2023-2024學(xué)年高二化學(xué)2019選擇性必修1試題1.1.3化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)（能源的充分利用）

1.1.3化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)（能源的充分利用）基礎(chǔ)知識(shí)清單基礎(chǔ)知識(shí)清單一、能源的充分利用1．概念能源是可以提供能量的自然資源，它包括化石燃料、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐等。2．分類（1）根據(jù)能源性質(zhì)可分為不可再生能源(如化石燃料等)和可再生能源(太陽能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能等)。（2）我國目前使用的主要能源是化石燃料。（3）新能源的特點(diǎn)：資源豐富、可再生、無污染或少污染。3．能源危機(jī)的解決方法降低能耗，開發(fā)新能源，節(jié)約現(xiàn)有能源，提高能源的利用率。4．燃料的選擇(1)生活中選擇何種物質(zhì)作為燃料，考慮熱值大??；(2)考慮燃料的穩(wěn)定性、來源、價(jià)格、運(yùn)輸、對環(huán)境的影響、使用的安全性等多方面的因素。二、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱和熱值1．標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(1)概念。在101_kPa下，1_mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。(2)完全燃燒的標(biāo)準(zhǔn)。N→N2(g)、H→H2O(l)、C→CO2(g)。(3)單位。標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是反應(yīng)熱的一種，單位為kJ·mol－1或kJ/mol。注意：標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是反應(yīng)熱的一種類型，標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱規(guī)定可燃物必須是1mol，生成物必須是穩(wěn)定產(chǎn)物。標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，故在其熱化學(xué)方程式中常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)系數(shù)?！氨硎緲?biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式”與“可燃物燃燒的熱化學(xué)方程式”的書寫不同。前者可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須為1，后者不強(qiáng)調(diào)可燃物的物質(zhì)的量，可為任意值。2．熱值1_g物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫做該物質(zhì)的熱值。3．標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱和熱值的意義標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱或熱值可以衡量燃料燃燒放出熱量的大小。利用標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱可計(jì)算一定量燃料燃燒能放出多少熱量：由標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱定義可知，25℃、101kPa時(shí)，可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量＝可燃物的物質(zhì)的量×|其標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱|，即Q放＝n(可燃物)×|ΔH|；或變換一下求物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱：ΔH＝－eq\f(Q放,n(可燃物))。此公式中的ΔH是指物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱，而不是指一般反應(yīng)的反應(yīng)熱。2．標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱和中和熱的比較標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化ΔH及其單位放熱反應(yīng)ΔH＜0，單位均為kJ·mol－1不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol不一定為1mol生成物的量不確定生成水的量為1mol表示方法標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1中和熱為57.3kJ·mol－1或ΔH＝－57.3kJ·mol－1課后分層練課后分層練1．如圖為“能源分類相關(guān)圖”，四組能源選項(xiàng)中全部符合圖中陰影部分的是()A．煤炭、石油、潮汐能B．水能、生物質(zhì)能、天然氣C．太陽能、風(fēng)能、沼氣D．地?zé)崮?、海洋能、核能[答案]C[解析]太陽能、風(fēng)能、沼氣這三種能源既是新能源、可再生能源，又是來自太陽的能源。2．下列說法正確的是()A．1mol硫酸與1molBa(OH)2完全中和所放出的熱量為中和熱B．25℃、101kPa時(shí)，1molS和2molS的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱相等C．CO是不穩(wěn)定的氧化物，它能繼續(xù)和氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的CO2，所以CO的燃燒反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D．101kPa時(shí)，1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱[答案]B[解析]A項(xiàng)，1molH2SO4與1molBa(OH)2反應(yīng)生成2molH2O，同時(shí)還有BaSO4沉淀生成，不符合中和熱的定義；B項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱與可燃物的物質(zhì)的量無關(guān)；C項(xiàng)，CO的燃燒屬于放熱反應(yīng)；D項(xiàng)，1mol碳燃燒不一定生成1molCO2。3．下列圖示關(guān)系錯(cuò)誤的是()ABCD[答案]B[解析]一次能源和二次能源是并列關(guān)系，而非交叉關(guān)系，B項(xiàng)錯(cuò)誤。4．如圖表示在催化劑(Nb2O5)表面進(jìn)行的反應(yīng)：H2(g)＋CO2(g)=CO(g)＋H2O(g)。已知下列反應(yīng)：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1②C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH2③C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3下列說法不正確的是()A．ΔH2＜ΔH3B．圖中的能量轉(zhuǎn)化方式主要為太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．反應(yīng)2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)的ΔH＝2(ΔH3－ΔH2)D．反應(yīng)H2(g)＋CO2(g)=CO(g)＋H2O(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH3＋eq\f(1,2)ΔH1[答案]A[解析]由②與③分析，碳完全燃燒生成二氧化碳放出的熱量多，但焓變反而小，因此ΔH3＜ΔH2，A錯(cuò)誤；根據(jù)圖中信息，得到能量轉(zhuǎn)化方式主要為太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；根據(jù)蓋斯定律③×2－②×2得反應(yīng)2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)的ΔH＝2(ΔH3－ΔH2)，C正確；根據(jù)蓋斯定律②－③＋eq\f(1,2)×①得反應(yīng)H2(g)＋CO2(g)=CO(g)＋H2O(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH3＋eq\f(1,2)ΔH1，D正確。5.天然氣的主要成分是甲烷，已知甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－890.3kJ?mol－1，下列能正確表示甲烷標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式是()A．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3kJ?mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ?mol－1C．2CH4(g)＋4O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－890.3kJ?mol－1D．2CH4(g)＋3O2(g)=2CO(g)＋4H2O(l)ΔH＝－607.3kJ?mol－1[答案]B[解析]101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。甲烷標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式是CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ?mol－1。故選B。6．下列各組物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱相等的是()A．C和COB．紅磷和白磷C．3molC2H2(乙炔)和1molC6H6(苯)D．1gH2和2gH2[答案]D[解析]A.C和CO是不同的物質(zhì)，物質(zhì)不同，具有不同的能量，標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱不相等，故A錯(cuò)誤；B.白磷和紅磷是不同的物質(zhì)，物質(zhì)不同，具有不同的能量，標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱不相等，故B錯(cuò)誤；C.C2H2(乙炔)和C6H6(苯)是不同的物質(zhì)，物質(zhì)不同，具有不同的能量，標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱不相等，故C錯(cuò)誤；D.標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是物質(zhì)的性質(zhì)，與量的多少無關(guān)，故D正確。7．25℃、101kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱依次是393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、890.3kJ·mol－1、2800kJ·mol－1，則下列熱化學(xué)方程式正確的是()A．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝571.6kJ·mol－1C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1D．eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1[答案]D[解析]根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的定義，碳的燃燒產(chǎn)物應(yīng)是CO2；氫氣燃燒是放熱反應(yīng)(ΔH<0)且生成液態(tài)水；25℃時(shí)甲烷的燃燒產(chǎn)物是CO2(g)和H2O(l)。8．標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol純物質(zhì)的相對能量及解離為氣態(tài)原子時(shí)所消耗的能量如下表所示：物質(zhì)O2(g)N2(g)NO(g)C(石墨，s)CH4(g)CO2(g)相對能量/(kJ?mol－1)00x0－75－393.5解離總耗能/kJ4989466327171656y下列說法正確的是()A．x＝180B．逐級(jí)斷開CH4(g)中的每摩爾C—H所消耗的能量均為414kJC．解離C(石墨，s)中的每摩爾碳碳鍵平均耗能為239kJD．根據(jù)4NO(g)＋CH4(g)=CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(g)的ΔH可計(jì)算出H—O鍵能[答案]D[解析]焓變＝生成物總能量－反應(yīng)物總能量，則N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH＝2xkJ?mol－1，焓變＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能，即498＋946－632×2＝2x，x＝90，A錯(cuò)誤；逐級(jí)斷開CH4(g)中的每摩爾C—H所消耗的能量不相等，B錯(cuò)誤；石墨晶體中每個(gè)碳原子形成3條共價(jià)鍵，兩個(gè)碳原子形成1條鍵，則1mol石墨含有1.5molC—C鍵，解離C(石墨，s)中的每摩爾碳碳鍵平均耗能為478kJ，C錯(cuò)誤；焓變＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能，C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)的ΔH可計(jì)算出y值，再根據(jù)4NO(g)＋CH4(g)=CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(g)的ΔH可計(jì)算出H—O鍵能，D正確。9．已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ/molNa2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ/mol，根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷，下列說法正確的是()A．CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－566kJB．如圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過程和能量關(guān)系C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)=2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH>－452kJ/molD．CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509kJ熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×1023[答案]C[解析]2molCO完全燃燒生成二氧化碳?xì)怏w放熱566kJ，標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是1mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱，故CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－283kJ?mol－1，A錯(cuò)誤；圖中物質(zhì)的物質(zhì)的量和焓變不統(tǒng)一，B錯(cuò)誤；根據(jù)Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ?mol－1可知，2Na2O2(s)＋2CO2(g)=2Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH＝－452kJ?mol－1，二氧化碳固體的能量低于等量二氧化碳?xì)怏w的能量，則改為二氧化碳固體反應(yīng)時(shí)放出的熱量少、但焓變大，C正確；已知①2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566kJ?mol－1、②Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ?mol－1，依據(jù)蓋斯定律②×2＋①得：2Na2O2(s)＋2CO(g)=2Na2CO3(s)ΔH＝－1018kJ?mol－1，即：Na2O2(s)＋CO(g)=Na2CO3(s)ΔH＝－509kJ?mol－1，則CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509kJ熱量時(shí)消耗1molCO，轉(zhuǎn)移了2mol電子，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2×6.02×1023，D錯(cuò)誤。故選C。10．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。(1)如圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1molNH3(g)過程中能量的變化示意圖，請寫出N2(g)和H2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。(2)若已知下列數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵H—HN≡N鍵能/(kJ?mol－1)436946根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計(jì)算N—H鍵的鍵能是kJ?mol－1。(3)用NH3催化還原NO，還可以消除氮氧化物的污染。已知：4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)ΔH1＝akJ?mol－1①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH2＝bkJ?mol－1②若1molNH3還原NO至N2，則該反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱ΔH3＝kJ?mol－1(用含a、b的式子表示)。[答案](1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ?mol－1(2)391(3)eq\f(a－3b,4)[解析](1)由圖像可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且生成1molNH3(g)時(shí)，放出的熱量為(1173－1127)kJ＝46kJ，故N2和H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ?mol－1。(2)設(shè)N—H鍵的鍵能為x，故反應(yīng)熱ΔH＝－92kJ?mol－1＝(3×436＋946)kJ?mol－1－6x，解得x＝391kJ?mol－1。(3)根據(jù)蓋斯定律①－②×3，可得4NH3(g)＋6NO(g)=5N2(g)＋6H2O(g)，故其反應(yīng)熱ΔH＝(a－3b)kJ?mol－1，故1molNH3還原NO至N2，反應(yīng)熱為eq\f(a－3b,4)kJ?mol－1。11.液態(tài)肼(N2H4)和液態(tài)雙氧水可作為火箭推進(jìn)劑的原料，它們混合時(shí)發(fā)生反應(yīng)，生成N2和水蒸氣，并放出大量的熱。已知1g液態(tài)肼完全反應(yīng)生成氣態(tài)水放出的熱量為20kJ。(1)H2O(l)=H2O(g)ΔH＝44kJ?mol－1，寫出液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成N2和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：。(2)以N2和H2為原料通過一定途徑可制得N2H4，已知斷裂1molN—N鍵、N≡N鍵、N—H鍵、H—H鍵所需的能量分別為193kJ?mol－1、946kJ?mol－1、390.8kJ?mol－1、436kJ?mol－1，試寫出由N2、H2合成氣態(tài)肼(N2H4)的熱化學(xué)方程式為。(3)溫度在150℃以上時(shí)，H2O2便迅速分解為H2O和O2，發(fā)射火箭時(shí)用過氧化氫作強(qiáng)氧化劑就是利用這個(gè)原理，已知：①H2(g)＋O2(g)=H2O2(l)ΔH1＝－134.3kJ?mol－1；②H2O(l)=H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH2＝286kJ?mol－1。則反應(yīng)③H2O2(l)=H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)的ΔH＝。[答案](1)N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－816kJ?mol－1(2)N2(g)＋2H2(g)=N2H4(g)ΔH＝61.8kJ?mol－1(3)－151.7kJ?mol－1[解析](1)①N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－32×20kJ?mol－1＝－640kJ?mol－1；②H2O(l)=H2O(g)ΔH＝44kJ?mol－1，根據(jù)蓋斯定律，①－4×②可得，N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－816kJ?mol－1。(2)N2(g)＋2H2(g)=N2H4(g)，斷鍵時(shí)吸收的能量為946kJ＋2×436kJ＝1818kJ；成鍵時(shí)釋放的能量為4×390.8kJ＋193kJ＝1756.2kJ，故ΔH＝(1818－1756.2)kJ?mol－1＝61.8kJ?mol－1。(3)根據(jù)蓋斯定律：－(①＋②)可得③，ΔH＝－(286－134.3)kJ?mol－1＝－151.7kJ?mol－1。1．下面均是正丁烷與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(25℃，101kPa)：①C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2878kJ·mol－1②C4H10(g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2(g)＋5H2O(g)ΔH＝－2658kJ·mol－1③C4H10(g)＋eq\f(9,2)O2(g)=4CO(g)＋5H2O(l)ΔH＝－1746kJ·mol－1④C4H10(g)＋eq\f(9,2)O2(g)=4CO(g)＋5H2O(g)ΔH＝－1526kJ·mol－1由此判斷，正丁烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH為()A．－2878kJ·mol－1 B．－2658kJ·mol－1C．－1746kJ·mol－1 D．－1526kJ·mol－1[答案]A[解析]標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指在25℃、101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量。因此正丁烷完全燃燒產(chǎn)物應(yīng)為CO2(g)和H2O(l)，所以正丁烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為ΔH＝－2878kJ·mol－1。2.下列關(guān)于反應(yīng)熱的描述中不正確的是()A．氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－285.8kJ?mol－1，則水電解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝571.6kJ?mol－1B．CO(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是－283.0kJ?mol－1，則2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反應(yīng)的ΔH＝2×283.0kJ?mol－1C．反應(yīng)熱有正負(fù)之分，標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH全部是負(fù)值D．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ?mol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH＝2×(－57.3)kJ?mol－1[答案]D[解析]標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指1mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱，即1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為285.8kJ，則電解1molH2O(l)時(shí)要吸收285.8kJ熱量，故熱化學(xué)方程式為2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝2×285.8kJ?mol－1＝571.6kJ?mol－1，A正確；結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的概念，可推斷B正確；反應(yīng)熱有正負(fù)之分，燃燒放熱，故標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH全部是負(fù)值，C正確；中和熱是以生成1molH2O(l)作為標(biāo)準(zhǔn)的，D錯(cuò)誤。3．下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－1，則CH3OH(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為192.9kJ·mol－1C．已知2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1，則H2(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是285.8kJ·mol－1D．葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是2800kJ·mol－1，則eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1[答案]D[解析]A項(xiàng)中H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)除有H＋與OH－反應(yīng)放熱外，生成BaSO4沉淀亦放熱，故ΔH＜2×(－57.3)kJ·mol－1；B項(xiàng)中甲醇未完全生成穩(wěn)定的氧化物，H元素應(yīng)生成H2O(l)；C項(xiàng)可表示為H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)＝H2O(g)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，而水為氣態(tài)，所以不是H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱；D項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指1mol葡萄糖完全燃燒放出的熱量，熱化學(xué)方程式中C6H12O6(s)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為eq\f(1,2)，則ΔH＝－1400kJ·mol－1。4.分析下表中的3個(gè)熱化學(xué)方程式，下列說法正確的是()2022年北京冬奧會(huì)“飛揚(yáng)”火炬的燃料H2①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－484kJ/mol2008年北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”火炬的燃料C3H8②C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2039kJ/mol③2C3H8(g)＋7O2(g)=6CO(g)＋8H2O(g)ΔH＝－2380kJ/molA.丙烷的燃燒熱為－2039kJ/molB．等質(zhì)量的氫氣與丙烷相比較，充分燃燒時(shí)，丙烷放熱更多C．3CO2(g)＋10H2(g)=C3H8(g)＋6H2O(g)ΔH＝－381kJ/molD．3CO(g)＋7H2(g)=C3H8(g)＋3H2O(g)ΔH＝504kJ/mol[答案]C[解析]C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2039kJ?mol－1為生成氣態(tài)水，則丙烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱不是－2039kJ?mol－1，A錯(cuò)誤；由2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－484kJ?mol－1可知，4g氫氣反應(yīng)放出484kJ熱量，由C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2039kJ?mol－1可知，44g丙烷反應(yīng)放出2039kJ熱量，則4g丙烷反應(yīng)放出185.4kJ熱量，因此等質(zhì)量的氫氣與丙烷相比較，充分燃燒時(shí)，氫氣放熱更多，B錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)①×5－反應(yīng)②可得3CO2(g)＋10H2(g)=C3H8(g)＋6H2O(g)ΔH＝5×(－484kJ?mol－1)－(－2039kJ?mol－1)＝－381kJ?mol－1，C正確；根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)①×eq\f(7,2)－eq\f(1,2)×反應(yīng)③可得3CO(g)＋7H2(g)=C3H8(g)＋3H2O(g)ΔH＝(－484kJ?mol－1)×eq\f(7,2)－eq\f(1,2)×(－2380kJ?mol－1)＝－504kJ?mol－1，D錯(cuò)誤。5．下列熱化學(xué)方程式正確的是(ΔH的絕對值均正確)()A．S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－269.8kJ·mol－1(反應(yīng)熱)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3kJ·mol－1(中和熱)C．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1367.0kJ·mol－1(標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱)D．2NO2=2NO＋O2ΔH＝＋116.2kJ·mol－1(反應(yīng)熱)[答案]A[解析]硫的燃燒是放熱反應(yīng)，因此ΔH<0，熱化學(xué)方程式應(yīng)體現(xiàn)物質(zhì)的狀態(tài)，A項(xiàng)正確；中和熱是放熱反應(yīng)，即ΔH＝－57.3kJ·mol－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，H2O應(yīng)是液態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；沒有體現(xiàn)出物質(zhì)的狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．下列熱化學(xué)方程式中，ΔH能表示對應(yīng)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的是()A．2C8H18(l)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－11828.0kJ?mol－1B．CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ?mol－1C．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ?mol－1D．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ?mol－1[答案]B[解析]可燃物化學(xué)計(jì)量數(shù)不是1，A錯(cuò)誤，B正確；C沒有轉(zhuǎn)化為CO2(g)，C錯(cuò)誤；生成物H2O不是液態(tài)，D錯(cuò)誤。7．下列說法正確的是()A．1gH2和4gO2反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出71.45kJ熱量，則氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－142.9kJ?mol－1B．在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ?mol－1，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的氫氧化鈉溶液混合，放出的熱量大于57.3kJC．鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ?mol－1，則H2SO4溶液和KOH溶液反應(yīng)的中和熱ΔH＝2×(－57.3kJ?mol－1)D．1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱[答案]B[解析]經(jīng)計(jì)算，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為0.25mol，放出71.45kJ熱量，同樣條件下1molH2在O2中完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為71.45kJ×eq\f(1mol,0.25mol)＝285.8kJ，A錯(cuò)誤；濃硫酸稀釋時(shí)放熱，將含1molNaOH的溶液和含0.5molH2SO4的濃硫酸混合，放出的熱量大于57.3kJ，B正確；稀硫酸和KOH溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)，其中和熱ΔH＝－57.3kJ?mol－1，C錯(cuò)誤；生成的水必須為液態(tài)，D錯(cuò)誤。8．下列說法正確的是()A．H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH＝－285.8kJ?mol－1，則2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝571.6kJ?mol－1B．測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，混合溶液的溫度不再變化時(shí)，該溫度為終止溫度C．碳中和涉及多種形式的化學(xué)反應(yīng)吸收CO2氣體，全部是吸熱反應(yīng)D．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH1＝－57.3kJ?mol－1，稀醋酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱為ΔH2，則ΔH1<ΔH2[答案]D[解析]H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH＝－285.8kJ?mol－1，生成的是液態(tài)水，則2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)ΔH<＋571.6kJ?mol－1，A錯(cuò)誤；測定中和反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)中，混合溶液的溫度最高時(shí)，該溫度為終止溫度，B錯(cuò)誤；碳中和涉及多種形式的化學(xué)反應(yīng)吸收CO2氣體，有的是放熱反應(yīng)，如二氧化碳與氫氣合成甲醇的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH1＝－57.3kJ?mol－1，醋酸電離過程吸熱，稀醋酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)，放出的熱量小于57.3kJ?mol－1，則反應(yīng)熱ΔH1<ΔH2，D正確。9．根據(jù)能量變化示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是()A．相同質(zhì)量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量較高B．相同質(zhì)量的NO2(g)和N2O4(g)，后者的總鍵能較大C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4D．N2H4(l)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(l)ΔH，則ΔH>ΔH4[答案]D[解析]N2H4(l)變?yōu)镹2H4(g)要吸收熱量，故相同質(zhì)量的N2H4(g)和N2H4(l)，N2H4(g)的能量高于N2H4(l)，A正確；ΔH＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和，由題圖可知NO2(g)eq\f(1,2)N2O4(g)ΔH3<0，則eq\f(1,2)molN2O4(g)的總鍵能大于1molNO2(g)的總鍵能，B正確；由蓋斯定律可知，ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，C正確；N2H4(l)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(l)ΔH，由蓋斯定律可知，ΔH＝ΔH4＋ΔH3，因ΔH3<0，故ΔH4>ΔH，D錯(cuò)誤。10．下列關(guān)于如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(X代表鹵素)的說法不正確的是()A．ΔH3＜0B．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3C．按照Cl、Br、I的順序，ΔH2依次增大D．途徑Ⅰ生成HCl放出熱量比生成HBr的多，說明HCl比HBr穩(wěn)定[答案]C[解析]解析：原子形成化學(xué)鍵放熱，焓變小于0，即2H(g)＋2X(g)=2HX(g)的ΔH3＜0，故A正確；根據(jù)蓋斯定律可知，途徑Ⅰ的反應(yīng)熱等于途徑Ⅱ、Ⅲ反應(yīng)熱之和，則ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故B正確；Cl、Br、I的原子半徑依次增大，Cl2、Br2、I2具有的能量依次減小，則斷裂其化學(xué)鍵需要的能量依次減小，即途徑Ⅱ吸收的熱量ΔH2依次減小，故C錯(cuò)誤；途徑Ⅰ生成HCl放出的熱量比生成HBr的多，說明HCl能量低，比HBr穩(wěn)定，故D正確。故選C。11．已知H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－285.8kJ?mol－1，CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－282.8kJ?mol－1?，F(xiàn)有H2和CO組成的混合氣體56.0L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)充分燃燒后，共放出熱量710.0kJ，并生成液態(tài)水。下列說法正確的是()A．CO標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－282.8kJ?mol－1B．H2標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－285.8kJ?mol－1C．燃燒前的混合氣體中，H2的體積分?jǐn)?shù)為40%D．混合氣體燃燒后與足量的過氧化鈉反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為2NA[答案]C[解析]一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為－282.8kJ?mol－1，熱化學(xué)方程式為CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－282.8kJ?mol－1，故A錯(cuò)誤；選項(xiàng)中水應(yīng)為液態(tài)，故B錯(cuò)誤；依據(jù)氫氣和一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式計(jì)算，設(shè)氫氣物質(zhì)的量為xmol，一氧化碳物質(zhì)的量為ymol，氣體總物質(zhì)的量為2.5mol，則x＋y＝2.5，放出的總熱量為710kJ，285.8x＋282.8y＝710，計(jì)算得到x＝1，y＝1.5，燃燒前混合氣體中H2的體積百分?jǐn)?shù)＝eq\f(1,2.5)×100%＝40%，故C正確；氫氣1mol、CO1.5mol，則生成水和二氧化碳分別為1mol和1.5mol，據(jù)H2O、CO2和過氧化鈉反應(yīng)的方程式分析，可知能反應(yīng)掉過氧化鈉的物質(zhì)的量為2.5mol，Na2O2與水的反應(yīng)為歧化反應(yīng)，1mol過氧化鈉轉(zhuǎn)移1mol電子，Na2O2與二氧化碳的反應(yīng)為歧化反應(yīng)，1mol過氧化鈉轉(zhuǎn)移1mol電子，則該過程轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.5mol，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為2.5NA，故D錯(cuò)誤。故選C。12．俄羅斯用“質(zhì)子－M”號(hào)運(yùn)載火箭成功將“光線”號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射用的運(yùn)載火箭使用的是以液氫為燃燒劑，液氧為氧化劑的高能低溫推進(jìn)劑。已知如圖條件，下列說法正確的是()A．2molH2(g)與1molO2(g)所具有的總能量比2molH2O(g)所具有的總能量低B．氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為ΔH＝－285.8kJ?mol－1C．火箭中液氫燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(l)＋O2(l)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ?mol－1D．H2O(g)變成H2O(l)的過程中，斷鍵吸收的能量小于成鍵放出的能量[答案]B13．(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的11.2L甲烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出444.8kJ熱量，能表示其標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式是。(2)氨是制備氮肥、硝酸等的重要原料。已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ?mol－1N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＝180kJ?mol－12H2(g)＋O2(g)2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ?mol－1試寫出NH3(g)燃燒生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式：。[答案](1)CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－889.6kJ?mol－1(2)NH3(g)＋eq\f(3,4)O2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2O(l)ΔH＝－382.5kJ?mol－1。[解析](2)本題考查熱化學(xué)方程式的計(jì)算，從蓋斯定律入手，①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，②2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)，將②×eq\f(3,4)－①×eq\f(1,2)得出NH3(g)＋eq\f(3,4)O2(g)=eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2O(l)ΔH＝[－571.6×eq\f(3,4)－(－92.4)×eq\f(1,2)]kJ?mol－1＝－382.5kJ?mol－1。14．已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220kJ·mol－1請根據(jù)上面兩個(gè)熱化學(xué)方程式，回答下列問題：(1)H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為_________________，C3H8的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為________________。(2)1molH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為____________________。(3)現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共5mol，完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則在混合氣體中H2和C3H8的體積比是________________。[答案](1)285.8kJ·mol－12220kJ·mol－1(2)4725.8kJ(3)3∶1[解析](1)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的概念知H2、C3H8的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為285.8kJ·mol－1、2220kJ·mol－1。(2)完全燃燒釋放的總能量的計(jì)算式為Q放＝1mol×285.8kJ·mol－1＋2mol×2220kJ·mol－1＝4725.8kJ。(3)設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為n1、n2，則有eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(n1＋n2＝5mol,n1×285.8kJ·mol－1＋n2×2220kJ·mol－1＝3847kJ))解得n1＝eq\f(15,4)mol，n2＝eq\f(5,4)mol，在相同p、T時(shí)，V(H2)∶V(C3H8)＝n(H2)∶n(C3H8)＝3∶1。15．已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ?mol－1C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2220kJ?mol－1請根據(jù)上面兩個(gè)熱化學(xué)方程式，回答下列問題：(1)H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為，C3H8的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為。(2)1molH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為。(3)現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共5mol，完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則在混合氣體中H2和C3H8的體積比是。[答案](1)－285.8kJ?mol－1－2220kJ?mol－1（2）4725.8kJ(3)3：1[解析](2)完全燃燒釋放的總能量的計(jì)算式為Q放＝1mol×285.8kJ?mol－1＋2mol×2220kJ?mol－1＝4725.8kJ。(3)設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為n1、n2，則有eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(n1＋n2＝5mol，,n1×285.8kJ?mol－1＋n2×,2220kJ?mol－1＝3847kJ，))解得n1≈eq\f(15,4)mol，n2≈eq\f(5,4)mol，在相同p、T時(shí)，V(H2)：V(C3H