1、第第 2 课时课时 热化学方程式、燃烧热热化学方程式、燃烧热 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1.已知 H2(g)F2(g)=2HF(g) H270 kJ/mol，下列说法正确的是( ) A.2 L 氟化氢气体分解成 1 L 氢气与 1 L 氟气吸收 270 kJ 热量 B.1 mol 氢气与 1 mol 氟气反应生成 2 mol 液态氟化氢放出的热量小于 270 kJ C.在相同条件下，1 mol 氢气与 1 mol 氟气的能量总和大于 2 mol 氟化氢气体的能 量 D.1 个氢气分子与 1 个氟气分子反应生成 2 个氟化氢气体分子放出 270 kJ 热量 答案 C 解析 在热化
2、学方程式中，H 的值与具体化学反应相对应，各物质前的计量数 不再表示粒子数目，只表示物质的物质的量，故 A、D 错误；HF(g)HF(l)会放 出热量，故 B 项中放出热量应大于 270 kJ，故 B 错误；该反应是放热反应，故 C 正确。 2.已知：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H1184.6 kJ/mol，则 HCl(g)=1 2H2(g) 1 2 Cl2(g)的反应热 H2是( ) A.92.3 kJ/mol B.92.3 kJ/mol C.184.6 kJ/mol D.369.2 kJ/mol 答案 A 解析 先由热化学方程式 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H118
3、4.6 kJ/mol 书写得 到：2HCl(g)=H2(g)Cl2(g) H184.6 kJ/mol，再将所得的热化学方程式化 学计量数乘以1 2，可得 HCl(g)= 1 2H2(g) 1 2Cl2(g) H292.3 kJ/mol。 3.下列热化学方程式中，H 能正确表示物质的燃烧热的是( ) A.2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566.0 kJ/mol B.C(s)1/2O2(g)=CO(g) H110.5 kJ/mol C.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.31 kJ/mol D.2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)
4、 H11 036 kJ/mol 答案 C 解析 燃烧热是指 1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。A 中可燃 物是 2 mol，不符合题意；B 中生成的 CO 不是指定产物，不符合题意；C 中符合 定义；D 中可燃物是 2 mol，不符合题意。 4.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水 时，放出 133.5 kJ 热量。则下列热化学程式中正确的是( ) A.1 2N2H4(g) 1 2O2(g)= 1 2N2(g)H2O(g) H267 kJ/mol B.N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534 kJ/mo
5、l C.N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534 kJ/mol D.N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(l) H133.5 kJ/mol 答案 B 解析 该反应为放热反应，A、C 项错误，0.25 mol N2H4完全燃烧生成氮气和气 态水， 放出 133.5 kJ 热量， 则 1 mol N2H4完全燃烧生成气态水放出热量为 534 kJ， B 项正确，D 项错误。 5.已知拆开 1 mol O2(g)中的化学键需要吸收 498 kJ 的能量。 根据能量变化示意图， 下列说法不正确的是( ) A.2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H480.4 kJ/mol
6、 B.H2O(g)=H2(g)1 2O2(g) H240.2 kJ/mol C.拆开 1 mol H2(g)中的化学键需要吸收 436.4 kJ 的能量 D.H2(g)和 O2(g)形成 H2O(g)中的 1 mol HO 键放出 462.8 kJ 的能量 答案 A 解析 由题图可知，2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H480.4 kJ/mol，若生成 H2O(l)，放出的能量更多，A 错误；因为 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H480.4 kJ/mol，所以 H2O(g)=H2(g)1 2O2(g) H240.2 kJ/mol，B 正确；拆开 1 mol H2(g)中的化学键
7、需要吸收的能量为1 370.8 kJ498 kJ 2 436.4 kJ，C 正确；H2(g) 和 O2(g)形成 H2O(g)中的 1 mol HO 键放出的能量为1 851.2 kJ 4 462.8 kJ，D 正 确。 6.标准状态下，气态分子断开 1 mol 化学键的焓变称为键焓。已知 HH、HO 和 O=O 的键焓分别为 436 kJ/mol 和 463 kJ/mol 和 495 kJ/mol，下列热化学方程 式正确的是( ) A.H2O(g)=H2(g)1 2O2(g) H485 kJ/mol B.H2O(g)=H2(g)1 2O2(g) H485 kJ/mol C.2H2O(g)O2
8、(g)=2H2O(g) H485 kJ/mol D.2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H485 kJ/mol 答案 D 解析 根据题中所给数据，可以计算出 2 mol H2和 1 mol O2完全反应生成 2 mol H2O(g)产生的焓变是 436 kJ/mol2495 kJ/mol463 kJ/mol4485 kJ/mol， 所以该过程的热化学方程式为 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H485 kJ/mol，D 正确。 7.已知充分燃烧 a g 乙炔(C2H2)气体生成液态水和 1 mol 二氧化碳气体时，放出热 量 b kJ，则下列关于乙炔气体燃烧热的热化学方程式正确的是(
9、 ) A.2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H4b kJ/mol B.C2H2(g)5 2O2(g)=2CO2(g)H2O(l) H2b kJ/mol C.2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H2b kJ/mol D.2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) Hb kJ/mol 答案 B 解析 生成1 mol CO2消耗0.5 mol C2H2， 故乙炔的燃烧热是2b kJ/mol， B项正确。 8.在一定条件下， CO 和CH4燃烧的热化学方程式分别为 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566 kJ/mol；CH4(
10、g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJ/mol。由 1 mol CO 和 3 mol CH4组成的混合气体，在上述条件下完全燃烧释放的热量为 ( ) A.2 912 kJ B.2 953 kJ C.3 236 kJ D.3 867 kJ 答案 B 解析 由热化学方程式知，CO、CH4的燃烧热分别为 H283 kJ/mol 和 H 890 kJ/mol，则由 1 mol CO 和 3 mol CH4组成的混合气体完全燃烧放出的热量 为 1 mol283 kJ/mol3 mol890 kJ/mol2 953 kJ。 9.下列热化学方程式或叙述正确的是( ) A.1 mol液态
11、肼(N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气， 放出642 kJ 热量： N2H4(l) O2(g)=N2(g)2H2O(g) H642 kJ/mol B.12 g 石墨转化为 CO 时， 放出 110.5 kJ 热量： 2C(s， 石墨)O2(g)=2CO(g) H 221.0 kJ/mol C.已知： H2(g)1 2O2(g)=H2O(l) H286 kJ/mol， 则 2H2O(g)=2H2(g)O2(g) H572 kJ/mol D.已知： 2H2(g)O2(g)2H2O(g) H483.6 kJ/mol， 则 H2的燃烧热为 241.8 kJ/mol 答案 B 解析 1 mol 液
12、态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气为放热反应，N2H4(l) O2(g)=N2(g)2H2O(g) H642 kJ/mol，A 错误；12 g 石墨为 1 mol，则热 化学方程式为 2C(s，石墨)O2(g)=2CO(g) H221.0 kJ/mol，B 正确； 2H2O(l)=2H2(g)O2(g) H572 kJ/mol，C 错误；水应为液体，D 错误。 10.已知：强酸和强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为 57.3 kJ/mol，101 kPa 时 辛烷的燃烧热为 5 518 kJ/mol。则下列热化学方程式书写正确的是( ) A.H OH=H 2O H57.3 kJ/mol B.2N
13、aOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l) H114.6 kJ/mol C.2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(g) H11 036 kJ/mol D.2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l) H5 518 kJ/mol 答案 B 解析 书写热化学方程式时需注明各物质的状态，A 项错误。在强酸和强碱的中 和反应中生成 1 mol 水时放出 57.3 kJ 热量，那么生成 2 mol 水时放出 114.6 kJ 热 量，B 项正确。燃烧热指 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热 量， C 项生成物 H
14、2O 的稳定状态应是液态， C 项错误。 D 项的 H 应该等于11 036 kJ/mol，D 项错误。 11.已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ/mol CO(g)1 2O2(g)=CO2(g) H282.9 kJ/mol 某 H2和 CO 的混合气体完全燃烧时放出 113.74 kJ 热量，同时生成 3.6 g 液态水， 则原混合气体中 H2和 CO 的物质的量之比为( ) A.21 B.12 C.11 D.23 答案 C 解析 根据热化学方程式可知， H2的燃烧热的H为571.6 kJ/mol 2285.8 kJ/mol， 生成的水为 n(H2O) 3.6
15、g 18 g mol 10.2 mol，参加反应的 H2为 0.2 mol，故 H2燃烧 放出的热量为 0.2 mol285.8 kJ/mol57.16 kJ，CO 燃烧放出的热量为 113.74 kJ 57.16 kJ56.58 kJ， 故 n(CO) 56.58 kJ 282.9 kJ/mol0.2 mol。 则 n(H2)n(CO)11。 12.Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如下，下列选项正确的是 ( ) A.H2CO3(aq)=CO2(g)H2O(l) H(bc) kJ/mol B.CO2 3(aq)H (aq)=HCO 3(aq) Ha kJ/mol C.HCO
16、 3(aq)H (aq)=CO 2(g)H2O(l) H(cb) kJ/mol D.CO2 3(aq)2H (aq)=CO 2(g)H2O(l) H(abc) kJ/mol 答案 C 解析 根据 H2CO3(aq)和 CO2(g)、H2O(l)的能量高低可知，H2CO3(aq)=CO2(g) H2O(l) H(cb) kJ/mol，A 项错误；CO2 3(aq)H (aq)=HCO 3(aq) H a kJ/mol，B 项错误；HCO 3(aq)H (aq)=CO 2(g)H2O(l)此反应为吸热反 应，H0，故 H(cb) kJ/mol，C 项正确；CO2 3(aq)2H (aq)=CO 2
17、(g) H2O(l) H(cab) kJ/mol，D 项错误。 三、非选择题(本题包括 3 小题) 13.(1)图 1 是 N2和 H2反应生成 2 mol NH3过程中能量变化的示意图，请计算每生 成 1 mol NH3放出的热量为_。 图 1 图 2 (2)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图 2 所示。 已知 1 mol SO2(g)被氧化为 1 mol SO3(g)的 H99 kJ/mol 图中 A、C 分别表示_、_，E 的大小对该反应的反应热有无影 响？ _ 图中 H_ kJ/mol。 答案 (1)46.1 kJ (2)反应物总能量 生成物总能量 无影响
18、198 解析 (1)由图像可知 N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.2 kJ/mol，则生成 1 mol NH3(g)放出的热量为 46.1 kJ。 (2)E的大小对该反应的反应热无影响， 由已知条件可知2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H198 kJ/mol。 14.根据所给信息完成下列热化学方程式。 (1)已知 1 mol C(s，石墨)与适量 H2O(g)反应生成 CO(g)和 H2(g)，吸收 131.3 kJ 热 量，请写出该反应的热化学方程式： _。 (2)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出 22.67 kJ 的热量： _。 (3)已知： N
19、2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4 kJ/mol，请写出 1 mol NH3分解 对应的热化学方程式： _ _。 (4)已知一些化学键的键能数据如下表所示： 化学键 CH CF HF FF 键能/ (kJ/mol) 414 489 565 155 请根据键能数据写出 CH4(g)和 F2(g)反应生成 CF4(g)和 HF(g)的热化学方程式 _。 答案 (1)C(s，石墨)H2O(g)=CO(g)H2(g) H131.3 kJ/mol (2)NH3(g)5 4O2(g)=NO(g) 3 2H2O(g) H226.7 kJ/mol (3)NH3(g) 1 2N2(g) 3 2H2(
20、g) H46.2 kJ/mol (4)CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g) H1 940 kJ/mol 解析 (1)根据题意写出热化学方程式 C(s，石墨)H2O(g)=CO(g)H2(g) H 131.3 kJ/mol。 (2)1.7 g NH3(g)为 0.1 mol，则 1 mol NH3(g)发生催化氧化反应放出的热量为 22.67 kJ10226.7 kJ，则热化学方程式为 NH3(g)5 4O2(g)=NO(g) 3 2H2O(g) H 226.7 kJ/mol。 (3)根据题意 2NH3(g)N2(g)3H2(g) H92.4 kJ/mol，则 1 mol NH3分
21、解 吸收的热量为 46.2 kJ，热化学方程式为 NH3(g) 1 2N2(g) 3 2H2(g) H46.2 kJ/mol。 (4)根据反应物与生成物写出化学方程式并标出物质的聚集状态，化学反应的反应 热等于反应物总键能与生成物总键能的差，可知 H(414415544489 5654) kJ/mol1 940 kJ/mol，则热化学方程式为 CH4(g)4F2(g)=CF4(g) 4HF(g) H1 940 kJ/mol。 15.已知一些烷烃的燃烧热如下表： 化合物 燃烧热/ (kJ/mol) 化合物 燃烧热/ (kJ/mol) 甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0 乙烷 1 560.8
22、 异丁烷 2 869.6 丙烷 2 221.5 异戊烷 3 531.3 (1)热稳定性：正丁烷_(填“”或“”)异丁烷。 (2)写出表示乙烷燃烧热的热化学方程式_ _。 (3)相同物质的量的烷烃， 碳原子数越多， 燃烧放出的热量越_(填“多”或 “少”)。 (4)有同学估计“正戊烷的燃烧热大约在 3 540 kJ/mol 左右”，你认为正确吗？ _。 理由是_。 答案 (1) (2)C2H6(g)7 2O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H1 560.8 kJ/mol (3)多 (4)正确 正戊烷的燃烧热比异戊烷的略大，所以正戊烷的燃烧热亦应略大于异戊 烷 解析 (1)正丁烷的燃烧热比异丁烷的燃烧热大，说明正丁烷具有的能量高于异丁 烷，所以热稳定性：正丁烷异丁烷。(2)C2H6(g)7 2O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H1 560.8 kJ/mol。(3)由表中数据分析，碳原子数越多，燃烧热越大，所以 相同物质的量的烷烃燃烧时放出的热量随碳原子数的增多而增多。(4)由表中数据 分析，正戊烷的燃烧热比异戊烷略大，所以正戊烷的燃烧热也应略大于异戊烷， 此同学的估计合理。