人教版高中化学选择性必修1第一章化学反应的热效应第一节第2课时热化学方程式燃烧热学案
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选择性必修1第一章化学反应的热效应第一节第2课时热化学方程式燃烧热学案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 157.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-03-13 14:24:45 | ||
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文档简介
第2课时 热化学方程式 燃烧热
[课程标准] 1.能用热化学方程式表示反应中的能量变化。2.认识燃烧热的概念，能正确书写关于燃烧热的热化学方程式，学会关于燃烧热的相关计算。
任务一 热化学方程式
1.概念
表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
2.意义
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
例：在25 ℃、101 kPa下，2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，其表示在25 ℃、101 kPa下，2 mol H2(g)与1 mol O2(g)完全反应生成2 mol液态水时放出的热量是571.6 kJ。
【交流研讨】
已知：在25 ℃和101 kPa下，H2(g)与O2(g)完全反应生成水的热化学方程式如下：
①2H2(g)＋O2(g)==2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
1.热化学方程式②代表的含义是什么？
提示：表示在25 ℃、101 kPa下，2 mol气态H2与1 mol气态O2完全反应生成2 mol液态H2O时放出571.6 kJ的热量。
2.对比上面①、②两个热化学方程式，为什么产物都是2 mol H2O，而放出的热量却不相同？
提示：两个热化学方程式中H2O的聚集状态不同，其内能不同，尽管产物都是2 mol H2O，但放出的热量不同，所以热化学方程式中要注明物质的聚集状态。
3.分析H2(g)＋O2(g)==H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，热化学方程式中化学计量数是否表示分子数目？
提示：热化学方程式中各物质前的化学计量数只表示参加反应的各物质的物质的量，不表示具体的分子数目，故可以是整数，也可以是分数。
4.将热化学方程式H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1与热化学方程式②相比较，热化学方程式中化学计量数的变化对ΔH有何影响？
提示：热化学方程式中化学计量数扩大n倍，ΔH的数值也相应地扩大n倍。
5.将热化学方程式2H2O(g)==2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋483.6 kJ·mol－1与热化学方程式①相比较，化学反应进行的方向与ΔH有什么关系？
提示：正、逆反应ΔH的数值相同，符号相反。
注意事项
1.注明反应时的温度和压强：反应时的温度和压强不同，ΔH也不同。常用的ΔH的数据，一般都是25 ℃和101 kPa时的数据，可以不特别注明。
2.需注明各物质的聚集状态：物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也均不同。例如，冰融化为水时，需要吸收热量，水蒸发为水蒸气时，也需要吸收热量。物质的聚集状态：固态用“s”，液态用“l”，气体用“g”，溶液用“aq”。
3.热化学方程式中各物质前的化学计量数表示的是物质的量，可以是整数或分数。ΔH必须与化学方程式一一对应。
1.判断正误，错误的说明其原因。
25 ℃、101 kPa时，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445.15 kJ的热量。
CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－445.15 kJ·mol－1
答案：错误；反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应。
2CH4(g)＋4O2(g)==2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1
答案：错误；CH4的燃烧为放热反应，ΔH＜0，且反应热的数值与方程式计量数不对应。
CH4＋2O2==CO2＋2H2O ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
答案：错误；未注明反应物和生成物的状态。
CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
答案：正确。
CH4(g)＋O2(g)==CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－445.15 kJ·mol－1
答案：正确。
2.根据所给信息，书写对应的热化学方程式。
(1)11.2 L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出91.5 kJ热量：________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)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：_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67 kJ热量：__________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)25 ℃、101 kPa下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ热量：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)H2(g)＋Cl2(g)==2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1
(2)C(s，石墨)＋H2O(g)==CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
(3)NH3(g)＋O2(g)==NO(g)＋H2O(g) ΔH＝－226.7 kJ·mol－1
(4)H＋(aq)＋OH－(aq)==H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
任务二 燃烧热
1.燃烧热
(1)概念：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)单位：kJ·mol－1。
特别提醒：各元素的指定产物：
C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)、N→N2(g)。
2.燃烧热的热化学方程式
书写燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1 mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数，同时纯物质要完全燃烧且生成指定产物。例如：
H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。
【交流研讨】
根据下列表格中提供的燃烧热数据，回答下列问题：
某些物质的燃烧热(25 ℃、101 kPa)
名称 化学式(状态) ΔH/(kJ·mol－1)
石墨 C(s) －393.5
金刚石 C(s) －395.0
氢气 H2(g) －285.8
一氧化碳 CO(g) －283.0
甲烷 CH4(g) －890.3
乙醇 CH3CH2OH(l) －1 366.8
1.“标准状况下，1 mol H2完全燃烧生成液态水时，释放出的能量为285.8 kJ”，这种说法是否正确？为什么？
提示：不正确。根据燃烧热的概念可知，在25 ℃、101 kPa下，1 mol H2完全燃烧生成液态水时，释放出的能量才为285.8 kJ，而标准状况是0 ℃、101 kPa，条件不同，释放的能量也不同。
2.C(s，石墨)==C(s，金刚石)的ΔH为多少？金刚石与石墨谁更稳定？为什么？
提示：ΔH＝[－393.5－(－395.0)] kJ·mol－1＝＋1.5 kJ·mol－1；石墨较稳定，石墨的能量低。
3.请写出乙醇燃烧热的热化学方程式。
提示：CH3CH2OH(l)＋3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1。
4.氢能是一种理想的绿色能源，有可能成为人类未来的主要能源。请计算相同质量的氢气、甲烷、乙醇在25 ℃、101 kPa时完全燃烧放出的热量，并据此说明氢气作为能源的优点。
提示：根据燃烧热数据进行计算，在25 ℃、101 kPa时，质量均为1 g的氢气、甲烷和乙醇完全燃烧时所放出的热量分别为142.9 kJ、55.6 kJ和29.7 kJ。相同质量的上述三种物质，氢气完全燃烧放出的热量最多，且氢气的燃烧产物无污染。
1.判断正误，错误的说明其原因。
(1)在101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热。
________________________________________________________________________
答案：错误；1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量才是燃烧热，题目中少了指定产物。
(2)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的燃烧热。
________________________________________________________________________
答案：错误；1 mol H2完全燃烧生成1 mol H2O(l)时放出的热量才为H2的燃烧热，不是气态水。
(3)表示燃烧热的热化学方程式可以有无数个。
________________________________________________________________________
答案：错误；表示燃烧热的热化学方程式只有一个，燃烧物的化学计量数必须是1。
(4)燃烧热的数值与参与反应的纯物质的物质的量成正比。
________________________________________________________________________
答案：错误；燃烧热指的是1 mol纯物质燃烧。2.在25 ℃、101 kPa时，1.00 g C6H6(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8 kJ的热量，C6H6的燃烧热为________ kJ/mol，该反应的热化学方程式为___________________________________________________________。
答案：3 260.4 C6H6(l)＋O2(g)==6CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－3 260.4 kJ/mol
解析：1 mol C6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量为41.8×78 kJ＝3 260.4 kJ，热化学方程式为C6H6(l)＋O2(g)==6CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－3 260.4 kJ/mol。
1.已知在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4 kJ热量。表示C8H18燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A.C8H18(l)＋O2(g)==8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.4 kJ·mol－1
B.C8H18(l)＋O2(g)==8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 517.6 kJ·mol－1
C.C8H18(l)＋O2(g)==8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5 517.6 kJ·mol－1
D.C8H18(l)＋O2(g)==8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－48.4 kJ·mol－1
答案：B
解析：C8H18(辛烷)的摩尔质量为114 g·mol－1，所以1 mol C8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出5 517.6 kJ热量。
2.下列热化学方程式中，正确的是( )
A.甲烷燃烧热为890.3 kJ·mol－1，热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1
B.已知乙炔的燃烧热为1 300 kJ·mol－1，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)==2CO2(g)＋H2O(g) ΔH＝－1 300 kJ/mol
C.H2燃烧热为285.8 kJ·mol－1，燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D.500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
答案：C
解析：甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，表示1 mol甲烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出热量是890.3 kJ，则表示其燃烧热的化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，A错误；乙炔的燃烧产物中水为液态，放出的热量才是燃烧热，B错误；H2燃烧热为285.8 kJ·mol－1，表示1 mol H2完全燃烧生成1 mol液态H2O，放出285.8 kJ的热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，C正确；合成氨为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成氨气的物质的量小于1 mol，放热多于19.3 kJ，则热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<－38.6 kJ·mol－1，D错误。
3.完全燃烧m g液态乙醇得到液态水时放出的热量为a kJ，经测定m g液态乙醇与Na反应时最多可生成0.5 g H2，则液态乙醇完全燃烧的热化学方程式为( )
A.C2H5OH(l)＋3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－a kJ·mol－1
B.C2H5OH(l)＋3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝＋a kJ·mol－1
C.C2H5OH(l)＋O2(g)==CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝＋a kJ·mol－1
D.C2H5OH(l)＋3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2a kJ·mol－1
答案：D
解析：根据相关化学方程式进行计算：
2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑
2 mol 2 g
n(C2H5OH) 0.5 g
则有n(C2H5OH)＝0.5 mol，即m g液态乙醇的物质的量为0.5 mol，其完全燃烧得到液态水放出的热量为a kJ，D项正确。
4.Ⅰ.(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2(s)和H2O(l)。已知室温下2 g SiH4自燃放出的热量为89.2 kJ，则其热化学方程式为__________________________
______________________________________________________________。
(2)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，其燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1，又已知H2O(l)==H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则11.2 L(标准状况)CH4完全燃烧生成气态水时放出的热量为________。
Ⅱ.已知几种烷烃的燃烧热如下：
烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷
燃烧热/( kJ·mol－1) 890.3 1 559.8 2 219.9 2 877.0 3 536.2 4 163.1
今有10 L(标准状况下)某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出480 kJ热量。
试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式：__________________________________。
(2)计算该天然气中甲烷的体积分数________(保留3位有效数字)。
(3)由上表可总结出的近似规律是____________________________________________。
(4)根据(3)的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为________ kJ·mol－1。
答案：Ⅰ.(1)SiH4(g)＋2O2(g)==SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1 (2)401 kJ
Ⅱ.(1)2C2H6(g)＋7O2(g)==4CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－3 119.6 kJ·mol－1 (2)72.4%
(3)烷烃分子中每增加一个CH2原子团，其燃烧热平均增加654.56 kJ·mol－1左右
(4)6 781.34
解析：Ⅰ.(2)根据题意得1 mol CH4(g)完全燃烧生成气态水时放出的热量为890 kJ·mol－1×1 mol－44 kJ·mol－1×2 mol＝802 kJ，则0.5 mol CH4完全燃烧生成气态水时放出的热量为401 kJ。
Ⅱ.(2)根据题意知，1 mol甲烷和乙烷的混合气体燃烧放出的热量为×480 kJ＝1 075.2 kJ，根据十字交叉法得：
1 075.2甲烷：890.3484.6乙烷：1 559.8184.9
则甲烷的体积分数为×100%≈72.4%。
(3)观察表中6种烷烃的燃烧热可知，烷烃分子中每增加一个CH2原子团，其燃烧热平均增加654.56 kJ·mol－1。
(4)根据规律可预测癸烷的燃烧热约为(890.3＋654.56×9) kJ·mol－1＝6 781.34 kJ·mol－1。
课时测评2 热化学方程式 燃烧热
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
题点一 热化学方程式的概念及意义
1.CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C.反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)==CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋41 kJ/mol
D.1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ的热量
答案：B
解析：从图中数据可以看出：该反应的ΔH<0，为放热反应，CO和H2O所具有的总能量大于CO2和H2所具有的总能量，反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)==CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ/mol。
2.下列关于热化学方程式的描述或结论正确的是( )
选项 已知热化学方程式 有关描述或结论
A 3O2(g)==2O3(g) ΔH＝＋242.6 kJ·mol－1 氧气的能量比臭氧的高
B C3H8(g)==C2H4(g)＋CH4(g) ΔH＞0 丙烷比乙烯稳定
C NaOH(aq)＋HCl(aq)==NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 含10.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量约为14.3 kJ
D ①2C(石墨，s)＋2O2(g)==2CO2(g) ΔH1； ②2C(石墨，s)＋O2(g)==2CO(g) ΔH2 ΔH1＞ΔH2
答案：C
解析：由给出的热化学方程式可知，该反应为吸热反应，故2 mol臭氧的能量比3 mol氧气的高，A项错误；丙烷吸收能量，分解为乙烯和甲烷两种物质，无法比较反应物与生成物之一的稳定性，B项错误；由已知热化学方程式可知1 mol NaOH与HCl完全反应放出57.3 kJ热量，故含10.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应放出的热量为14.325 kJ≈14.3 kJ，C项正确；ΔH1、ΔH2均小于0，燃烧越充分放出的热量越多，ΔH越小，故ΔH1＜ΔH2，D项错误。
题点二 热化学方程式的正误判断
3.2 mol Cl2(g)与足量的H2(g)反应生成HCl(g)，在298.15 K时测得放出369.2 kJ能量。在下列热化学方程式中，不正确的是( )
A.H2(g)＋Cl2(g)==2HCl(g) ΔH＝－369.2 kJ·mol－1
B.2H2(g)＋2Cl2(g)==4HCl(g) ΔH＝－369.2 kJ·mol－1
C.HCl(g)==H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋92.3 kJ·mol－1
D.H2(g)＋Cl2(g)==HCl(g) ΔH＝－92.3 kJ·mol－1
答案：A
解析：2 mol Cl2(g)对应放出的热量为369.2 kJ，1 mol Cl2(g)对应放出的热量为184.6 kJ， mol Cl2(g)对应放出的热量为92.3 kJ。放热反应，ΔH取负值。H2(g)＋Cl2(g)==HCl(g)是放热反应，HCl(g)==H2(g)＋Cl2(g)是吸热反应，在相同条件下其ΔH的绝对值相等，符号相反。
4.实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是( )
①CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
③CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
④2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
A.仅有① B.仅有②④
C.仅有② D.全部符合要求
答案：B
解析：解答本题时要注意：(1)产物的状态；(2)ΔH的数值要与热化学方程式中物质的化学计量数保持一定比例关系；(3)ΔH的符号，吸热反应为“＋”，放热反应为“－”。
题点三 燃烧热及相关计算
5.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.已知H＋(aq)＋OH－(aq)==H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)==BaSO4(s)＋2H2O(l)的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1
B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)==CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1
C.H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)==2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
D.葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)==3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ·mol－1
答案：D
解析：反应过程中除了H＋和OH－反应放热，BaSO4沉淀的生成也伴随有反应热的变化，即H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH≠2×(－57.3) kJ·mol－1，故A错误；CH3OH(g)的燃烧热为1 mol甲醇蒸气燃烧转化为二氧化碳和液态水放出的热量，不能生成氢气，故B错误；H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，2H2O(l)==2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，故C错误；由葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1可知，0.5 mol葡萄糖完全燃烧生成指定产物放出的热量为1 400 kJ，即C6H12O6(s)＋3O2(g)==3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ·mol－1，故D正确。
6.已知：1 mol C(s)燃烧生成CO(g)放出110.4 kJ热量，Cu2O与O2反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.C(s)的燃烧热为110.4 kJ·mol－1
B.1 mol CuO分解生成Cu2O吸收73 kJ热量
C.反应2Cu2O(s)＋O2(g)==4CuO(s)的活化能为640 kJ·mol－1
D.反应2Cu2O(s)＋O2(g)==4CuO为吸热反应
答案：B
解析：C(s)的燃烧热是指1 mol C(s)完全燃烧生成指定产物CO2(g)放出的热量，故C(s)的燃烧热不是110.4 kJ·mol－1，A错误。2 mol Cu2O(s)和1 mol O2(g)反应生成4 mol CuO(s)放出的热量为(640－348) kJ＝292 kJ，则1 mol CuO分解生成Cu2O吸收73 kJ热量，B正确，D错误。由图可知，反应2Cu2O(s)＋O2(g)==4CuO(s)的活化能为348 kJ·mol－1，C错误。
7.(1)请用下列4种物质的序号填空：①O2 ②NH4NO3 ③K2O2 ④NH3，既有离子键又有极性键的是________。
(2)已知丙烷(C3H8)的燃烧热是2 219.9 kJ·mol－1，请写出丙烷燃烧的热化学方程式：________________________________________________________________________。
(3)当丙烷氧化生成1 g H2O(l)时放出的热量是________。
(4)已知下列热化学方程式：
a.H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
b.H2(g)＋O2(g)==H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
c.C(s)＋O2(g)==CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
d.C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
回答下列问题：
①H2的燃烧热ΔH为______________；C的燃烧热为____________。
②燃烧1 g H2生成液态水，放出的热量为________。
③已知CO的燃烧热为283.0 kJ·mol－1，现有CO、H2和CO2组成的混合气体116.8 L(标准状况)，完全燃烧后放出的总热量为867.9 kJ，且生成18 g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________(保留2位有效数字)。
答案：(1)② (2)C3H8(g)＋5O2(g)==3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 219.9 kJ·mol－1
(3)30.8 kJ (4)①－285.8 kJ·mol－1 393.5 kJ·mol－1 ②142.9 kJ ③22.4 39%
解析：(1)①O2中只含非极性键；②NH4NO3中含离子键和N—H、N—O极性键；③K2O2中含离子键和O—O非极性键；④NH3中只含 N—H极性键；则其中既有离子键又有极性键的是②。(2)燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，根据热化学方程式的含义，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)==3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 219.9 kJ·mol－1。(3)1 g水的物质的量为＝ mol，根据丙烷燃烧的热化学方程式可知，生成4 mol H2O(l)放出2 219.9 kJ热量，则丙烷氧化生成1 g H2O(l)时放出的热量是×≈30.8 kJ。(4)①根据已知热化学方程式及热化学方程式的含义知，表示H2和C的燃烧热的热化学方程式分别为H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1、C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；②H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1表示2克氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量，则燃烧1 g H2生成液态水，放出的热量为142.9 kJ；③n(H2O)＝＝1 mol，根据氢原子守恒得n(H2O)＝n(H2)＝1 mol，则混合气体中H2的体积为22.4 L，根据H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1知，1 mol氢气完全燃烧放出的热量是285.8 kJ，则CO完全燃烧放出的热量为867.9 kJ－285.8 kJ＝582.1 kJ，设CO的体积是x，
CO(g)＋O2(g)==CO2(g) ΔH
22.4 L －283.0 kJ
x －582.1 kJ
＝，解得：x≈46.1 L，所以CO在混合气体中的体积分数约为×100%≈39%。
8.东京奥运会火炬传递的火炬样式采用樱花形状。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 1 560 2 220 2 878 2 870
写出正丁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.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数目比正丁烷多
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为3 340 kJ，则该混合气体中甲烷和乙烷的物质的量之比是________。
答案：(1)CH3CH2CH2CH3(g)＋O2(g)==4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 878 kJ·mol－1 (2)BC (3)2∶1
解析：(1)已知1 mol正丁烷完全燃烧放出的热量为2 878 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，正丁烷燃烧热的热化学方程式：CH3CH2CH2CH3(g)＋O2(g)==4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 878 kJ·mol－1。(2)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；异丁烷分子中的碳氢键数目和正丁烷的相同，故B错误；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1 mol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。(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知：，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。
9.已知下列两个热化学方程式：
①2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
②C3H8(g)＋5O2(g)==3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1
请根据上面两个热化学方程式，回答下列问题：
(1)H2的燃烧热为______________，C3H8的燃烧热为______________。
(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。
(3)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3 846.75 kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是________。
答案：(1)285.8 kJ·mol－1 2 220 kJ·mol－1
(2)4 725.8 kJ (3)3∶1
解析：(1)根据燃烧热的概念可知，H2、C3H8的燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1、2 220 kJ·mol－1。(2)完全燃烧释放的总能量Q放＝1 mol×285.8 kJ·mol－1＋2 mol×2 220 kJ·mol－1＝4 725.8 kJ。(3)设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，则有
解得n1＝ mol，n2＝ mol，在相同p、T时，V(H2)∶V(C3H8)＝n1∶n2＝3∶1。
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[课程标准] 1.能用热化学方程式表示反应中的能量变化。2.认识燃烧热的概念，能正确书写关于燃烧热的热化学方程式，学会关于燃烧热的相关计算。
任务一 热化学方程式
1.概念
表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
2.意义
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
例：在25 ℃、101 kPa下，2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，其表示在25 ℃、101 kPa下，2 mol H2(g)与1 mol O2(g)完全反应生成2 mol液态水时放出的热量是571.6 kJ。
【交流研讨】
已知：在25 ℃和101 kPa下，H2(g)与O2(g)完全反应生成水的热化学方程式如下：
①2H2(g)＋O2(g)==2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1
②2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
1.热化学方程式②代表的含义是什么？
提示：表示在25 ℃、101 kPa下，2 mol气态H2与1 mol气态O2完全反应生成2 mol液态H2O时放出571.6 kJ的热量。
2.对比上面①、②两个热化学方程式，为什么产物都是2 mol H2O，而放出的热量却不相同？
提示：两个热化学方程式中H2O的聚集状态不同，其内能不同，尽管产物都是2 mol H2O，但放出的热量不同，所以热化学方程式中要注明物质的聚集状态。
3.分析H2(g)＋O2(g)==H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，热化学方程式中化学计量数是否表示分子数目？
提示：热化学方程式中各物质前的化学计量数只表示参加反应的各物质的物质的量，不表示具体的分子数目，故可以是整数，也可以是分数。
4.将热化学方程式H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1与热化学方程式②相比较，热化学方程式中化学计量数的变化对ΔH有何影响？
提示：热化学方程式中化学计量数扩大n倍，ΔH的数值也相应地扩大n倍。
5.将热化学方程式2H2O(g)==2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋483.6 kJ·mol－1与热化学方程式①相比较，化学反应进行的方向与ΔH有什么关系？
提示：正、逆反应ΔH的数值相同，符号相反。
注意事项
1.注明反应时的温度和压强：反应时的温度和压强不同，ΔH也不同。常用的ΔH的数据，一般都是25 ℃和101 kPa时的数据，可以不特别注明。
2.需注明各物质的聚集状态：物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也均不同。例如，冰融化为水时，需要吸收热量，水蒸发为水蒸气时，也需要吸收热量。物质的聚集状态：固态用“s”，液态用“l”，气体用“g”，溶液用“aq”。
3.热化学方程式中各物质前的化学计量数表示的是物质的量，可以是整数或分数。ΔH必须与化学方程式一一对应。
1.判断正误，错误的说明其原因。
25 ℃、101 kPa时，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445.15 kJ的热量。
CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－445.15 kJ·mol－1
答案：错误；反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应。
2CH4(g)＋4O2(g)==2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1
答案：错误；CH4的燃烧为放热反应，ΔH＜0，且反应热的数值与方程式计量数不对应。
CH4＋2O2==CO2＋2H2O ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
答案：错误；未注明反应物和生成物的状态。
CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
答案：正确。
CH4(g)＋O2(g)==CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－445.15 kJ·mol－1
答案：正确。
2.根据所给信息，书写对应的热化学方程式。
(1)11.2 L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出91.5 kJ热量：________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)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：_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22.67 kJ热量：__________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)25 ℃、101 kPa下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时，放出57.3 kJ热量：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)H2(g)＋Cl2(g)==2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1
(2)C(s，石墨)＋H2O(g)==CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
(3)NH3(g)＋O2(g)==NO(g)＋H2O(g) ΔH＝－226.7 kJ·mol－1
(4)H＋(aq)＋OH－(aq)==H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
任务二 燃烧热
1.燃烧热
(1)概念：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)单位：kJ·mol－1。
特别提醒：各元素的指定产物：
C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)、N→N2(g)。
2.燃烧热的热化学方程式
书写燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1 mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数，同时纯物质要完全燃烧且生成指定产物。例如：
H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。
【交流研讨】
根据下列表格中提供的燃烧热数据，回答下列问题：
某些物质的燃烧热(25 ℃、101 kPa)
名称 化学式(状态) ΔH/(kJ·mol－1)
石墨 C(s) －393.5
金刚石 C(s) －395.0
氢气 H2(g) －285.8
一氧化碳 CO(g) －283.0
甲烷 CH4(g) －890.3
乙醇 CH3CH2OH(l) －1 366.8
1.“标准状况下，1 mol H2完全燃烧生成液态水时，释放出的能量为285.8 kJ”，这种说法是否正确？为什么？
提示：不正确。根据燃烧热的概念可知，在25 ℃、101 kPa下，1 mol H2完全燃烧生成液态水时，释放出的能量才为285.8 kJ，而标准状况是0 ℃、101 kPa，条件不同，释放的能量也不同。
2.C(s，石墨)==C(s，金刚石)的ΔH为多少？金刚石与石墨谁更稳定？为什么？
提示：ΔH＝[－393.5－(－395.0)] kJ·mol－1＝＋1.5 kJ·mol－1；石墨较稳定，石墨的能量低。
3.请写出乙醇燃烧热的热化学方程式。
提示：CH3CH2OH(l)＋3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1。
4.氢能是一种理想的绿色能源，有可能成为人类未来的主要能源。请计算相同质量的氢气、甲烷、乙醇在25 ℃、101 kPa时完全燃烧放出的热量，并据此说明氢气作为能源的优点。
提示：根据燃烧热数据进行计算，在25 ℃、101 kPa时，质量均为1 g的氢气、甲烷和乙醇完全燃烧时所放出的热量分别为142.9 kJ、55.6 kJ和29.7 kJ。相同质量的上述三种物质，氢气完全燃烧放出的热量最多，且氢气的燃烧产物无污染。
1.判断正误，错误的说明其原因。
(1)在101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热。
________________________________________________________________________
答案：错误；1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量才是燃烧热，题目中少了指定产物。
(2)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的燃烧热。
________________________________________________________________________
答案：错误；1 mol H2完全燃烧生成1 mol H2O(l)时放出的热量才为H2的燃烧热，不是气态水。
(3)表示燃烧热的热化学方程式可以有无数个。
________________________________________________________________________
答案：错误；表示燃烧热的热化学方程式只有一个，燃烧物的化学计量数必须是1。
(4)燃烧热的数值与参与反应的纯物质的物质的量成正比。
________________________________________________________________________
答案：错误；燃烧热指的是1 mol纯物质燃烧。2.在25 ℃、101 kPa时，1.00 g C6H6(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8 kJ的热量，C6H6的燃烧热为________ kJ/mol，该反应的热化学方程式为___________________________________________________________。
答案：3 260.4 C6H6(l)＋O2(g)==6CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－3 260.4 kJ/mol
解析：1 mol C6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量为41.8×78 kJ＝3 260.4 kJ，热化学方程式为C6H6(l)＋O2(g)==6CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－3 260.4 kJ/mol。
1.已知在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4 kJ热量。表示C8H18燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A.C8H18(l)＋O2(g)==8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.4 kJ·mol－1
B.C8H18(l)＋O2(g)==8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 517.6 kJ·mol－1
C.C8H18(l)＋O2(g)==8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5 517.6 kJ·mol－1
D.C8H18(l)＋O2(g)==8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－48.4 kJ·mol－1
答案：B
解析：C8H18(辛烷)的摩尔质量为114 g·mol－1，所以1 mol C8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出5 517.6 kJ热量。
2.下列热化学方程式中，正确的是( )
A.甲烷燃烧热为890.3 kJ·mol－1，热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1
B.已知乙炔的燃烧热为1 300 kJ·mol－1，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)==2CO2(g)＋H2O(g) ΔH＝－1 300 kJ/mol
C.H2燃烧热为285.8 kJ·mol－1，燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D.500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
答案：C
解析：甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，表示1 mol甲烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出热量是890.3 kJ，则表示其燃烧热的化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，A错误；乙炔的燃烧产物中水为液态，放出的热量才是燃烧热，B错误；H2燃烧热为285.8 kJ·mol－1，表示1 mol H2完全燃烧生成1 mol液态H2O，放出285.8 kJ的热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，C正确；合成氨为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成氨气的物质的量小于1 mol，放热多于19.3 kJ，则热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<－38.6 kJ·mol－1，D错误。
3.完全燃烧m g液态乙醇得到液态水时放出的热量为a kJ，经测定m g液态乙醇与Na反应时最多可生成0.5 g H2，则液态乙醇完全燃烧的热化学方程式为( )
A.C2H5OH(l)＋3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－a kJ·mol－1
B.C2H5OH(l)＋3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝＋a kJ·mol－1
C.C2H5OH(l)＋O2(g)==CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝＋a kJ·mol－1
D.C2H5OH(l)＋3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2a kJ·mol－1
答案：D
解析：根据相关化学方程式进行计算：
2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑
2 mol 2 g
n(C2H5OH) 0.5 g
则有n(C2H5OH)＝0.5 mol，即m g液态乙醇的物质的量为0.5 mol，其完全燃烧得到液态水放出的热量为a kJ，D项正确。
4.Ⅰ.(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2(s)和H2O(l)。已知室温下2 g SiH4自燃放出的热量为89.2 kJ，则其热化学方程式为__________________________
______________________________________________________________。
(2)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，其燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1，又已知H2O(l)==H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则11.2 L(标准状况)CH4完全燃烧生成气态水时放出的热量为________。
Ⅱ.已知几种烷烃的燃烧热如下：
烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷
燃烧热/( kJ·mol－1) 890.3 1 559.8 2 219.9 2 877.0 3 536.2 4 163.1
今有10 L(标准状况下)某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出480 kJ热量。
试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式：__________________________________。
(2)计算该天然气中甲烷的体积分数________(保留3位有效数字)。
(3)由上表可总结出的近似规律是____________________________________________。
(4)根据(3)的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为________ kJ·mol－1。
答案：Ⅰ.(1)SiH4(g)＋2O2(g)==SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1 (2)401 kJ
Ⅱ.(1)2C2H6(g)＋7O2(g)==4CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－3 119.6 kJ·mol－1 (2)72.4%
(3)烷烃分子中每增加一个CH2原子团，其燃烧热平均增加654.56 kJ·mol－1左右
(4)6 781.34
解析：Ⅰ.(2)根据题意得1 mol CH4(g)完全燃烧生成气态水时放出的热量为890 kJ·mol－1×1 mol－44 kJ·mol－1×2 mol＝802 kJ，则0.5 mol CH4完全燃烧生成气态水时放出的热量为401 kJ。
Ⅱ.(2)根据题意知，1 mol甲烷和乙烷的混合气体燃烧放出的热量为×480 kJ＝1 075.2 kJ，根据十字交叉法得：
1 075.2甲烷：890.3484.6乙烷：1 559.8184.9
则甲烷的体积分数为×100%≈72.4%。
(3)观察表中6种烷烃的燃烧热可知，烷烃分子中每增加一个CH2原子团，其燃烧热平均增加654.56 kJ·mol－1。
(4)根据规律可预测癸烷的燃烧热约为(890.3＋654.56×9) kJ·mol－1＝6 781.34 kJ·mol－1。
课时测评2 热化学方程式 燃烧热
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
题点一 热化学方程式的概念及意义
1.CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C.反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)==CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋41 kJ/mol
D.1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ的热量
答案：B
解析：从图中数据可以看出：该反应的ΔH<0，为放热反应，CO和H2O所具有的总能量大于CO2和H2所具有的总能量，反应的热化学方程式为CO(g)＋H2O(g)==CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ/mol。
2.下列关于热化学方程式的描述或结论正确的是( )
选项 已知热化学方程式 有关描述或结论
A 3O2(g)==2O3(g) ΔH＝＋242.6 kJ·mol－1 氧气的能量比臭氧的高
B C3H8(g)==C2H4(g)＋CH4(g) ΔH＞0 丙烷比乙烯稳定
C NaOH(aq)＋HCl(aq)==NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 含10.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量约为14.3 kJ
D ①2C(石墨，s)＋2O2(g)==2CO2(g) ΔH1； ②2C(石墨，s)＋O2(g)==2CO(g) ΔH2 ΔH1＞ΔH2
答案：C
解析：由给出的热化学方程式可知，该反应为吸热反应，故2 mol臭氧的能量比3 mol氧气的高，A项错误；丙烷吸收能量，分解为乙烯和甲烷两种物质，无法比较反应物与生成物之一的稳定性，B项错误；由已知热化学方程式可知1 mol NaOH与HCl完全反应放出57.3 kJ热量，故含10.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应放出的热量为14.325 kJ≈14.3 kJ，C项正确；ΔH1、ΔH2均小于0，燃烧越充分放出的热量越多，ΔH越小，故ΔH1＜ΔH2，D项错误。
题点二 热化学方程式的正误判断
3.2 mol Cl2(g)与足量的H2(g)反应生成HCl(g)，在298.15 K时测得放出369.2 kJ能量。在下列热化学方程式中，不正确的是( )
A.H2(g)＋Cl2(g)==2HCl(g) ΔH＝－369.2 kJ·mol－1
B.2H2(g)＋2Cl2(g)==4HCl(g) ΔH＝－369.2 kJ·mol－1
C.HCl(g)==H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋92.3 kJ·mol－1
D.H2(g)＋Cl2(g)==HCl(g) ΔH＝－92.3 kJ·mol－1
答案：A
解析：2 mol Cl2(g)对应放出的热量为369.2 kJ，1 mol Cl2(g)对应放出的热量为184.6 kJ， mol Cl2(g)对应放出的热量为92.3 kJ。放热反应，ΔH取负值。H2(g)＋Cl2(g)==HCl(g)是放热反应，HCl(g)==H2(g)＋Cl2(g)是吸热反应，在相同条件下其ΔH的绝对值相等，符号相反。
4.实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是( )
①CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1
②CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
③CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
④2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
A.仅有① B.仅有②④
C.仅有② D.全部符合要求
答案：B
解析：解答本题时要注意：(1)产物的状态；(2)ΔH的数值要与热化学方程式中物质的化学计量数保持一定比例关系；(3)ΔH的符号，吸热反应为“＋”，放热反应为“－”。
题点三 燃烧热及相关计算
5.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.已知H＋(aq)＋OH－(aq)==H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)==BaSO4(s)＋2H2O(l)的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1
B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)==CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1
C.H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2O(g)==2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
D.葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)==3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ·mol－1
答案：D
解析：反应过程中除了H＋和OH－反应放热，BaSO4沉淀的生成也伴随有反应热的变化，即H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH≠2×(－57.3) kJ·mol－1，故A错误；CH3OH(g)的燃烧热为1 mol甲醇蒸气燃烧转化为二氧化碳和液态水放出的热量，不能生成氢气，故B错误；H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1，则2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，2H2O(l)==2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，故C错误；由葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1可知，0.5 mol葡萄糖完全燃烧生成指定产物放出的热量为1 400 kJ，即C6H12O6(s)＋3O2(g)==3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ·mol－1，故D正确。
6.已知：1 mol C(s)燃烧生成CO(g)放出110.4 kJ热量，Cu2O与O2反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.C(s)的燃烧热为110.4 kJ·mol－1
B.1 mol CuO分解生成Cu2O吸收73 kJ热量
C.反应2Cu2O(s)＋O2(g)==4CuO(s)的活化能为640 kJ·mol－1
D.反应2Cu2O(s)＋O2(g)==4CuO为吸热反应
答案：B
解析：C(s)的燃烧热是指1 mol C(s)完全燃烧生成指定产物CO2(g)放出的热量，故C(s)的燃烧热不是110.4 kJ·mol－1，A错误。2 mol Cu2O(s)和1 mol O2(g)反应生成4 mol CuO(s)放出的热量为(640－348) kJ＝292 kJ，则1 mol CuO分解生成Cu2O吸收73 kJ热量，B正确，D错误。由图可知，反应2Cu2O(s)＋O2(g)==4CuO(s)的活化能为348 kJ·mol－1，C错误。
7.(1)请用下列4种物质的序号填空：①O2 ②NH4NO3 ③K2O2 ④NH3，既有离子键又有极性键的是________。
(2)已知丙烷(C3H8)的燃烧热是2 219.9 kJ·mol－1，请写出丙烷燃烧的热化学方程式：________________________________________________________________________。
(3)当丙烷氧化生成1 g H2O(l)时放出的热量是________。
(4)已知下列热化学方程式：
a.H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
b.H2(g)＋O2(g)==H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
c.C(s)＋O2(g)==CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
d.C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
回答下列问题：
①H2的燃烧热ΔH为______________；C的燃烧热为____________。
②燃烧1 g H2生成液态水，放出的热量为________。
③已知CO的燃烧热为283.0 kJ·mol－1，现有CO、H2和CO2组成的混合气体116.8 L(标准状况)，完全燃烧后放出的总热量为867.9 kJ，且生成18 g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________(保留2位有效数字)。
答案：(1)② (2)C3H8(g)＋5O2(g)==3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 219.9 kJ·mol－1
(3)30.8 kJ (4)①－285.8 kJ·mol－1 393.5 kJ·mol－1 ②142.9 kJ ③22.4 39%
解析：(1)①O2中只含非极性键；②NH4NO3中含离子键和N—H、N—O极性键；③K2O2中含离子键和O—O非极性键；④NH3中只含 N—H极性键；则其中既有离子键又有极性键的是②。(2)燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，根据热化学方程式的含义，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)==3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 219.9 kJ·mol－1。(3)1 g水的物质的量为＝ mol，根据丙烷燃烧的热化学方程式可知，生成4 mol H2O(l)放出2 219.9 kJ热量，则丙烷氧化生成1 g H2O(l)时放出的热量是×≈30.8 kJ。(4)①根据已知热化学方程式及热化学方程式的含义知，表示H2和C的燃烧热的热化学方程式分别为H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1、C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；②H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1表示2克氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量，则燃烧1 g H2生成液态水，放出的热量为142.9 kJ；③n(H2O)＝＝1 mol，根据氢原子守恒得n(H2O)＝n(H2)＝1 mol，则混合气体中H2的体积为22.4 L，根据H2(g)＋O2(g)==H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1知，1 mol氢气完全燃烧放出的热量是285.8 kJ，则CO完全燃烧放出的热量为867.9 kJ－285.8 kJ＝582.1 kJ，设CO的体积是x，
CO(g)＋O2(g)==CO2(g) ΔH
22.4 L －283.0 kJ
x －582.1 kJ
＝，解得：x≈46.1 L，所以CO在混合气体中的体积分数约为×100%≈39%。
8.东京奥运会火炬传递的火炬样式采用樱花形状。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 1 560 2 220 2 878 2 870
写出正丁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.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数目比正丁烷多
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为3 340 kJ，则该混合气体中甲烷和乙烷的物质的量之比是________。
答案：(1)CH3CH2CH2CH3(g)＋O2(g)==4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 878 kJ·mol－1 (2)BC (3)2∶1
解析：(1)已知1 mol正丁烷完全燃烧放出的热量为2 878 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，正丁烷燃烧热的热化学方程式：CH3CH2CH2CH3(g)＋O2(g)==4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2 878 kJ·mol－1。(2)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；异丁烷分子中的碳氢键数目和正丁烷的相同，故B错误；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1 mol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。(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知：，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。
9.已知下列两个热化学方程式：
①2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
②C3H8(g)＋5O2(g)==3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1
请根据上面两个热化学方程式，回答下列问题：
(1)H2的燃烧热为______________，C3H8的燃烧热为______________。
(2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。
(3)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3 846.75 kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是________。
答案：(1)285.8 kJ·mol－1 2 220 kJ·mol－1
(2)4 725.8 kJ (3)3∶1
解析：(1)根据燃烧热的概念可知，H2、C3H8的燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1、2 220 kJ·mol－1。(2)完全燃烧释放的总能量Q放＝1 mol×285.8 kJ·mol－1＋2 mol×2 220 kJ·mol－1＝4 725.8 kJ。(3)设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，则有
解得n1＝ mol，n2＝ mol，在相同p、T时，V(H2)∶V(C3H8)＝n1∶n2＝3∶1。
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