专题1.1 反应热
【题型1 吸热反应 放热反应】
【题型2 反应热 焓变】
【题型3 中和热及其测定】
【题型4 燃烧热】
【题型5 热化学方程式的正误判断与书写】
【题型6 火箭推进剂 能源】
【题型1 吸热反应 放热反应】
1. 化学反应依据不同的分类标准有不同的分类方法
2. 吸热反应和放热反应
分析角度：（1）反应物和生成物总能量大小的角度分析
（2）键能的角度分析
E（吸）>E（放） △H>0; 吸热反应
E（吸）【例1】（2022秋·浙江温州·高二校联考期中）下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是
A．灼热的碳与反应 B．与反应
C．铁与稀硫酸反应 D．甲烷在氧气中燃烧
【变式1-1】下列过程属于放热反应的是
A．用石灰石烧制石灰 B．在锌粒中加稀硫酸
C．浓硫酸的稀释 D．硫酸铵与氢氧化钙的反应
【变式1-2】下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A．燃烧属于放热反应
B．中和反应是吸热反应
C．断裂化学键放出能量
D．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
【变式1-3】（2022秋·广西河池·高二校联考阶段练习）下列有关能量转化的说法不正确的是
A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能
B．电解质溶液导电时，电能转化成化学能
C．绿色燃料电池能将化学能全部转化为电能
D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能
【变式1-4】（2022秋·安徽合肥·高二校联考阶段练习）下列图示变化为吸热反应的是
A． B． C． D．
【变式1-5】（2023秋·河南郑州·高三郑州市宇华实验学校校考开学考试）为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：
（1）将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里（发生化学反应），立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。
①若如图1所示，发生的反应（假设没有气体生成）是 （填“放热”或“吸热”）反应，X是 （填两种物质的化学式）。
②若如图2所示，发生的反应（假设没有气体生成）是 （填“放热”或“吸热”）反应，以下选项中与其能量变化相同的是 （填序号）。
A．CO还原CuO的反应 B．CaCO3的分解反应 C．Al和Fe2O3的反应
（2）如图3所示，把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再滴入5 mL稀NaOH溶液。试回答下列问题：
①实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、 。
②产生上述现象的原因是 。
【题型2 反应热 焓变】
1. 反应热是化学变化的焓变，物质三态变化的焓变不能叫反应热。
2. 焓变的常用单位是kJ·mol-1，热量的单位是J或kJ。
3．计算焓变的两种方法
（1）宏观：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
（2）微观：ΔH＝断键吸收的总能量－成键释放的总能量
4. 物质本身能量越低越稳定。
【例2】下列关于ΔH的说法正确的是
A．反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH越大
B．ΔH>0时反应放热，ΔH＜0时反应吸热
C．ΔH越大，说明反应放出的热量越多
D．能量变化如图所示的化学反应为放热反应，ΔH为“-”
【变式2-1】（2023·全国·高三专题练习）由反应物X转化为Y和Z的能量变化 所示可知，由X→Z反应的ΔH<0。（ ）
【答案】正确
【详解】由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由X→Z反应的ΔH<0，正确；
【变式2-2】（2023春·陕西西安·高一陕西师大附中校考期末）回答下列问题
（1）已知热化学方程式：SO2（g）+O2（g）SO3（g）ΔH=-98.32kJ·mol-1，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量可能为___________。
A．等于196.64kJ B．小于98.32kJ C．小于196.64kJ D．大于196.64kJ
（2）已知H2（g）＋Br2（l）=2HBr（g） ΔH=-72kJ·mol-1，蒸发1molBr2（l）需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表：
物质 H2（g） Br2（g） HBr（g）
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a
则表中a= 。
【题型3 中和热及其测定】
1. 中和热是酸碱发生中和反应生成1 mol H2O的反应热，故中和热与酸、碱用量无关。
2. 强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。
3. 中和热、燃烧热的单位为kJ·mol-1，不带“+”、“﹣”，但用ΔH表示时，带上“－”。
4. 浓酸与浓碱反应生成 1 mol水，Q1＞57.3 kJ，ΔH1＜ΔH；弱酸与弱碱反应生成 1 mol水，Q2＜57.3 kJ， ΔH2＞ΔH；强酸与强碱反应生成1 mol 水和难溶性盐，Q3＞57.3 kJ，ΔH3＜ΔH。
5. 实验测定注意事项：
（1）药品选择：强酸与强碱的稀溶液，原因是浓酸或浓碱稀释时可能会放出热量，弱酸或弱碱电离时吸收热量，影响测定结果。
（2）化学反应都有一定的可逆性，为保证酸（碱）能完全中和，加入的碱（酸）要稍稍过量。
（3）实验过程中做好保温措施，减少热量散失。
【例3】（2022秋·江苏淮安·高二金湖中学校联考期中）某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化，下列判断正确的是
A．由实验可知，甲、乙、丙所涉及的反应都能使温度计读数上升
B．将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量相同
C．实验丙中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D．实验丙中若用代替，则测出变大
【变式3-1】用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液测定中和反应反应热时，下列操作一定会降低实验准确性的是
A．用合适的量筒取所用药品
B．盐酸在倒入小烧杯时，有少量溅出
C．取用稍过量的NaOH溶液
D．测量HCl溶液的温度计用水洗净后再用来测NaOH溶液的温度
【变式3-2】在做中和反应的反应热的测定实验时，使用下列用品不是为了减少实验误差的是
A．碎泡沫塑料 B．搅拌器 C．底部垫纸条 D．温度计
【变式3-3】某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液（碱稍过量）发生中和反应，生成1 mol H2O（l）时放出52.3 kJ的热量，造成这一结果的原因不可能是（ ）
A．实验装置保温、隔热效果差
B．用量筒量取盐酸时仰视读数
C．分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中
D．温度计测量了盐酸的温度后直接测定NaOH溶液的温度
【变式3-4】某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和反应反应热的测定，实验装置如下图所示。
取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。
（1）请填写下表中的空白：
温度 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值（t2-t1）/℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1
2 27.0 27.4 27.2 31.2
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
（2）近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1，生成1 mol H2O放出的热量为 （取小数点后一位）。
（3）上述实验数值结果与理论值57.3 kJ有偏差，产生偏差的原因可能是 （填字母）。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
【变式3-5】在一定温度下的稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O，这时的反应热就是中和反应的反应热。50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。试回答下列问题：
（1）大小烧杯间填满碎纸条的作用是 。
（2）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和反应的反应热数值将 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。结合日常生活的实际该实验在 中进行效果更好。
（3）实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），所求中和反应的反应热 （填“相等”或“不相等”），简述理由： 。
（4）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应的反应热的数值会 ；用50 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应的反应热的数值会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
【题型4 燃烧热】
1. 在101 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
2. 燃烧热是1 mol纯物质燃烧，特定物质的稳定产物为：C →CO2（g）；H →H2O（l）；S →SO2（g）；N →N2（g），不同物质的燃烧热不同。
【例4】在25 ℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的摩尔燃烧焓依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是
A．C（s）＋O2（g）=CO（g） ΔH＝－393.5 kJ/mol
B．CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－890.3 kJ/mol
C．2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l） ΔH＝＋571.6 kJ/mol
D．C6H12O6（s）＋3O2（g）=3CO2（g）＋3H2O（g） ΔH＝－1 400 kJ/mol
【变式4-1】乙炔（C2H2）是有机合成的重要原料之一，也是一种很好的燃料，其与氧气反应放出的热量很大，常用于切割金属。已知热化学方程式C2H2（g）＋O2（g）=2CO2（g）＋H2O（g） ΔH=-1256 kJ·mol-1，下列说法正确的是
A．乙炔（C2H2）的燃烧热为1256 kJ·mol-1
B．若转移10 mol电子，则消耗3 mol O2
C．若生成2 mol液态水，则ΔH=-2512 kJ·mol-1
D．若形成4 mol碳氧共用电子对，则放出的热量为628 kJ
【变式4-2】燃烧热指时，纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，如C转化为、转化为。已知丙烷的燃烧热，下列有关丙烷的说法正确的是
A．丙烷的燃烧反应中，反应物的焓小于生成物的焓
B．
C．
D．甲烷的燃烧热，等质量的甲烷、丙烷完全燃烧甲烷放出的热量多
【题型5 热化学方程式的正误判断与书写】
1. 书写注意要点：
（1）注意ΔH的符号和单位：ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”，单位一般为kJ/mol。
（2）注意物质的聚集状态：反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”。
（3）热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。
（4）热化学方程式中的反应热是表示反应已完成时的热量变化。由于ΔH与参与反应物质的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反，即ΔH（正）=－ΔH（逆）。
【例5】如图表示CO和H2反应生成CH3OH过程中能量变化示意图，请写出CO和H2反应的热化学方程式： 。
【变式5-1】（2022秋·浙江温州·高二校联考期中）关于热化学方程式 ，下列分析正确的是
A．与的总能量比的能量低
B．1个与1个生成1个放出的热量
C．反应的小于
D．反应物的总键能大于生成物的总键能
【变式5-2】下列关于2C4H10（g）＋13O2（g）=8CO2（g）＋10H2O（l） ΔH=-5800kJ·mol-1的叙述错误的是
A．该反应的焓变ΔH=-5800kJ·mol-1，是放热反应
B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该热化学方程式表示在25℃、101kPa下，2molC4H10气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出的热量为5800kJ
D．该反应表明2mol丁烷燃烧时一定会放出5800kJ的热量
【变式5-3】与反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是
A．该反应为放热反应
B．该反应中与的总能量大于和的总能量
C．该反应的热化学方程式： kJ·mol
D．1mol和1mol反应生成1mol和1mol要放出41kJ的热量
【变式5-4】下列热化学方程式书写正确的是
A．1 mol CH4（g）完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时放出890 kJ的热量，其热化学方程式为
B．1 mol H2在氧气中完全燃烧放出热量为285.8 kJ，其热化学方程式为
C．2 mol NO2分解生成1 mol O2和2 mol NO，并吸收116.2 kJ热量，其热化学方程式为
D．1 mol CaCO3吸收178.2 kJ的热量完全分解，则该反应的热化学方程式为
【变式5-5】CO2催化加氢制备CH3OH是CO2资源化利用的重要途径。已知下图所示的反应的能量变化，下列说法正确的是
A．图2中，若生成的H2O为液态，则能量变化曲线为①
B．由图1推知反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量
C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=－240kJ/mol
D．2CH3OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=－1340kJ/mol
【题型6 火箭推进剂 能源】
【例6】（2022·河北·模拟预测）目前我国的长征五号、长征七号等新一代运载火箭的发动机，都采用了液氢（沸点-252.8℃）、液氧（沸点-183℃）作为推进剂。下列关于液氢的叙述不正确的是
A．液氢与氢气互为同素异形体
B．储存液氢的罐体必须采用耐低温的绝热材料
C．相同条件下1mol液氢燃烧比等物质的量氢气燃烧的△H大
D．由液氢生产的合成燃料对环境污染很小
【变式6-1】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，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是
①天然气 ②煤 ③潮汐能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A．①②③④ B．①⑤⑥⑦ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
【变式6-2】当今世界面临日益加剧的能源危机，下列关于能源的描述不正确的是
A．氢气的优点是燃烧热值高，资源丰富
B．乙醇属于不可再生能源，可用作燃料
C．提高燃料的利用效率是解决能源危机的方向
D．应开发太阳能、风能、生物质能等新的能源
【变式6-3】Ⅰ．燃料电池电动汽车是利用氢气、甲醇、天然气（主要成分为甲烷）、汽油等燃料和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能，并作为主要动力源驱动的汽车。
（1）汽车行驶的过程中，能量的转化形式为 。
Ⅱ．利用下表数据回答下列问题：
燃料 燃烧热/（kJ·mol-1） 燃料 燃烧热/（kJ·mol-1）
氢气 285.8 甲醇（CH3OH） 726.51
甲烷（CH4） 890.3 正丁烷（CH3CH2CH2CH3） 2878.0
乙烷（C2H6） 1559.8 2869.6
丙烷（C3H8） 2219.9
（2）表示乙烷燃烧热的热化学方程式为 。
（3）稳定性：正丁烷 异丁烷（填“>”“<”或“=”）；原因 。
（4）相同质量的燃料， （填“C”或“H”）的质量分数越大，燃烧放出的热量越多。
（5）二氧化碳是重要的温室气体，从环保角度分析，放出相同的热量时选择 （填“乙烷”或“甲醇”）作为燃料产生的CO2较少。
（6）现有氢气和丙烷混合气体3 mol，完全燃烧共产生2791.5 kJ的热量，则氢气和丙烷的物质的量之比为 。
【变式6-4】奥运会火炬常用的燃料为丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）等。已知：
化合物 甲烷CH4 乙烷 C2H6 丙烷 C3H8 正丁烷CH3CH2CH2CH3 异丁烷 CH3CH（CH3）2
燃烧热kJ·mol-1 890 1560 2220 2878 2870
（1）写出丙烷燃烧热的热化学方程式： 。
（2）下列有关说法不正确的是 （填字母）。
A．奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷多
C．正丁烷比异丁烷稳定专题1.1 反应热
【题型1 吸热反应 放热反应】
【题型2 反应热 焓变】
【题型3 中和热及其测定】
【题型4 燃烧热】
【题型5 热化学方程式的正误判断与书写】
【题型6 火箭推进剂 能源】
【题型1 吸热反应 放热反应】
1. 化学反应依据不同的分类标准有不同的分类方法
2. 吸热反应和放热反应
分析角度：（1）反应物和生成物总能量大小的角度分析
（2）键能的角度分析
E（吸）>E（放） △H>0; 吸热反应
E（吸）【例1】（2022秋·浙江温州·高二校联考期中）下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是
A．灼热的碳与反应 B．与反应
C．铁与稀硫酸反应 D．甲烷在氧气中燃烧
【答案】A
【详解】A．灼热的碳与CO2反应是吸热反应，其反应方程式为C+CO22CO，该反应存在化合价的变化，属于氧化还原反应，故A符合题意；
B．该反应虽然为吸热反应，属于复分解反应，不属于氧化还原反应，故B不符合题意；
C．铁与稀硫酸反应属于氧化还原反应，属于放热反应，故C不符合题意；
D．甲烷的燃烧属于氧化还原反应，属于放热反应，故D不符合题意；
答案为A。
【变式1-1】下列过程属于放热反应的是
A．用石灰石烧制石灰 B．在锌粒中加稀硫酸
C．浓硫酸的稀释 D．硫酸铵与氢氧化钙的反应
【答案】B
【分析】常见的放热反应为所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应；绝大多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应为绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO2），少数分解置换以及某些复分解（如铵盐和强碱）。
【详解】A．用石灰石烧制石灰的分解反应是吸热反应，故A错误；
B．活泼金属和酸的反应是放热反应，故B正确；
C．浓硫酸的稀释是放热过程，但不是化学反应，故C错误；
D．硫酸铵与氢氧化钙反应生成氨气的反应是吸热反应，故D错误；
故选B。
【变式1-2】下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A．燃烧属于放热反应
B．中和反应是吸热反应
C．断裂化学键放出能量
D．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
【答案】A
【详解】A．物质燃烧时向外界释放能量，属于放热反应，A正确；
B．中和反应都是放热反应，B错误；
C．化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量，C错误；
D．化学反应中的物质变化一定伴随着能量变化，D错误；
故选A。
【变式1-3】（2022秋·广西河池·高二校联考阶段练习）下列有关能量转化的说法不正确的是
A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能
B．电解质溶液导电时，电能转化成化学能
C．绿色燃料电池能将化学能全部转化为电能
D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能
【答案】C
【详解】A．太阳能电池，是将太阳能转化为电能的装置，故A正确；
B．电解质溶液导电过程中，电能转化成化学能，故B正确；
C．绿色燃料电池发生反应时，有能量转化为电能，也有能量转化为其它形式的能量，故C错误；
D．葡萄糖在人体内发生被氧化，同时化学能转化为热能提供给人生命活动，故D正确；
答案选C。
【变式1-4】（2022秋·安徽合肥·高二校联考阶段练习）下列图示变化为吸热反应的是
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】A．浓硫酸的稀释是物理变化，是放热过程，A错误；
B．反应物总能量大于生成物总能量，是放热反应，B错误；
C．生成物总能量大于反应物总能量，反应过程中吸收能量，C正确；
D．活泼金属置换酸中的氢，该反应是放热反应，D错误；
故选C。
【变式1-5】（2023秋·河南郑州·高三郑州市宇华实验学校校考开学考试）为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：
（1）将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里（发生化学反应），立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。
①若如图1所示，发生的反应（假设没有气体生成）是 （填“放热”或“吸热”）反应，X是 （填两种物质的化学式）。
②若如图2所示，发生的反应（假设没有气体生成）是 （填“放热”或“吸热”）反应，以下选项中与其能量变化相同的是 （填序号）。
A．CO还原CuO的反应 B．CaCO3的分解反应 C．Al和Fe2O3的反应
（2）如图3所示，把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再滴入5 mL稀NaOH溶液。试回答下列问题：
①实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、 。
②产生上述现象的原因是 。
【答案】（1） 放热 吸热 B
（2） 饱和澄清石灰水中出现白色浑浊 铝和NaOH溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低
【详解】（1）①若如图1所示，体系内压强大于外界大气压，说明体系内气体膨胀，反应放热，遇水放热的物质X可以是等；
②若如图2所示，体系内压强小于外界大气压，说明体系内气体体积缩小，反应吸热，CO还原CuO的反应为放热反应，的分解反应为吸热反应，Al和的反应为放热反应。
（2）把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入5 mL稀NaOH溶液，铝和NaOH溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低，烧杯中的饱和澄清石灰水中会出现白色浑浊。
【题型2 反应热 焓变】
1. 反应热是化学变化的焓变，物质三态变化的焓变不能叫反应热。
2. 焓变的常用单位是kJ·mol-1，热量的单位是J或kJ。
3．计算焓变的两种方法
（1）宏观：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
（2）微观：ΔH＝断键吸收的总能量－成键释放的总能量
4. 物质本身能量越低越稳定。
【例2】下列关于ΔH的说法正确的是
A．反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH越大
B．ΔH>0时反应放热，ΔH＜0时反应吸热
C．ΔH越大，说明反应放出的热量越多
D．能量变化如图所示的化学反应为放热反应，ΔH为“-”
【答案】D
【详解】A．ΔH与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物的用量无关，A项错误；
B．ΔH>0时反应吸热，ΔH＜0时反应放热，B项错误；
C．反应热有正、负，反应放出的热量越多，ΔH越小，反应吸收的热量越多，ΔH越大，C项错误；
D．由于反应物的总焓大于生成物的总焓，故由反应物转化为生成物时，该反应为放热反应，ΔH为“-”，D项正确；
答案选D。
【变式2-1】（2023·全国·高三专题练习）由反应物X转化为Y和Z的能量变化 所示可知，由X→Z反应的ΔH<0。（ ）
【答案】正确
【详解】由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由X→Z反应的ΔH<0，正确；
【变式2-2】（2023春·陕西西安·高一陕西师大附中校考期末）回答下列问题
（1）已知热化学方程式：SO2（g）+O2（g）SO3（g）ΔH=-98.32kJ·mol-1，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量可能为___________。
A．等于196.64kJ B．小于98.32kJ C．小于196.64kJ D．大于196.64kJ
（2）已知H2（g）＋Br2（l）=2HBr（g） ΔH=-72kJ·mol-1，蒸发1molBr2（l）需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表：
物质 H2（g） Br2（g） HBr（g）
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a
则表中a= 。
【答案】（1）C （2）369
【详解】（1）假设2molSO2和1molO2全部参与反应，放出的热量为2×98.32kJ=196.64kJ，因为该反应为可逆反应，不能进行到底，因此达到平衡放出的热量小于196.64kJ，故C正确；
（2）蒸发1molBr2（l）需要吸收的能量为30kJ，结合反应及表格数据可知：436+（200+30）-2a=-72，解得a=369。答案为：369。
【题型3 中和热及其测定】
1. 中和热是酸碱发生中和反应生成1 mol H2O的反应热，故中和热与酸、碱用量无关。
2. 强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。
3. 中和热、燃烧热的单位为kJ·mol-1，不带“+”、“﹣”，但用ΔH表示时，带上“－”。
4. 浓酸与浓碱反应生成 1 mol水，Q1＞57.3 kJ，ΔH1＜ΔH；弱酸与弱碱反应生成 1 mol水，Q2＜57.3 kJ， ΔH2＞ΔH；强酸与强碱反应生成1 mol 水和难溶性盐，Q3＞57.3 kJ，ΔH3＜ΔH。
5. 实验测定注意事项：
（1）药品选择：强酸与强碱的稀溶液，原因是浓酸或浓碱稀释时可能会放出热量，弱酸或弱碱电离时吸收热量，影响测定结果。
（2）化学反应都有一定的可逆性，为保证酸（碱）能完全中和，加入的碱（酸）要稍稍过量。
（3）实验过程中做好保温措施，减少热量散失。
【例3】（2022秋·江苏淮安·高二金湖中学校联考期中）某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化，下列判断正确的是
A．由实验可知，甲、乙、丙所涉及的反应都能使温度计读数上升
B．将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量相同
C．实验丙中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D．实验丙中若用代替，则测出变大
【答案】B
【详解】A．甲是金属与酸的反应，是放热反应；乙是氢氧化钡晶体与氯化铵反应，属于吸热反应；丙是酸碱中和反应是放热反应；因此放热反应只有甲丙，A错误；
B．铝粉和铝片本质一样，放出热量不变，只是铝粉参与反应，速率加快，B正确；
C．相较于环形玻璃搅拌棒，铁质搅拌棒导热快，会造成热量损失，对实验结果有影响，C错误；
D．氢氧化钠固体溶解时要放出热量，最终使测定中和热的数值偏高，由于放热焓变为负值，故测出变小，D错误；
故选B。
【变式3-1】用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液测定中和反应反应热时，下列操作一定会降低实验准确性的是
A．用合适的量筒取所用药品
B．盐酸在倒入小烧杯时，有少量溅出
C．取用稍过量的NaOH溶液
D．测量HCl溶液的温度计用水洗净后再用来测NaOH溶液的温度
【答案】B
【详解】A．用合适的量筒取所用药品，此为正确操作，对实验结果无影响，A不合题意；
B．盐酸在倒入小烧杯时，有少量溅出，实验中生成水的量较少，放出的热量减小，测得中和反应的反应热数值不准，降低实验准确性，B符合题意；
C．取用稍过量的NaOH溶液，使HCl能够完全反应，生的水的量更加准确，对实验结果无影响，C不合题意；
D．测量HCl溶液的温度计用水洗净后再用来测NaOH溶液的温度，此为正确操作，对实验结果无影响，D不合题意；
故答案为：B。
【变式3-2】在做中和反应的反应热的测定实验时，使用下列用品不是为了减少实验误差的是
A．碎泡沫塑料 B．搅拌器 C．底部垫纸条 D．温度计
【答案】D
【详解】碎泡沫塑料和底部垫纸条，目的是保温，以减小实验中的误差；搅拌器，使溶液混合更均匀，测量更准确；温度计是测量溶液温度的，不能减少实验误差，故答案为：D。
【变式3-3】某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液（碱稍过量）发生中和反应，生成1 mol H2O（l）时放出52.3 kJ的热量，造成这一结果的原因不可能是（ ）
A．实验装置保温、隔热效果差
B．用量筒量取盐酸时仰视读数
C．分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中
D．温度计测量了盐酸的温度后直接测定NaOH溶液的温度
【答案】B
【详解】A．若实验装置保温、隔热效果差，导致反应过程中有热量损失，测得反应热数值会偏小，故A正确；
B．量取盐酸仰视读数，导致盐酸体积偏大，在碱稍过量时，反应放出热量偏多，测得反应热数值会偏大，故B错误；
C．分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中，会导致反应过程中有热量损失，测得反应热数值会偏小，故C正确；
D．温度计测量了盐酸的温度后直接测定NaOH溶液的温度，使测得NaOH溶液初始温度偏高，温度差偏小，计算出的反应热数值会偏小，故D正确；
答案选B。
【变式3-4】某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和反应反应热的测定，实验装置如下图所示。
取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。
（1）请填写下表中的空白：
温度 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值（t2-t1）/℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1
2 27.0 27.4 27.2 31.2
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
（2）近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1，生成1 mol H2O放出的热量为 （取小数点后一位）。
（3）上述实验数值结果与理论值57.3 kJ有偏差，产生偏差的原因可能是 （填字母）。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
【答案】（1）4.0 （2）-53.5 kJ/mol （3）acd
【分析】中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应，且实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差；
【详解】（1）第一次测定温度差为：（30.1-26.1）℃=4.0℃，第二次测定的温度差为：（31.2-27.2）℃=4.0℃，第三次测定的温度差为：（29.8-25.9）℃=3.9℃，第四次测定的温度差为：（30.4-26.3）℃=4.1℃，四次温度差的平均值为4.0℃；
（2）50mL0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应，硫酸过量、氢氧化钠完全反应，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为：80mL×1g/cm3=100g，温度变化的值为△T=4.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m c △T=80g×4.18J/（g ℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以实验测得的中和热△H=-=-53.5kJ/mol；
（3）a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a符合题意；
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，中和热的数值偏大，故b不符合题意；
c．分多次把NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，故c符合题意；
d．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高，温度差偏小，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故d符合题意；
故答案为acd。
【变式3-5】在一定温度下的稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O，这时的反应热就是中和反应的反应热。50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。试回答下列问题：
（1）大小烧杯间填满碎纸条的作用是 。
（2）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和反应的反应热数值将 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。结合日常生活的实际该实验在 中进行效果更好。
（3）实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），所求中和反应的反应热 （填“相等”或“不相等”），简述理由： 。
（4）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应的反应热的数值会 ；用50 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应的反应热的数值会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
【答案】（1）减少实验过程中的热量损失 （2）偏小 保温杯（3）不相等 相等 因中和反应的反应热是指在稀溶液中1 mol H＋和1 mol OH-发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量，与酸碱的用量无关（4） 偏小 偏小
【详解】（1）测定中和反应的反应热实验要点就是做好保温措施，防止热量损失，所以大小烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失。
（2）大烧杯上如不盖硬纸板，会导致中和反应所放出的热量损失，求得反应热数值将偏小。在日常生活中防止热量损失常常用到保温杯，该实验若在保温杯中进行效果更好。
（3）实验若改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应，与50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应相比较而言，随着反应物物质的量增大，放出的热量也会增大。中和反应的反应热是在稀溶液中，1molH+和1mol发生中和反应生成1mol水时放出的热量，所以计算所得的中和反应的反应热是相等的。
（4）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验时，因NH3·H2O是弱电解质，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应放出的热量偏小，测得的中和反应反应热的数值会偏小。
【题型4 燃烧热】
1. 在101 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
2. 燃烧热是1 mol纯物质燃烧，特定物质的稳定产物为：C →CO2（g）；H →H2O（l）；S →SO2（g）；N →N2（g），不同物质的燃烧热不同。
【例4】在25 ℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的摩尔燃烧焓依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是
A．C（s）＋O2（g）=CO（g） ΔH＝－393.5 kJ/mol
B．CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－890.3 kJ/mol
C．2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l） ΔH＝＋571.6 kJ/mol
D．C6H12O6（s）＋3O2（g）=3CO2（g）＋3H2O（g） ΔH＝－1 400 kJ/mol
【答案】B
【详解】A．生成物一氧化碳不是稳定氧化物，A错误；
B．甲烷的摩尔燃烧焓是1mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量，B正确；
C．氢气燃烧是放热反应，ΔH小于0，C错误；
D．生成物水蒸气不是稳定氧化物，D错误；
故选B。
【变式4-1】乙炔（C2H2）是有机合成的重要原料之一，也是一种很好的燃料，其与氧气反应放出的热量很大，常用于切割金属。已知热化学方程式C2H2（g）＋O2（g）=2CO2（g）＋H2O（g） ΔH=-1256 kJ·mol-1，下列说法正确的是
A．乙炔（C2H2）的燃烧热为1256 kJ·mol-1
B．若转移10 mol电子，则消耗3 mol O2
C．若生成2 mol液态水，则ΔH=-2512 kJ·mol-1
D．若形成4 mol碳氧共用电子对，则放出的热量为628 kJ
【答案】D
【详解】A．1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时，所放出的热量称为该物质的燃烧热。由于热化学方程式中的水是气态，不是最稳定的状态，选项A不正确；
B．消耗1 mol O2转移电子4 mol，若转移10 mol电子，则n（O2）= mol=2.5 mol，选项B不正确；
C．生成2 mol气态水时，ΔH=-2512 kJ·mol-1，选项C不正确；
D．形成4 mol碳氧共用电子对，也就是生成1 mol CO2，放出的热量应为628 kJ，选项D正确；
答案选D。
【变式4-2】燃烧热指时，纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，如C转化为、转化为。已知丙烷的燃烧热，下列有关丙烷的说法正确的是
A．丙烷的燃烧反应中，反应物的焓小于生成物的焓
B．
C．
D．甲烷的燃烧热，等质量的甲烷、丙烷完全燃烧甲烷放出的热量多
【答案】D
【分析】燃烧热为1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，室温条件下，液态水稳定。
【详解】A．燃烧为放热反应，焓变为负值，则丙烷的燃烧反应中，反应物的焓大于生成物的焓，A错误；
B．烷烃的标准燃烧热所指的稳定氧化物是指CO2气体和液态水，反应中为CO气体，B错误；
C．烷烃的标准燃烧热所指的稳定氧化物是指CO2气体和液态水，反应中为气态水，C错误；
D．在101kPa下，甲烷的热值是890.0kJ/mol÷16g/mol=55.625kJ/g，在101kPa下，丙烷的热值是2219.9kJ/mol÷44g/mol=50.452kJ/g，则等质量的甲烷、丙烷完全燃烧甲烷放出的热量多，D正确；
故选D。
【题型5 热化学方程式的正误判断与书写】
1. 书写注意要点：
（1）注意ΔH的符号和单位：ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”，单位一般为kJ/mol。
（2）注意物质的聚集状态：反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”。
（3）热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。
（4）热化学方程式中的反应热是表示反应已完成时的热量变化。由于ΔH与参与反应物质的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反，即ΔH（正）=－ΔH（逆）。
【例5】如图表示CO和H2反应生成CH3OH过程中能量变化示意图，请写出CO和H2反应的热化学方程式： 。
【答案】CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-91kJ·mol-1
【详解】根据图像可知，反应物比生成物的能量高91kJ，故为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-91kJ·mol-1。
【变式5-1】（2022秋·浙江温州·高二校联考期中）关于热化学方程式 ，下列分析正确的是
A．与的总能量比的能量低
B．1个与1个生成1个放出的热量
C．反应的小于
D．反应物的总键能大于生成物的总键能
【答案】C
【详解】A．根据热化学方程式可知，该反应为放热反应，即1molSO2（g）的能量比1molS（s）和1molO2（g）的总能量低296kJ，故A错误；
B．热化学反应方程式中，物质前面的系数表示物质的量，不能表示个数，故B错误；
C．因此S（g）=S（s） ΔH＜0，因此S（g）+O2（g）=SO2（g）的ΔH小于-296kJ/mol，故C正确；
D．根据ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，该反应为放热反应，即ΔH＜0，推出生成物键能总和大于反应物键能总和，故D错误；
答案为C。
【变式5-2】下列关于2C4H10（g）＋13O2（g）=8CO2（g）＋10H2O（l） ΔH=-5800kJ·mol-1的叙述错误的是
A．该反应的焓变ΔH=-5800kJ·mol-1，是放热反应
B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该热化学方程式表示在25℃、101kPa下，2molC4H10气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出的热量为5800kJ
D．该反应表明2mol丁烷燃烧时一定会放出5800kJ的热量
【答案】D
【详解】A．从热化学方程式可以看出，该反应的焓变ΔH=-5800kJ·mol-1，△H＜0，是放热反应，A正确；
B．同一化学反应，各物质的状态不同、化学计量数不同，焓变不同，则该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关，B正确；
C．反应没有注明温度和压强，则是25℃、101kPa，2molC4H10气体完全燃烧生成8molCO2气体和10mol液态水时，放出的热量为5800kJ，C正确；
D．该反应表明25℃、101kPa时，2mol丁烷气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时，放出5800kJ的热量，若温度、压强不同、物质的状态不同，ΔH也不同，D错误；
故选D。
【变式5-3】与反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是
A．该反应为放热反应
B．该反应中与的总能量大于和的总能量
C．该反应的热化学方程式： kJ·mol
D．1mol和1mol反应生成1mol和1mol要放出41kJ的热量
【答案】D
【详解】A．由图可知△H<0，该反应为放热反应，A选项正确；
B．由图可知反应物CO（g）+H2O（g）的总能量大于生成物CO2（g）+H2（g）的总能量，B选项正确；
C．由图可知该反应的热化学方程式为CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g） ΔH= 41 kJ·mol 1，C选项正确；
D．图中反应是放热反应，其逆反应为吸热反应，D选项错误；
答案选D。
【变式5-4】下列热化学方程式书写正确的是
A．1 mol CH4（g）完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时放出890 kJ的热量，其热化学方程式为
B．1 mol H2在氧气中完全燃烧放出热量为285.8 kJ，其热化学方程式为
C．2 mol NO2分解生成1 mol O2和2 mol NO，并吸收116.2 kJ热量，其热化学方程式为
D．1 mol CaCO3吸收178.2 kJ的热量完全分解，则该反应的热化学方程式为
【答案】A
【详解】A．1 mol CH4（g）完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时放出890 kJ的热量，则其热化学方程式为： ，A正确；
B．在101k Pa时，1 mol H2燃烧生成H2O时放出的热量是285.8 kJ，所以 ，B错误；
C．没有标明物质的状态，C错误；
D．碳酸钙分解反应放热，CaCO3分解的热化学方程式为 ，D错误；
故选A。
【变式5-5】CO2催化加氢制备CH3OH是CO2资源化利用的重要途径。已知下图所示的反应的能量变化，下列说法正确的是
A．图2中，若生成的H2O为液态，则能量变化曲线为①
B．由图1推知反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量
C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=－240kJ/mol
D．2CH3OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=－1340kJ/mol
【答案】D
【详解】A．液态水的能量低于气态水，若甲醇燃烧生成液态水，能量变化曲线不可能为①，故A错误；
B．由图可知，氢气燃烧生成气态水的反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量，故B错误；
C．由图可知，1mol氢气燃烧生成气态水的反应热为△H=－120kJ/mol，反应的热化学方程式为2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=－240kJ/mol，故C错误；
D．由图可知，1mol甲醇燃烧生成二氧化碳和气态水的反应热为△H=－670kJ/mol，反应的热化学方程式为2CH3OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=－1340kJ/mol，故D正确；
故选D。
【题型6 火箭推进剂 能源】
【例6】（2022·河北·模拟预测）目前我国的长征五号、长征七号等新一代运载火箭的发动机，都采用了液氢（沸点-252.8℃）、液氧（沸点-183℃）作为推进剂。下列关于液氢的叙述不正确的是
A．液氢与氢气互为同素异形体
B．储存液氢的罐体必须采用耐低温的绝热材料
C．相同条件下1mol液氢燃烧比等物质的量氢气燃烧的△H大
D．由液氢生产的合成燃料对环境污染很小
【答案】A
【详解】A．液氢和氢气都由分子构成，是同一物质的不同形态，A错误；
B．液氢的沸点很低，保存液氢需要极低的温度，因此储罐材料必须具有耐低温且保温（绝热）等特点，B正确；
C．液氢转变成氢气时吸热，故相同条件下1mol液氢燃烧比等量氢气燃烧放出的热量更少，更大，C正确；
D．液氢的燃烧产物是水，由液氢生产的合成燃料对环境几乎不产生污染，D正确；
故选A。
【变式6-1】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，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是
①天然气 ②煤 ③潮汐能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A．①②③④ B．①⑤⑥⑦ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
【答案】C
【详解】煤、石油、天然气是化石燃料，能引起严重的空气污染，不是新能源；太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等都是新能源，综合以上分析，③⑤⑥⑦⑧符合题意，故选C。
【变式6-2】当今世界面临日益加剧的能源危机，下列关于能源的描述不正确的是
A．氢气的优点是燃烧热值高，资源丰富
B．乙醇属于不可再生能源，可用作燃料
C．提高燃料的利用效率是解决能源危机的方向
D．应开发太阳能、风能、生物质能等新的能源
【答案】B
【详解】A．氢气是一种新能源，氢气热值高，水作为其原料，资源丰富，氢气燃烧产物为水无污染，但缺点是氢能储存和运输均不方便，故A正确；
B．乙醇可以通过粮食发酵获取，是可以再生的绿色燃料，故B错误；
C．解决能源问题的方向有：节约能源，提高现有能源利用率，积极寻找和开发新能源，故C正确；
D．太阳能、风能、生物质能等新能源对环境无污染，属于绿色能源，应开发利用，故D正确；
故选B。
【变式6-3】Ⅰ．燃料电池电动汽车是利用氢气、甲醇、天然气（主要成分为甲烷）、汽油等燃料和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能，并作为主要动力源驱动的汽车。
（1）汽车行驶的过程中，能量的转化形式为 。
Ⅱ．利用下表数据回答下列问题：
燃料 燃烧热/（kJ·mol-1） 燃料 燃烧热/（kJ·mol-1）
氢气 285.8 甲醇（CH3OH） 726.51
甲烷（CH4） 890.3 正丁烷（CH3CH2CH2CH3） 2878.0
乙烷（C2H6） 1559.8 2869.6
丙烷（C3H8） 2219.9
（2）表示乙烷燃烧热的热化学方程式为 。
（3）稳定性：正丁烷 异丁烷（填“>”“<”或“=”）；原因 。
（4）相同质量的燃料， （填“C”或“H”）的质量分数越大，燃烧放出的热量越多。
（5）二氧化碳是重要的温室气体，从环保角度分析，放出相同的热量时选择 （填“乙烷”或“甲醇”）作为燃料产生的CO2较少。
（6）现有氢气和丙烷混合气体3 mol，完全燃烧共产生2791.5 kJ的热量，则氢气和丙烷的物质的量之比为 。
【答案】（1）化学能转化为电能，电能转化为动能 （2）C2H6（g）＋O2（g）=2CO2（g）＋3H2O ΔH=-1559.8 kJ·mol-1 （3） < 由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即稳定性：正丁烷<异丁烷 （4）H （5）乙烷 （6）2∶1
【详解】（1）由题干信息可知，汽车行驶的过程中，化学能转化为电能，电能又转化为动能；
（2）乙烷的燃烧热为1559.8 kJ·mol-1，说明完全燃烧1 mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1559.8 kJ的热量，所以正确的热化学方程式为C2H6（g）＋O2（g）=2CO2（g）＋3H2O（l）
ΔH=-1559.8 kJ·mol-1；
（3）由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即稳定性：正丁烷<异丁烷；
（4）由题表数据分析可知，相同质量的燃料，氢的质量分数越大，燃烧放热越多；答案为H；
（5）假设都放出Q kJ的热量，乙烷产生的CO2物质的量为×2 mol= mol，甲醇产生的CO2物质的量为mol，故选择乙烷作燃料燃烧产生的CO2少；答案为乙烷；
（6）设氢气为x mol，丙烷为y mol，根据题目有x＋y=3，285.8x＋2219.9y=2791.5，解得x=2，y=1，答案为2：1。
【变式6-4】奥运会火炬常用的燃料为丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）等。已知：
化合物 甲烷CH4 乙烷 C2H6 丙烷 C3H8 正丁烷CH3CH2CH2CH3 异丁烷 CH3CH（CH3）2
燃烧热kJ·mol-1 890 1560 2220 2878 2870
（1）写出丙烷燃烧热的热化学方程式： 。
（2）下列有关说法不正确的是 （填字母）。
A．奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷多
C．正丁烷比异丁烷稳定
（3）现有3 mol由甲烷和乙烷组成的混合气体，完全燃烧放出的热量是3340 kJ，则该混合气体中甲烷和乙烷的物质的量之比是 。
【答案】（1）C3H8（g）＋5O2（g）= 3CO2（g）＋4H2O（l） ΔH= 2220 kJ mol 1
（2）BC （3）2∶1
【详解】（1）已知1 mol丙烷燃烧放出的热量为2220 kJ，常温下反应生成的水为液体，依据热化学方程式书写方法，丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8（g）＋5O2（g）= 3CO2（g）＋4H2O（l） ΔH= 2220 kJ mol 1；故答案为：C3H8（g）＋5O2（g）= 3CO2（g）＋4H2O（l） ΔH= 2220 kJ mol 1。
（2）A. 奥运火炬燃烧时发光、放热，则能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能，故A正确；
B. 异丁烷分子中的碳氢键和正丁烷的相同，故B错误；
C. 依据燃烧热化学方程式的焓变分析，1 mol正丁烷燃烧放热大于异丁烷燃烧放热，说明正丁烷能量高于异丁烷，能量越高越不稳定，正丁烷不如异丁烷稳定，故C错误；
答案为：BC。
（3）设甲烷和乙烷的物质的量分别为x mol、y mol，由物质的量与热量成正比及热化学方程式可得，，解得：x=2，y=1，则该混合气体中甲烷和乙烷的物质的量之比是2∶1；故答案为：2∶1。
