高中化学新人教版选修4 第1章 化学反应与能量 第2节 燃烧热 能源习题Word下载.docx
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A．CH3OH充分燃烧放出的热量为192.9kJ·
mol－1
B．反应①中的能量变化如图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②可推知反应CH3OH（l）＋
O2（g）===CO2（g）＋2H2（g）的ΔH>
－192.9kJ/mol
反应②中H2（g）不是稳定的氧化物，A项不正确；
反应①为吸热反应，而图示反应为放热反应，B项不正确；
根据反应①、②可知，CH3OH转变成H2的过程可以吸收能量，也可以放出能量，C项不正确；
由于CH3OH在气态时比在液态时能量高，可知等量CH3OH（l）比CH3OH（g）反应时放出热量少，即D项正确。
4．炽热的炉膛内有反应：
C（s）＋O2（g）===CO2（g） △H＝－392kJ·
mol－1，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：
C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） △H＝131kJ·
mol－1；
CO（g）＋
O2（g）===CO2（g） △H＝－282kJ·
mol－1；
H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH＝－241kJ·
mol－1。
由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时（）
A．不能节省燃料，但能使炉火瞬间更旺
B．虽不能使炉火瞬间更旺，但可以节省燃料
C．既能使炉火瞬间更旺，又能节省燃料
D．既不能使炉火瞬间更旺，又不能节省燃料
炉膛内通入水蒸气时，有如下反应发生：
C（s）＋H2O（g）
CO（g）＋H2（g），生成的CO和H2都是可燃性气体，故能使炉火瞬间更旺。
根据盖斯定律，C（s）十H2O（g）===CO（g）＋H2（g） △H＝131kJ·
mol－1，CO（g）＋
mol－1，H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） △H＝－241kJ·
mol－1，三个方程加和即得总反应式C（s）＋O2（g）===CO2（g） △H＝（131－282－241）kJ·
mol－1＝－392kJ·
mol－1，故与相同量的炭燃烧放出的热量相同，因此不能节省原料。
A
5．下列说法正确的是（）
A．甲烷燃烧热的数值为890.3kJ·
mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－890.3kJ·
B．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的中和热为57.4kJ/mol
C．相同条件下，2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量
D．同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）在光照和点燃条件的ΔH相同
燃烧热的定义中必须生成稳定的氧化物，而A项反应中没有生成液态水，A项不正确；
醋酸是弱电解质，其电离要吸热，所以稀醋酸和稀NaOH溶液反应的中和热小于57.4kJ/mol，B项不正确；
2mol氢原子生成H2时形成H—H键要放出热量，说明2mol氢原子的能量大于1mol氢分子的能量，所以C项不正确；
一个反应的ΔH与反应条件无关，D项正确。
6．（2015·
经典习题选萃）已知：
CH3OH（g）＋
O2（g）―→CO2（g）＋2H2（g） ΔH＝＋190kJ/mol。
下列说法正确的是（）
A．CH3OH的燃烧热为190kJ/mol
B．该反应说明CH3OH比H2稳定
C．反应中的能量变化与反应体系的温度和压强无关
D．CO2（g）＋2H2（g）―→CH3OH（g）＋
O2（g） ΔH＝－190kJ/mol
本题考查化学反应中的能量变化。
考查考生对基本概念的掌握程度。
难度中等。
燃烧热的定义中必须生成稳定的氧化物，而该反应没有生成液态水，A选项错误；
该反应为吸热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应物总体的稳定性小于生成物总体的稳定性，不能单一反应物与单一生成物进行比较，B选项错误；
反应中的能量变化与压强和温度也有关系，C选项错误；
该反应的逆过程为放热反应，且各物质的物质的量无变化，D选项正确。
7．（2015·
安徽巢湖中学月考）CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－Q1kJ·
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝－Q2kJ·
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－Q3kJ·
常温下，取体积比为4：
1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况），经完全燃烧后恢复到常温，放出的热量为（）
A．0.4Q1＋0.05Q3B．0.4Q1＋0.05Q2
C．0.4Q1＋0.1Q3D．0.4Q1＋0.2Q3
标准状况下的混合气体11.2L，其物质的量是0.5mol。
其中甲烷0.4mol，氢气0.1mol，又知在常温下，水是液态。
所以0.4mol甲烷完全燃烧放出热量：
0.4mol×
Q1kJ·
mol－1＝0.4Q1kJ；
0.1mol氢气完全燃烧放出热量：
0.1mol×
Q3kJ·
mol－1＝0.05Q3kJ，所以标准状况下11.2L混合气体燃烧共放出热量：
（0.4Q1＋0.05Q3）kJ。
8．（2015·
成都航天中学高二月考）据以下三个热化学方程式：
2H2S（g）＋3O2（g）===2SO2（g）＋2H2O（l） △H＝－Q1kJ/mol
2H2S（g）＋O2（g）===2S（s）＋2H2O（l） ΔH＝－Q2kJ/mol；
2H2S（g）＋O2（g）＝2S（s）＋2H2O（g） △H＝－Q3kJ/mol。
则下列有关Q1、Q2、Q3三者关系判断正确的是（）
A．Q1>
Q2>
Q3B．Q1>
Q3>
Q2
C．Q2>
Q1D．Q2>
Q1>
Q3
比较△H时要带符号进行比较。
9．（2015·
经典习题选萃）下列说法或表示方法正确的是（）
A．反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应一定不能发生
B．由石墨比金刚石稳定可知：
C（金刚石，s）===C（石墨，s） ΔH<
C．已知：
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH＝－98.3kJ/mol。
将1molSO2和0.5molO2充入一密闭容器中充分反应，放出49.15kJ的热量
D．在101kPa,25℃时，1gH2完全燃烧生成气态水，放出120.9kJ的热量，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
本题考查热化学知识，意在考查考生对基本概念、基本理论的理解。
A项，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，如铵盐与碱，错；
B项，石墨稳定，对应的能量低，由高能量物质转化成低能量物质的反应放热，故ΔH<
0，正确；
C项，SO2与O2发生的反应为可逆反应，所以1molSO2和0.5molO2不可能完全转化，放出的能量应小于49.15kJ，错；
D项，燃烧热是指完全燃烧生成稳定氧化物时放出的能量，101kPa,25℃时液态水比气态水稳定，错。
B
10．下列热化学方程式中，正确的是（）
A．甲烷的燃烧热为890.3kJ·
mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－890.3kJ·
B．500℃、30MPa下，将0.5molN2（g）和1.5molH2（g）置于密闭容器中充分反应生成NH3（g）放热19.3kJ，其热化学方程式为
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－38.6kJ·
C．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·
mol，则H2SO4和Ca（OH）2反应的中和热ΔH＝2×
（－57.3）kJ·
D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－571.6kJ·
本题考查热化学知识，考查考生的计算能力。
燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，A项，产物气态水不属于稳定氧化物；
B项，合成氨为可逆反应，在放出19.3kJ热量时生成NH3的物质的量小于1mol，因此N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH<
－38.6kJ·
C项，中和热是指强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时放出的热量，而与生成水的物质的量的多少无关；
D项，2gH2的物质的量为1mol，故2molH2燃烧生成液态水时放出热量应为571.6kJ。
点评：
本题B项考生常因不理解热化学方程式计量系数与ΔH关系，忽视合成氨为可逆反应而错选。
二、非选择题
11．请按要求完成下列问题：
已知丙烷（C3H8）的燃烧热是－2219.9kJ/mol，请写出丙烷燃烧的热化学方程式：
____________________________________________________________________________，
当它氧化生成1gH2O（l）时放出的热量是：
______________________________。
据燃烧热的定义可以写出丙烷的燃烧热的热化学方程式为C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l） ΔH＝－2219.9kJ/mol，当它氧化生成1gH2O（l）时放出的热量是2219.9kJ÷
72≈31kJ。
C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l） ΔH＝－2219.9kJ/mol 31kJ
12．已知下列热化学方程式：
①H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－285.8kJ·
②H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH＝－241.8kJ·
③C（s）＋
O2（g）===CO（g） ΔH＝－110.5kJ·
④C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－393.5kJ·
回答下列问题：
（1）H2的燃烧热ΔH为______；
C的燃烧热为______。
（2）燃烧1gH2生成液态水，放出的热量为________。
（3）已知CO的燃烧热为283.0kJ·
mol－1，现有CO、H2和CO2组成的混合气体116.8L（标准状况），完全燃烧后放出总能量为867.9kJ，且生成18g液态水，则混合气体中H2为______L，CO在混合气体中的体积分数约为______（精确至小数点后2位）。
（2）热量Q＝n·
|ΔH|
＝
×
285.8kJ·
＝142.9kJ。
（3）m（H2O）＝18g→n（H2O）＝1mol→n（H2）＝1mol→V（H2）＝22.4L
↓
Q（H2）＝285.8kJ→Q（CO）＝582.1kJ
→n（CO）＝
mol→V（CO）＝
mol×
22.4L/mol
所以CO的体积分数＝
＝0.394≈0.39。
（1）－285.8kJ·
mol－1 393.5kJ·
（2）142.9kJ
（3）22.4 0.39
13．（2015·
经典习题选萃）在一定条件下，S8（s）和O2（g）发生反应依次转化为SO2（g）和SO3（g）。
反应过程中的能量关系可用下图简单表示（图中的ΔH表示生成1mol产物的数据）。
（1）写出表示S8燃烧热的热化学方程式________________________。
（2）写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式________________________。
（3）若已知1个S8分子中有8个硫硫键，硫氧键的键能为dkJ·
mol－1，氧氧键的键能为ekJ·
mol－1，则S8分子中硫硫键的键能为________________。
（1）燃烧热指的是1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，因此根据定义先写出反应的化学方程式：
S8（s）＋8O2（g）===8SO2（g），又由于题干中给出的焓变是指生成1mol产物的数据，因此该反应的热化学方程式为S8（s）＋8O2（g）===8SO2（g） ΔH＝－8akJ·
（3）设S8分子中硫硫键的键能为xkJ·
mol－1，反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，结合
（1）可得8x＋8e－16d＝－8a。
解得x＝2d－a－e。
（1）S8（s）＋8O2（g）===8SO2（g） ΔH＝－8akJ·
（2）2SO3（g）===2SO2（g）＋O2（g） ΔH＝＋2bkJ·
（3）（2d－a－e）kJ·
14．科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源。
请回答下列问题：
（1）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，该反应的热化学方程式为____________________________________________________________________________。
若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ，则氢气的燃烧热ΔH＝________。
（2）根据“绿色化学”的理想，为了制备H2，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①CaBr2＋H2O
CaO＋2HBr
②2HBr＋Hg
HgBr2＋H2↑
③HgBr2＋CaO
HgO＋CaBr2
④2HgO
2Hg＋O2↑
上述过程的总反应可表示为_____________________________。
（3）也有人认为利用氢气作为能源不太现实。
你的观点呢？
请说明能够支持你的观点的理由______________________________________________________________________。
（1）书写热化学方程式时要注意生成的是1mol气态水。
而氢气的燃烧热应是生成1mol液态水时放出的热量。
（2）将（①＋②＋③）×
2＋④得到：
2H2O
2H2↑＋O2↑。
（3）不现实，理由是现有的制取氢气的方法耗能太大，制取的成本太高，另外氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来困难。
（或：
现实，制取氢气用水为原料，来源丰富；
氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等。
）
（1）H2（g）＋
mol－1 －285.8kJ·
（2）2H2O
2H2↑＋O2↑
（3）不现实，理由是：
现有的制取氢气的方法耗能太大，制取的成本太高，另外氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来很大困难（或：
氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等）
15．能源危机当前是一个全球性问题，开源节流是应对能源危机的重要举措。
（1）下列做法有助于能源“开源节流”的是________（填字母）。
a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料
d．减少资源消耗，注重资源的重复使用、资源的循环再生
（2）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下，金刚石和石墨相比较，________（填”金刚石”或”石墨”）更稳定，石墨的燃烧热为________。
②12g石墨在一定量的空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为________。
（3）已知：
N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ·
mol－1、497kJ·
N2（g）＋O2（g）===2NO（g） ΔH＝＋180.0kJ·
NO分子中化学键的键能为________kJ·
（1）开源节流的主要措施是减少化石燃料的使用、提高燃料的燃烧效率、开发新能源等。
（2）①由图知，石墨具有的能量比金刚石的低，而物质所具有的能量越低越稳定，故石墨更稳定。
计算标准燃烧热时，要求燃烧产物位于稳定状态，即C应生成CO2气体，故石墨的燃烧热为110.5kJ·
mol－1＋283.0kJ·
mol－1＝393.5kJ·
②12g石墨在一定量的空气中燃烧，生成气体36g，此气体应为CO和CO2的混合气体。
设生成CO的物质的量为x，则CO2的物质的量为（1mol－x），故有28g·
mol－1×
x＋44g·
（1mol－x）＝36g，解得x＝0.5mol。
因此该过程放出的热量为110.5kJ·
0.5mol＋393.5kJ·
0.5mol＝252.0kJ。
（3）ΔH＝＋180.0kJ·
mol－1＝946kJ·
mol－1＋497kJ·
mol－1－2E（N—O），则E（N—O）＝631.5kJ·
（1）acd
（2）①石墨 393.5kJ·
mol－1 ②252.0kJ
（3）631.5
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