+ O2(g) === 2H2O(l) △H=－571.6kJ?mol-1 D．C(s)+1/2 O2(g) === CO(g) △H=－110.5kJ?mol-1 【答案】A 點睛：書寫燃燒熱表示的熱化學方程式必須注意：（1）先確定可燃物的化學計量數(shù)為“1”，再配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù)；（2）生成的產(chǎn)物必須是穩(wěn)定化合物，如H→H2O（l），C→CO2（g）等；（3）燃燒熱的ΔH都小于0。 10．在一定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應過程和能量關系可用下圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol含硫產(chǎn)物SO2或SO3的數(shù)據(jù))。由圖得出的結(jié)論正確的是(　　) A．由1 mol S8(s)生成SO2的反應熱為：ΔH＝－(a＋b) kJmol－1 B．2SO3(g)===2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝－2b kJmol－1 C．S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－a kJmol－1 D．S8(s)的燃燒熱ΔH＝－8a kJmol－1 【答案】D 【解析】A．依據(jù)圖象分析可知1molO2和1/8molS8反應生成二氧化硫放熱akJ，燃燒熱的概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，因此熱化學方程式為：S8(s)＋8O2(g)＝8SO2(g)△H=-8akJ/mol，A錯誤；B．根據(jù)圖像可知2SO3(g)＝2SO2(g)＋O2(g)△H=+2b kJ?mol-1，B錯誤；C．1molO2和1/8molS8反應生成二氧化硫放熱akJ，則S8(s)＋8O2(g)＝8SO2(g)△H=-8a kJ?mol-1，C錯誤；D．根據(jù)以上分析可知S8(s)的燃燒熱△H=-8akJ?mol-1，D正確；答案選D。 11．甲醇（CH3OH）廣泛用作燃料電池的燃料，可由天然氣來合成，已知： ①2CH4(g)＋O2(g)=2CO(g)＋4H2(g)ΔH＝－71 kJmol－1 ②CO（g）＋2H2(g)===CH3OH（l）ΔH＝－90.5 kJmol－1 ③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O（l） ΔH＝－890 kJmol－1 （1）甲烷的燃燒熱為____。 （2）CH4和O2反應生成CH3OH（l）的熱化學方程式為____。 【答案】 890 kJmol－1 2CH4(g)＋O2(g)=2CH3OH（l）ΔH＝－252 kJmol－1 12．已知下列熱化學方程式： ① 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－570.0 kJmol－1 ②H2O(g)===H2(g)＋O2(g)ΔH＝ +241.8 kJmol－1 ③C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5 kJmol－1 ④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1 回答下列各問題： （1）上述反應中屬于放熱反應的是___________________。(填序號） （2）H2的燃燒熱ΔH＝___________________；C的燃燒熱ΔH＝___________________。 （3）燃燒10 g H2生成液態(tài)水，放出的熱量為___________________。 （4）如果需要釋放787kJ的熱量，需要完全燃燒____________________g的碳。 （5）CO的燃燒熱ΔH＝____，其熱化學方程式為________________________________。 【答案】 ①③④ －285.0 kJmol－1 －393.5 kJmol－1 1425.0 kJ 24g －283.0 kJmol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJmol－1 【解析】 （1） ① 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－570.0 kJmol－1，③C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5 kJmol－1，④C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJmol－1屬于物質(zhì)的燃燒反應，為放熱反應， ②H2O(g)===H2(g)＋O2(g)ΔH＝ +241.8 kJmol－1，是分解反應，屬于吸熱反應，故答案為：①③④； （2）根據(jù)①，2mol氫氣燃燒放出570.0kJ熱量，則1mol氫氣燃燒放出285kJ熱量，因此H2的燃燒熱ΔH＝－285.0 kJmol－1；同理，根據(jù)④可知C的燃燒熱ΔH＝－393.5 kJmol－1，故答案為：－285.0 kJmol－1；－393.5 kJmol－1； （3） H2的燃燒熱ΔH＝－285.0 kJmol－1，10 g H2的物質(zhì)的量為5mol，燃燒10 g H2生成液態(tài)水，放出的熱量為285.0 kJmol－15mol=1425.0 kJ，故答案為：1425.0 kJ； （4）C的燃燒熱ΔH＝－393.5 kJmol－1，釋放787kJ的熱量，需要完全燃燒碳的質(zhì)量為 12g/mol=24g，故答案為：24g； （5）根據(jù)蓋斯定律，將④-③得CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJmol－1，則CO的燃燒熱ΔH＝－283.0 kJmol－1，故答案為：－283.0 kJmol－1；CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJmol－1。 點睛：燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，熱化學方程式改變方向，反應焓變符號隨之變化，一般而言，遵循C→CO2，H→H2O（液），S→SO2（氣）。 13．依據(jù)事實，寫出下列反應的熱化學方程式。 （1）在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68 kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為________________________________________________。 （2）若適量的N2和O2完全反應，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ熱量，則表示該反應的熱化學方程式為_______________________________________________。 （3）用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應中，每有5NA個電子轉(zhuǎn)移時，放出650 kJ的熱量，則表示該反應的熱化學方程式為__________________。 （4）已知1 mol CO氣體完全燃燒生成CO2氣體放出283 kJ的熱量；1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出286 kJ的熱量；1 mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出890 kJ的熱量。寫出氫氣燃燒的熱化學方程式：_____________________________； 若1 mol液態(tài)水汽化時需要吸收44 kJ的熱量，請寫出CH4燃燒生成氣態(tài)水的熱化學方程式： ________________________________。 【答案】 CH3OH（1）＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O（1） ΔH＝－725.76 kJmol－1 N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.8 kJmol－1 2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O（1） ΔH＝－2 600 kJmol－1 H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) ΔH＝－286 kJmol－1[或2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－572 kJmol－1] CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802 kJmol－1 （3）在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應中，每有5NA個電子轉(zhuǎn)移時，放出650kJ的熱量，反應C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)中電子轉(zhuǎn)移為10mol，則轉(zhuǎn)移10mol電子放出熱量1300KJ，反應的熱化學方程式為：C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1300kJ?mol-1，故答案為：C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1300kJ?mol-1； （4）1molH2在O2中完全燃燒，生成1mol液態(tài)水，放出286kJ熱量，表示H2燃燒熱的化學方程式為：H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ?mol-1，1 mol液態(tài)水汽化時需要吸收44 kJ的熱量，則1mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和氣態(tài)水放出890-442=802KJ熱量，則1mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣的熱化學方程式為CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802 kJmol－1，故答案為：H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ?mol-1；CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802 kJmol－1。 14．I.請根據(jù)化學反應與熱能的有關知識，填寫下列空白： （1）下列反應中，屬于吸熱反應的是_________（填數(shù)字序號）。 ①煅燒石灰石制生石灰 ②燃燒木炭取暖 ③鋁粉與氧化鐵粉末在高溫下反應 ④酸堿中和反應 ⑤生石灰與水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐敗 （2）已知H2和O2反應放熱，且斷開1molH-H、1mo1O=O、1molO-H鍵需吸收的能量分別為Q1kJ、Q2kJ、Q3kJ，由此可以推知下列關系正確的是______（填字母編號）。 A．Q1+ Q2> Q3 B．2Q1+ Q2<4 Q3 C．Q1+Q2>2Q3 D．2Q1+Q2<2Q3 II.已知2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出572KJ熱量，反應的熱化學方程式是2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H=-572KJmol-1。 （3）該反應生成物的能量總和______（填“大于”“小于”或“等于”）反應物的能量總和。 （4）若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量_______（填“＞”“＜”或“＝”）572KJ。 III.（5）已知16g固體硫完全燃燒時放出148.4KJ的熱量，寫出表示硫的燃燒熱的熱化學方程式：____________________________________。 （6）觀察下圖，計算1molH2與1molCl2反應_______（“吸收”或“釋放”）的能量為_________。 【答案】 ① B 小于 ＜ S（s）+O2（g）=SO2（g） △H=-296.8kJmol-1 釋放 183kJ