第2课时 热化学方程式 燃烧热
新知探究(一)——热化学方程式
导学设计
表征氢气与氯气的反应时,资料上给出了以下两个反应:
Ⅰ.H2+Cl22HCl
Ⅱ.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1
1.以上两个方程式有什么区别
2.反应Ⅱ中化学计量数表示什么
3.参照教材给出的水的聚集状态变化时的焓变示意图,思考为什么反应Ⅱ需要注明各物质的状态。
[系统融通知能]
1.热化学方程式
表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
2.热化学方程式的书写步骤及要求
3.热化学方程式的书写注意事项
(1)注明反应时的温度和压强。反应时的温度和压强不同,其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)需注明反应物和生成物的聚集状态。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,冰熔化为水时,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。
[微点拨] 物质的聚集状态与焓的关系
①冰、液态水、水蒸气的焓依次增大,冰熔化为液态水的焓变ΔH>0;②同一物质的三态中气态的焓最大,固态的焓最小。
[题点多维训练]
题点(一) 热化学方程式的正误判断
1.25 ℃、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。判断下列几个热化学方程式的正误,错误的指出错误的原因。
(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-445.15 kJ·mol-1 ( )
(2)2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1 ( )
(3)CH4+2O2CO2+2H2O ΔH=-890.3 kJ·mol-1 ( )
(4)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 ( )
(5)CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445.15 kJ·mol-1 ( )
2.(2025·深圳期中检测)2024年巴黎奥运会火炬的燃料是丙烷(C3H8)。已知在25 ℃和101 kPa下,11 g C3H8(g)与足量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出555.0 kJ热量,则下列表示该反应的热化学方程式正确的是 ( )
A.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-555.0 kJ·mol-1
B.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+2 220.0 kJ·mol-1
C.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1
D.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1
3.(2025·长沙高二检测)反应物 X 生成 Z 的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式为 ( )
A.2X(g)Z(g) ΔH=-(a-b)kJ·mol-1
B.2X(g)Z(g) ΔH=-(b-a)kJ·mol-1
C.2X(g)Z(g) ΔH=-(c-a)kJ·mol-1
D.2X(g)Z(g) ΔH=-(b-c)kJ·mol-1
|思维建模|“五看”法判断热化学方程式的正误
一看 方程式是否配平
二看 各物质的聚集状态是否正确
三看 ΔH的“+”“-”符号是否正确
四看 反应热的单位是否为“kJ·mol-1”
五看 反应热的数值与化学计量数是否对应
题点(二) 热化学方程式的书写
4.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)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 。
(2)1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,吸收10.94 kJ热量 。
(3)23 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成27 g液态水和22.4 L(标准状况)CO2并放出683.5 kJ的热量 。
(4)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化的示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 。
新知探究(二)——燃烧热
1.燃烧热
概念 在101 kPa时, 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。单位: 。各元素的指定产物: C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g),N→N2(g)
意义 H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1或ΔH=-285.8 kJ·mol-1,它表示25 ℃、101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8 kJ的热量
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可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数,同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。例如:
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
[微点拨] 燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量,与可燃物的物质的量无关。配平燃烧热的热化学方程式时先把可燃物的化学计量数定为1,再配平其他物质。
[题点多维训练]
题点(一) 燃烧热的理解
1.下列说法正确的是 ( )
A.在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1 mol水,这时的反应热叫中和热
C.燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D.在25 ℃、101 kPa时,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.下列燃烧热相同的是 ( )
A.3 mol乙醇和2 mol乙醇
B.2 mol正丁烷和2 mol异丁烷
C.1 mol金刚石和12 g石墨
D.1 mol C2H4和0.5 mol C4H8
题点(二) 有关燃烧热的计算
3.(2025·成都期中检测)下列热化学方程式的反应热表示燃烧热的是 ( )
A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
B.CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH=-193.0 kJ·mol-1
C.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
D.C2H8N2(l)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g) ΔH=-2 000 kJ·mol-1
4.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-1,该反应的热化学方程式为 。
|归纳拓展|对燃烧热的理解
燃烧热
外界条件 25 ℃、101 kPa
可燃物用量 1 mol
燃烧结果 C→CO2(g),H→H2O(l), S→SO2(g),N→N2(g)
表示方法 燃烧热为x kJ·mol-1或 ΔH=-x kJ·mol-1(x>0)
与可燃物燃烧放出热量Q关系 ΔH=-
新知探究(三)——了解火箭推进剂
1.火箭推进剂的发展历史
发展历史 种类 特点
第一代 火药 技术成熟,价格低廉,推力小
第二代 燃料是肼(N2H4)、 偏二甲肼[(CH3)2NNH2], 氧化剂有N2O4、H2O2等 技术成熟,价格低廉,推力大,但有剧毒
第三代 燃料是煤油,氧化剂是液氧 技术成熟,价格低廉,燃烧密度大,推力大,无毒
第四代 燃料是液氢,氧化剂为液氧 燃料密度大,性能高,无毒,推力大
2.火箭推进剂的类型
类型 特点
液体 推进剂 N2O4肼类[肼、 一甲基肼(CH3NHNH2)和偏二甲肼] 常温可使用,技术成熟,但燃烧效率较低,有毒
煤油-液氧 常温使用,安全,价格低廉,无毒
液氢-液氧 安全、无污染,燃烧效率高,但价格昂贵,储存、运输、加注都要求高,且液氢易挥发
固体 推进剂 由油灰或橡胶状的可燃材料构成,是燃料和氧化剂的混合体,有硝酸酯增塑聚醚(NEPE)、端羟基聚醚预聚物(HTPE)、缩水甘油叠氮聚醚(GAP)等 室温下储存,结构简单,成本较低,安全,推力大
混合型推进剂 液体推进剂和固体推进剂的混合体
3.火箭推进剂的发展趋势
(1)安全;(2)推力效果好;(3)绿色无污染。
应用化学
长征八号运载火箭以液氢、液氧为推进剂,燃烧后生成的是水,真正实现了无毒无污染零排放。已知:1 g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量。
(1)写出氢气燃烧热的热化学方程式。
(2)偏二甲肼[(CH3)2NNH2]也是常用的火箭推进剂,已知偏二甲肼[(CH3)2NNH2]的燃烧热为2 000 kJ·mol-1,1.5 g偏二甲肼完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出多少热量
[题点多维训练]
1.航天燃料从液态变为固态,是一项重大的技术突破。铍是高效率的火箭材料,燃烧时放出巨大的能量,已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(铍的相对原子质量为9) ( )
A.Be+O2BeO ΔH=-564.3 kJ·mol-1
B.Be(s)+O2(g)BeO(s) ΔH=+564.3 kJ·mol-1
C.Be(s)+O2(g)BeO(s) ΔH=-564.3 kJ·mol-1
D.Be(s)+O2(g)BeO(g) ΔH=-564.3 kJ·mol-1
2.化学燃料是现阶段火箭的主要动力来源,从能量密度(单位质量的燃料提供的能量)角度考虑,最适合做火箭推进剂的是 ( )
A.液氧-液态甲烷(甲烷燃烧热为890.3 kJ·mol-1)
B.液氧-液氢(氢气燃烧热为285.8 kJ·mol-1)
C.液氧-煤油(煤油热值为4.6×104 kJ·kg-1)
D.液氧-液氨(氨气燃烧热为316 kJ·mol-1)
3.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水,当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256 kJ的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式: 。
(2)又已知H2O(l)H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
第2课时 热化学方程式 燃烧热
新知探究(一)
[导学设计]
1.提示:反应Ⅰ只表明了化学反应中的物质变化,反应Ⅱ既表明了物质的变化,又表明了能量的变化。
2.提示:反应Ⅱ表示1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl时,放出184.6 kJ的热量。
3.提示:因为物质的聚集状态不同时,它们所具有的内能、焓也均不同。
[题点多维训练]
1.(1)× 反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应
(2)× CH4的燃烧为放热反应,ΔH<0且反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应 (3)× 未注明反应物和生成物的聚集状态 (4)√ (5)√
2.选C 热化学方程式表示的是1 mol丙烷完全燃烧放出的热量,故A错误;丙烷燃烧反应放出热量,ΔH应小于0,故B错误;25 ℃和101 kPa下,11 g C3H8(g)与足量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出555.0 kJ热量,则25 ℃和101 kPa下,1 mol C3H8(g)与足量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出555.0 kJ×4=2 220.0 kJ热量,其反应的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1,故C正确;题给信息中产物是液态水,而不是气态水,故D错误。
3.选A 由图可知,反应物 X 生成 Z为吸热反应,吸收的热量即为(b-a)kJ,所以该反应的热化学方程式为2X(g)Z(g) ΔH=-(a-b)kJ·mol-1,故A正确。
4.解析:(1)1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ×4=534.0 kJ热量,即N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.0 kJ·mol-1。(2)12 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,吸收10.94 kJ×12=131.28 kJ热量,即C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1。(3)燃烧生成1.5 mol H2O(l)和1 mol CO2,23 g有机物中O的质量为23-3-12=8 g,该液态有机物中 C、H、O原子个数比为1∶3∶0.5,化学式为C2H6O,热化学方程式为C2H6O(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1。(4)由图可知其热化学方程式为NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1。
答案:(1)N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.0 kJ·mol-1
(2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1
(3)C2H6O(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1
(4)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
新知探究(二)
1.1 mol kJ·mol-1
[题点多维训练]
1.选C 依据燃烧热概念分析,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量为燃烧热,生成的必须是指定产物,故A错误;中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O(l)放出的热量,故B错误;燃烧热或中和热是一定条件下的反应热,属于化学反应的反应热,故C正确;在25 ℃、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,故D错误。
2.选A 3 mol乙醇和2 mol乙醇是同种物质,燃烧热相同,和量的多少无关,故A正确;2 mol 正丁烷和2 mol异丁烷物质不同,燃烧热不同,故B错误;1 mol 金刚石和12 g石墨物质所具有的能量不同,燃烧热不同,故C错误;1 mol C2H4和0.5 mol C4H8物质不同,燃烧热不同,故D错误。
3.选D 燃烧热的热化学方程式表示燃烧的物质为1 mol时燃烧放出的热量,氢气的计量数应为1,故A错误;氢元素反应后生成的产物应是稳定的液态水,故B错误;生成的水应是稳定的液态水,故C错误;反应C2H8N2(l)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g) ΔH=-2 000 kJ·mol-1符合燃烧热的定义,生成指定的稳定物质,故D正确。
4.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。
答案:3 260.4 C6H6(l)+O2(g)6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-3 260.4 kJ·mol-1
新知探究(三)
[应用化学]
(1)提示:H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1。
(2)提示:×1.5 g=50 kJ。
[题点多维训练]
1.选C 1 kg Be的物质的量为= mol,又因为1 kg Be完全燃烧放出的热量为62 700 kJ,则1 mol Be完全燃烧放出的热量为 kJ=564.3 kJ,Be与O2反应生成BeO固体,则其热化学方程式为Be(s)+O2(g)BeO(s) ΔH=-564.3 kJ·mol-1。
2.选B 由燃料的燃烧热可知,1 g甲烷、氢气、煤油、液氨完全燃烧放出的热量分别为×890.3 kJ·mol-1≈55.6 kJ、×285.8 kJ·mol-1=142.9 kJ、4.6×104 kJ·kg-1×1 g=46 kJ、×316 kJ·mol-1≈18.6 kJ,则相同质量的H2燃烧放热最多,即使考虑O2,也是液氢-液氧组合相同质量燃烧放热最多。
3.(1)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-640 kJ·mol-1 (2)408
(3)产物不会造成环境污染
7 / 7(共61张PPT)
第2课时 热化学方程式
燃烧热
新知探究(一) 热化学方程式
新知探究(二) 燃烧热
课时跟踪检测
目录
新知探究(三) 了解火箭推进剂
新知探究(一) 热化学方程式
导学设计
表征氢气与氯气的反应时，资料上给出了以下两个反应:
Ⅰ.H2+Cl2==2HCl
Ⅱ.H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1
1.以上两个方程式有什么区别
提示:反应Ⅰ只表明了化学反应中的物质变化，反应Ⅱ既表明了物质的变化，又表明了能量的变化。
2.反应Ⅱ中化学计量数表示什么
提示:反应Ⅱ表示1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl时，放出184.6 kJ的热量。
3.参照教材给出的水的聚集状态变化时的焓变示意图，思考为什么反应Ⅱ需要注明各物质的状态。
提示:因为物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也均不同。
1.热化学方程式
表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
2.热化学方程式的书写步骤及要求
[系统融通知能]
3.热化学方程式的书写注意事项
(1)注明反应时的温度和压强。反应时的温度和压强不同，其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)需注明反应物和生成物的聚集状态。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，冰熔化为水时，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。
[微点拨] 物质的聚集状态与焓的关系
①冰、液态水、水蒸气的焓依次增大，冰熔化为液态水的焓变ΔH>0；②同一物质的三态中气态的焓最大，固态的焓最小。
[题点多维训练]
题点(一) 热化学方程式的正误判断
1.25 ℃、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。判断下列几个热化学方程式的正误，错误的指出错误的原因。
(1)CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-445.15 kJ·mol-1( )
×
答案:反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应
(2)2CH4(g)+4O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1( )
×
答案:CH4的燃烧为放热反应，ΔH<0且反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应
(3)CH4+2O2==CO2+2H2O ΔH=-890.3 kJ·mol-1( )
答案:未注明反应物和生成物的聚集状态
×
(4)CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 ( )
(5)CH4(g)+O2(g)==CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445.15 kJ·mol-1( )
√
√
2.(2025·深圳期中检测)2024年巴黎奥运会火炬的燃料是丙烷(C3H8)。已知在25 ℃和101 kPa下，11 g C3H8(g)与足量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l)，放出555.0 kJ热量，则下列表示该反应的热化学方程式正确的是 ( )
A.C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-555.0 kJ·mol-1
B.C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+2 220.0 kJ·mol-1
C.C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1
D.C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1
√
解析:热化学方程式表示的是1 mol丙烷完全燃烧放出的热量，故A错误；丙烷燃烧反应放出热量，ΔH应小于0，故B错误；25 ℃和101 kPa下，11 g C3H8(g)与足量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l)，放出555.0 kJ热量，则25 ℃和101 kPa下，1 mol C3H8(g)与足量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l)，放出555.0 kJ×4=2 220.0 kJ热量，其反应的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1，故C正确；题给信息中产物是液态水，而不是气态水，故D错误。
3.(2025·长沙高二检测)反应物 X 生成 Z 的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式为 ( )
A.2X(g)→Z(g) ΔH=-(a-b)kJ·mol-1
B.2X(g)→Z(g) ΔH=-(b-a)kJ·mol-1
C.2X(g)→Z(g) ΔH=-(c-a)kJ·mol-1
D.2X(g)→Z(g) ΔH=-(b-c)kJ·mol-1
解析:由图可知，反应物 X 生成 Z为吸热反应，吸收的热量即为(b-a)kJ，所以该反应的热化学方程式为2X(g)→Z(g) ΔH=-(a-b)kJ·mol-1，故A正确。
√
|思维建模|“五看”法判断热化学方程式的正误
一看 方程式是否配平
二看 各物质的聚集状态是否正确
三看 ΔH的“+”“-”符号是否正确
四看 反应热的单位是否为“kJ·mol-1”
五看 反应热的数值与化学计量数是否对应
题点(二) 热化学方程式的书写
4.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)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
。
解析:1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ×4=534.0 kJ热量，即N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.0 kJ·mol-1。
(2)1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，吸收10.94 kJ热量
。
解析:12 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，吸收10.94 kJ×12=131.28 kJ热量，即C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1。
N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.0 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1
(3)23 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全反应，生成27 g液态水和22.4 L(标准状况)CO2并放出683.5 kJ的热量___________________________
。
解析:燃烧生成1.5 mol H2O(l)和1 mol CO2，23 g有机物中O的质量为23-3-12=8 g，该液态有机物中 C、H、O原子个数比为1∶3∶0.5，化学式为C2H6O，热化学方程式为C2H6O(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1。
C2H6O(l)+3O2(g)==
2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1
(4)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化的示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式:
。
解析:由图可知其热化学方程式为NO2(g)+CO(g)==CO2(g)+NO(g) ΔH=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1。
NO2(g)+CO(g)==CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
新知探究(二) 燃烧热
1.燃烧热
概念 在101 kPa时， 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。单位: 。各元素的指定产物:
C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)
意义 H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1或ΔH=-285.8 kJ·mol-1，它表示25 ℃、
101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8 kJ的热量
1 mol
kJ·mol-1
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可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。例如:
C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
[微点拨] 燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，与可燃物的物质的量无关。配平燃烧热的热化学方程式时先把可燃物的化学计量数定为1，再配平其他物质。
[题点多维训练]
√
题点(一) 燃烧热的理解
1.下列说法正确的是( )
A.在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和热
C.燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D.在25 ℃、101 kPa时，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
解析:依据燃烧热概念分析，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量为燃烧热，生成的必须是指定产物，故A错误；中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O(l)放出的热量，故B错误；燃烧热或中和热是一定条件下的反应热，属于化学反应的反应热，故C正确；在25 ℃、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，故D错误。
√
2.下列燃烧热相同的是 ( )
A.3 mol乙醇和2 mol乙醇 B.2 mol正丁烷和2 mol异丁烷
C.1 mol金刚石和12 g石墨 D.1 mol C2H4和0.5 mol C4H8
解析:3 mol乙醇和2 mol乙醇是同种物质，燃烧热相同，和量的多少无关，故A正确；2 mol 正丁烷和2 mol异丁烷物质不同，燃烧热不同，故B错误；1 mol 金刚石和12 g石墨物质所具有的能量不同，燃烧热不同，故C错误；1 mol C2H4和0.5 mol C4H8物质不同，燃烧热不同，故D错误。
√
题点(二) 有关燃烧热的计算
3.(2025·成都期中检测)下列热化学方程式的反应热表示燃烧热的是( )
A.2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
B.CH3OH(g)+O2(g)==CO2(g)+2H2(g) ΔH=-193.0 kJ·mol-1
C.N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
D.C2H8N2(l)+4O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g) ΔH=-2 000 kJ·mol-1
解析:燃烧热的热化学方程式表示燃烧的物质为1 mol时燃烧放出的热量，氢气的计量数应为1，故A错误；氢元素反应后生成的产物应是稳定的液态水，故B错误；生成的水应是稳定的液态水，故C错误；反应C2H8N2(l)+4O2(g)==
2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g) ΔH=-2 000 kJ·mol-1符合燃烧热的定义，生成指定的稳定物质，故D正确。
4.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-1，该反应的热化学方程式为
。
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。
3 260.4
C6H6(l)+O2(g)==6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-3 260.4 kJ·mol-1
|归纳拓展|对燃烧热的理解
燃烧热
外界条件 25 ℃、101 kPa
可燃物用量 1 mol
燃烧结果 C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)
表示方法 燃烧热为x kJ·mol-1或ΔH=-x kJ·mol-1(x>0)
与可燃物燃烧 放出热量Q关系 ΔH=-
新知探究(三) 了解火箭推进剂
1.火箭推进剂的发展历史
发展历史 种类 特点
第一代 火药 技术成熟，价格低廉，推力小
第二代 燃料是肼(N2H4)、偏二甲肼[(CH3)2NNH2]，氧化剂有N2O4、H2O2等 技术成熟，价格低廉，推力大，但有剧毒
第三代 燃料是煤油，氧化剂是液氧 技术成熟，价格低廉，燃烧密度大，推力大，无毒
第四代 燃料是液氢，氧化剂为液氧 燃料密度大，性能高，无毒，推力大
2.火箭推进剂的类型
类型 特点
液体 推进剂 N2O4肼类[肼、一甲基肼(CH3NHNH2)和偏二甲肼] 常温可使用，技术成熟，但燃烧效率较低，有毒
煤油-液氧 常温使用，安全，价格低廉，无毒
液氢-液氧 安全、无污染，燃烧效率高，但价格昂贵，储存、运输、加注都要求高，且液氢易挥发
固体 推进剂 由油灰或橡胶状的可燃材料构成，是燃料和氧化剂的混合体，有硝酸酯增塑聚醚(NEPE)、端羟基聚醚预聚物(HTPE)、缩水甘油叠氮聚醚(GAP)等 室温下储存，结构简单，成本较低，安全，推力大
混合型 推进剂 液体推进剂和固体推进剂的混合体
续表
3.火箭推进剂的发展趋势
(1)安全；(2)推力效果好；(3)绿色无污染。
应用化学
长征八号运载火箭以液氢、液氧为推进剂，燃烧后生成的是水，真正实现了无毒无污染零排放。已知:1 g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量。
(1)写出氢气燃烧热的热化学方程式。
提示:H2(g)+O2(g)==H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1。
(2)偏二甲肼[(CH3)2NNH2]也是常用的火箭推进剂，已知偏二甲肼[(CH3)2NNH2]的燃烧热为2 000 kJ·mol-1，1.5 g偏二甲肼完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出多少热量
提示:×1.5 g=50 kJ。
1.航天燃料从液态变为固态，是一项重大的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(铍的相对原子质量为9) ( )
A.Be+O2==BeO ΔH=-564.3 kJ·mol-1
B.Be(s)+O2(g)==BeO(s) ΔH=+564.3 kJ·mol-1
C.Be(s)+O2(g)==BeO(s) ΔH=-564.3 kJ·mol-1
D.Be(s)+O2(g)==BeO(g) ΔH=-564.3 kJ·mol-1
[题点多维训练]
√
解析:1 kg Be的物质的量为= mol，又因为1 kg Be完全燃烧放出的热量为62 700 kJ，则1 mol Be完全燃烧放出的热量为 kJ=564.3 kJ，Be与O2反应生成BeO固体，则其热化学方程式为Be(s)+O2(g)==BeO(s) ΔH=-564.3 kJ·mol-1。
2.化学燃料是现阶段火箭的主要动力来源，从能量密度(单位质量的燃料提供的能量)角度考虑，最适合做火箭推进剂的是 ( )
A.液氧-液态甲烷(甲烷燃烧热为890.3 kJ·mol-1)
B.液氧-液氢(氢气燃烧热为285.8 kJ·mol-1)
C.液氧-煤油(煤油热值为4.6×104 kJ·kg-1)
D.液氧-液氨(氨气燃烧热为316 kJ·mol-1)
解析:由燃料的燃烧热可知，1 g甲烷、氢气、煤油、液氨完全燃烧放出的热量分别为×890.3 kJ·mol-1≈55.6 kJ、×285.8 kJ·mol-1=142.9 kJ、4.6×104 kJ·kg-1×1 g=46 kJ、×316 kJ·mol-1≈18.6 kJ，则相同质量的H2燃烧放热最多，即使考虑O2，也是液氢-液氧组合相同质量燃烧放热最多。
√
3.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256 kJ的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式:______________________________________
。
(2)又已知H2O(l)==H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1，则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。
(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。
N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g)
408
ΔH=-640 kJ·mol-1
产物不会造成环境污染
课时跟踪检测
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
12
一、选择题
1.(2025·鹿邑期中检测)下列有关热化学方程式的说法，不正确的是( )
A.能同时表明反应中的物质变化和能量变化
B.书写条件为“25 ℃、101 kPa”时，可以不特别注明
C.化学计量数只表示分子个数
D.ΔH表示“每摩尔反应”对应的“热量”
解析:热化学方程式中涉及到反应物、生成物以及能量的变化，能同时表明反应中的物质变化和能量变化，故A正确；物质具有的能量受温度、压强的影响，书写热化学方程式应表明温度、压强，但“25 ℃、101 kPa”，可以不特别注明，故B正确；热化学方程式中化学计量数表示物质的量，故C错误；ΔH表示的是“每摩尔反应”对应的“热量”，故D正确。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
2.热化学方程式与普通化学方程式不同，下列有关热化学方程式CO(g)+O2(g)==CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1的说法错误的是( )
A.既表示化学反应中的物质变化，又表示化学反应中的能量变化
B.表示1 mol CO(g)与 mol O2(g)完全反应生成1 mol CO2(g)放出283.0 kJ热量
C.一氧化碳的燃烧热为283.0 kJ·mol-1
D.CO与O2反应生成CO2只能实现化学能向热能的转化
解析:CO与O2反应生成CO2为氧化还原反应可实现化学能向电能的转化。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
3.工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为放热反应，现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出的热量为98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，则下列热化学方程式正确的是 ( )
A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
B.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C.SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=+98.3 kJ·mol-1
D.SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO2的转化率为50%，说明反应是可逆反应，不能进行彻底，实际发生反应的二氧化硫为1 mol，1 mol 二氧化硫全部反应放热98.3 kJ，热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1或SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
4.下列说法不正确的是 ( )
A.书写热化学方程式时，ΔH必须与化学方程式一一对应
B.已知FeS2的燃烧热ΔH=-853.0 kJ·mol-1，则FeS2完全燃烧的热化学方程式为FeS2(s)+O2(g)==Fe2O3(s)+2SO3(g) ΔH=-853.0 kJ·mol-1
C.已知:H2O(g)==H2(g)+O2(g) ΔH=+241.8 kJ·mol-1，说明H2是一种理想的绿色能源
D.已知:CH4(g)==2H2(g)+C(s) ΔH=+74.4 kJ·mol-1结合本题C选项中的已知条件，可得出CH4的热稳定性不如H2O
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:方程式不同ΔH不同，因此书写热化学方程式时ΔH要与方程式一一对应，故A正确；S元素的稳定产物为二氧化硫，FeS2完全燃烧的热化学方程式为FeS2(s)+O2(g)==Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH=-853.0 kJ·mol-1，故B错误；H2燃烧放出大量的热量，且燃烧产物为H2O，无污染，是一种绿色能源，故C正确；等物质的量的H2O和CH4分解时，H2O吸收的能量高于CH4，可知H2O比甲烷稳定，故D正确。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
5.(2025·长郡中学月考)油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应:
C57H104O6(s)+80O2(g)==57CO2(g)+52H2O(l)
已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ，油酸甘油酯的燃烧热ΔH为( )
A.3.8×104 kJ·mol-1 B.-3.8×104 kJ·mol-1
C.3.4×104 kJ·mol-1 D.-3.4×104 kJ·mol-1
解析:燃烧热指的是25 ℃和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。燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104 kJ，则燃烧1 mol油酸甘油酯释放出热量为×3.8×104 kJ≈3.4×104 kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热ΔH=-3.4×104 kJ·mol-1。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
6.(2025·湘潭阶段检测)下列热化学方程式正确的是 ( )
选项 已知条件 热化学方程式
A H2的燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1 H2+Cl2==2HCl ΔH=-a kJ·mol-1
B 1 mol SO2与0.5 mol O2完全反应后，放出热量98.3 kJ SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)==BaSO4(s)+2H2O(l)
ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D 31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ P4(s)==4P(s) ΔH=-4b kJ·mol-1
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:HCl不是氧化物，不符合燃烧热的概念要求，A错误；SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1表示1 mol SO2(g)与0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol SO3(g)时，放出热量98.3 kJ，该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，即1 mol SO2与0.5 mol O2不能完全反应生成1 mol SO3，放出的热量小于98.3 kJ，B错误；反应过程中除了氢离子和氢氧根离子反应放热，硫酸钡沉淀的生成也伴随着热量的变化，C错误；31 g白磷的物质的量为=0.25 mol，比31 g红磷能量多b kJ，则1 mol白磷(P4)生成4 mol红磷(P)，放出4b kJ热量，所以热化学方程式为P4(s)==4P(s) ΔH=-4b kJ·mol-1，D正确。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
12
11
3
7.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C2H2(g)+O2(g)==2CO2(g)+H2O(g) ΔH=-1 256 kJ·mol-1，下列说法不正确的是( )
A.乙炔(C2H2)的燃烧热为1 256 kJ·mol-1
B.若转移10 mol电子，则消耗2.5 mol O2
C.若生成2 mol液态水，则ΔH<-2 512 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
1
2
4
5
6
7
8
9
10
12
11
3
解析: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，故A项不正确；消耗1 mol O2转移4 mol电子，若转移10 mol电子，则n(O2)= mol=2.5 mol，故B项正确；生成2 mol H2O(g)时，ΔH=-2 512 kJ·mol-1，则生成2 mol H2O(l)，则ΔH<
-2 512 kJ·mol-1，故C项正确；形成4 mol碳氧共用电子对，即生成1 mol CO2时，放出的热量为628 kJ，故D项正确。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
8.(2023·海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是 ( )
A.C2H4(g)+3O2(g)==2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 411 kJ·mol-1
B.C2H6(g)==C2H4(g)+H2(g) ΔH=-137 kJ·mol-1
C.H2O(l)==O2(g)+H2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1
D.C2H6(g)+O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJ·mol-1) -1 559.8 -1 411 -285.8
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析: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。H2O应该为液态，A错误；C2H6(g)==C2H4(g)+H2(g) ΔH=+137 kJ·mol-1，B错误；氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，则H2O(l)==O2(g)+H2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1，C错误。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
9.298 K、1.01×105 Pa下，O2、S、Se、Te分别与H2化合的反应焓变数据如图所示(a、b、c、d代表氢化物)。下列关于Se与H2化合的热化学方程式的书写正确的是 ( )
A.Se(s)+H2(g)==H2Se(g) ΔH=-242 kJ·mol-1
B.Se(s)+H2(g)==H2Se(g) ΔH=-20 kJ·mol-1
C.Se(g)+H2(g)==H2Se(g) ΔH=+81 kJ·mol-1
D.Se(s)+H2(g)==H2Se(g) ΔH=+81 kJ·mol-1
解析:物质的能量越低物质越稳定，H2O、H2S、H2Se、H2Te的稳定性逐渐减弱，所以b表示H2Se，Se在题述条件下是固体，所以Se与H2化合的热化学方程式是Se(s)+H2(g)==H2Se(g) ΔH=+81 kJ·mol-1，故D正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
√
10.从表中提供的信息中，得出以下几个结论，其中正确的是 ( )
A.热值大的燃料燃烧时放出的热量多
B.1千克汽油燃烧时放出的热量是4.6×107 J
C.木炭燃烧不充分时其热值变小
D.2 m3的沼气完全燃烧时放出的热量是3.8×107 J
几种燃料的热值
柴油4.3×107 J·kg-1 焦炭3.0×107 J·kg-1
酒精3.0×107 J·kg-1 氢气1.4×108 J·kg-1
汽油4.6×107 J·kg-1 煤气3.9×107 J·m-3
木炭3.4×107 J·kg-1 沼气1.9×107 J·m-3
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:热值大的燃料燃烧时，若不充分燃烧或燃料的质量小，则放出的热量不一定多，故A错误；汽油的热值是4.6×107 J·kg-1，说明1千克汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107 J，因没有说明是完全燃烧，故B错误；热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，木炭燃烧不充分时，放出的热量少，但热值不变，故C错误；2 m3的沼气完全燃烧时放出的热量Q=1.9×107 J·m-3×2 m3=
3.8×107 J，故D正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
二、非选择题
11.(8分)已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C3H8(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 。
解析: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。
285.8 kJ·mol-1
2 220 kJ·mol-1
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
11.(8分)已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C3H8(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:
(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 。
解析: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。
4 725.8 kJ
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
11.(8分)已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C3H8(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:
(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 。
解析: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)=n(H2)∶n(C3H8)=3∶1。
3∶1
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
12.(12分)在燃料化学中，燃料的热值是表示燃料质量的一种重要指标。热值通常指单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。下表中是几种燃料的热值。
(1)根据焦炭的热值，计算焦炭的燃烧热为 。
物质 天然气 焦炭 氢气 乙醇
热值/(kJ·g-1) 56 33 143 30
解析:燃烧热是指在25 ℃、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。1 mol焦炭的质量为12 g，所以焦炭的燃烧热为396 kJ·mol-1。
396 kJ·mol-1
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
12.(12分)在燃料化学中，燃料的热值是表示燃料质量的一种重要指标。热值通常指单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。下表中是几种燃料的热值。
(2)请写出天然气完全燃烧的热化学方程式:
。
物质 天然气 焦炭 氢气 乙醇
热值/(kJ·g-1) 56 33 143 30
解析:CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-896 kJ·mol-1。
CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-896 kJ·mol-1
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
12.(12分)在燃料化学中，燃料的热值是表示燃料质量的一种重要指标。热值通常指单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。下表中是几种燃料的热值。
(3)完全燃烧相等物质的量的上述物质，放出热量最多的是哪个 。
物质 天然气 焦炭 氢气 乙醇
热值/(kJ·g-1) 56 33 143 30
解析:根据热值可以计算出1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量分别为896 kJ、396 kJ、286 kJ 和1 380 kJ ，所以放出热量最多的是乙醇。
乙醇
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
12.(12分)在燃料化学中，燃料的热值是表示燃料质量的一种重要指标。热值通常指单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。下表中是几种燃料的热值。
(4)已知普通汽油的热值为44 kJ·g-1。E10汽油是92号汽油，是指含10%(体积分数)燃料乙醇的车用汽油。假设普通汽油和乙醇的密度相同，且都为0.80 g·mL-1，现在有1 L E10汽油，请通过计算，说明该E10汽油与等质量的普通汽油相比较，哪种燃料放出的热量更多 。
物质 天然气 焦炭 氢气 乙醇
热值/(kJ·g-1) 56 33 143 30
解析:1 L E10汽油质量为800 g，其中含有80 g乙醇。800 g普通汽油完全燃烧放出的热量为35 200 kJ。800 g E10汽油中含80 g乙醇和720 g普通汽油，完全燃烧放出的热量为2 400 kJ+31 680 kJ=34 080 kJ。所以普通汽油完全燃烧放出的热量多。
普通汽油
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
12.(12分)在燃料化学中，燃料的热值是表示燃料质量的一种重要指标。热值通常指单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。下表中是几种燃料的热值。
(5)采用乙醇汽油作为汽车燃料更环保。某实验小组将国Ⅲ普通汽油、国Ⅳ普通汽油和国Ⅲ乙醇汽油作为燃料时，采用同一车型，燃烧等体积的三种汽油，得到三种实验汽油的CO排放绘制图如下。
由图可知，与国Ⅲ普通汽油和国Ⅳ普通汽油相比，
国Ⅲ乙醇汽油的CO排放分别降低了大约 %和 %。
物质 天然气 焦炭 氢气 乙醇
热值/(kJ·g-1) 56 33 143 30
19.7
1.8
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
解析:和国Ⅲ普通汽油相比:×100%≈19.7%，和国Ⅳ普通汽油相比:×100%≈1.8%。课时跟踪检测(二) 热化学方程式 燃烧热
一、选择题
1.(2025·鹿邑期中检测)下列有关热化学方程式的说法,不正确的是 ( )
A.能同时表明反应中的物质变化和能量变化
B.书写条件为“25 ℃、101 kPa”时,可以不特别注明
C.化学计量数只表示分子个数
D.ΔH表示“每摩尔反应”对应的“热量”
2.热化学方程式与普通化学方程式不同,下列有关热化学方程式CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1的说法错误的是 ( )
A.既表示化学反应中的物质变化,又表示化学反应中的能量变化
B.表示1 mol CO(g)与 mol O2(g)完全反应生成1 mol CO2(g)放出283.0 kJ热量
C.一氧化碳的燃烧热为283.0 kJ·mol-1
D.CO与O2反应生成CO2只能实现化学能向热能的转化
3.工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3,已知该反应为放热反应,现将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后,放出的热量为98.3 kJ,此时测得SO2的转化率为50%,则下列热化学方程式正确的是 ( )
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C.SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=+98.3 kJ·mol-1
D.SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
4.下列说法不正确的是 ( )
A.书写热化学方程式时,ΔH必须与化学方程式一一对应
B.已知FeS2的燃烧热ΔH=-853.0 kJ·mol-1,则FeS2完全燃烧的热化学方程式为
FeS2(s)+O2(g)Fe2O3(s)+2SO3(g) ΔH=-853.0 kJ·mol-1
C.已知:H2O(g)H2(g)+O2(g) ΔH=+241.8 kJ·mol-1,说明H2是一种理想的绿色能源
D.已知:CH4(g)2H2(g)+C(s) ΔH=+74.4 kJ·mol-1结合本题C选项中的已知条件,可得出CH4的热稳定性不如H2O
5.(2025·长郡中学月考)油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应:
C57H104O6(s)+80O2(g)57CO2(g)+52H2O(l)
已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8×104 kJ,油酸甘油酯的燃烧热ΔH为 ( )
A.3.8×104 kJ·mol-1 B.-3.8×104 kJ·mol-1
C.3.4×104 kJ·mol-1 D.-3.4×104 kJ·mol-1
6.(2025·湘潭阶段检测)下列热化学方程式正确的是 ( )
选项 已知条件 热化学方程式
A H2的燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1 H2+Cl22HClΔH=-a kJ·mol-1
B 1 mol SO2与0.5 mol O2完全反应后,放出热量98.3 kJ SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D 31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ P4(s)4P(s) ΔH=-4b kJ·mol-1
7.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C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(g) ΔH=-1 256 kJ·mol-1,下列说法不正确的是 ( )
A.乙炔(C2H2)的燃烧热为1 256 kJ·mol-1
B.若转移10 mol电子,则消耗2.5 mol O2
C.若生成2 mol液态水,则ΔH<-2 512 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
8.(2023·海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是 ( )
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJ·mol-1) -1 559.8 -1 411 -285.8
A.C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 411 kJ·mol-1
B.C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH=-137 kJ·mol-1
C.H2O(l)O2(g)+H2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1
D.C2H6(g)+O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
9.298 K、1.01×105 Pa下,O2、S、Se、Te分别与H2化合的反应焓变数据如图所示(a、b、c、d代表氢化物)。下列关于Se与H2化合的热化学方程式的书写正确的是 ( )
A.Se(s)+H2(g)H2Se(g) ΔH=-242 kJ·mol-1
B.Se(s)+H2(g)H2Se(g) ΔH=-20 kJ·mol-1
C.Se(g)+H2(g)H2Se(g) ΔH=+81 kJ·mol-1
D.Se(s)+H2(g)H2Se(g) ΔH=+81 kJ·mol-1
10.从表中提供的信息中,得出以下几个结论,其中正确的是 ( )
几种燃料的热值
柴油4.3×107 J·kg-1 焦炭3.0×107 J·kg-1
酒精3.0×107 J·kg-1 氢气1.4×108 J·kg-1
汽油4.6×107 J·kg-1 煤气3.9×107 J·m-3
木炭3.4×107 J·kg-1 沼气1.9×107 J·m-3
A.热值大的燃料燃烧时放出的热量多
B.1千克汽油燃烧时放出的热量是4.6×107 J
C.木炭燃烧不充分时其热值变小
D.2 m3的沼气完全燃烧时放出的热量是3.8×107 J
二、非选择题
11.(8分)已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C3H8(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 。
12.(12分)在燃料化学中,燃料的热值是表示燃料质量的一种重要指标。热值通常指单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。下表中是几种燃料的热值。
物质 天然气 焦炭 氢气 乙醇
热值/(kJ·g-1) 56 33 143 30
(1)根据焦炭的热值,计算焦炭的燃烧热为 。
(2)请写出天然气完全燃烧的热化学方程式: 。
(3)完全燃烧相等物质的量的上述物质,放出热量最多的是哪个 。
(4)已知普通汽油的热值为44 kJ·g-1。E10汽油是92号汽油,是指含10%(体积分数)燃料乙醇的车用汽油。假设普通汽油和乙醇的密度相同,且都为0.80 g·mL-1,现在有1 L E10汽油,请通过计算,说明该E10汽油与等质量的普通汽油相比较,哪种燃料放出的热量更多 。
(5)采用乙醇汽油作为汽车燃料更环保。某实验小组将国Ⅲ普通汽油、国Ⅳ普通汽油和国Ⅲ乙醇汽油作为燃料时,采用同一车型,燃烧等体积的三种汽油,得到三种实验汽油的CO排放绘制图如下。
由图可知,与国Ⅲ普通汽油和国Ⅳ普通汽油相比,国Ⅲ乙醇汽油的CO排放分别降低了大约 %和 %。
课时跟踪检测(二)
1.选C 热化学方程式中涉及到反应物、生成物以及能量的变化,能同时表明反应中的物质变化和能量变化,故A正确;物质具有的能量受温度、压强的影响,书写热化学方程式应表明温度、压强,但“25 ℃、101 kPa”,可以不特别注明,故B正确;热化学方程式中化学计量数表示物质的量,故C错误;ΔH表示的是“每摩尔反应”对应的“热量”,故D正确。
2.选D CO与O2反应生成CO2为氧化还原反应可实现化学能向电能的转化。
3.选A 将2 mol SO2、1 mol O2充入一密闭容器中充分反应后,放出热量98.3 kJ,此时测得SO2的转化率为50%,说明反应是可逆反应,不能进行彻底,实际发生反应的二氧化硫为1 mol,1 mol 二氧化硫全部反应放热98.3 kJ,热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1或SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1。
4.选B 方程式不同ΔH不同,因此书写热化学方程式时ΔH要与方程式一一对应,故A正确;S元素的稳定产物为二氧化硫,FeS2完全燃烧的热化学方程式为FeS2(s)+O2(g)Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH=-853.0 kJ·mol-1,故B错误;H2燃烧放出大量的热量,且燃烧产物为H2O,无污染,是一种绿色能源,故C正确;等物质的量的H2O和CH4分解时,H2O吸收的能量高于CH4,可知H2O比甲烷稳定,故D正确。
5.选D 燃烧热指的是25 ℃和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。燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8×104 kJ,则燃烧1 mol油酸甘油酯释放出热量为×3.8×104 kJ≈3.4×104 kJ,则得油酸甘油酯的燃烧热ΔH=-3.4×104 kJ·mol-1。
6.选D HCl不是氧化物,不符合燃烧热的概念要求,A错误;SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1表示1 mol SO2(g)与0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol SO3(g)时,放出热量98.3 kJ,该反应为可逆反应,反应物不能完全转化,即1 mol SO2与0.5 mol O2不能完全反应生成1 mol SO3,放出的热量小于98.3 kJ,B错误;反应过程中除了氢离子和氢氧根离子反应放热,硫酸钡沉淀的生成也伴随着热量的变化,C错误;31 g白磷的物质的量为=0.25 mol,比31 g红磷能量多b kJ,则1 mol白磷(P4)生成4 mol红磷(P),放出4b kJ热量,所以热化学方程式为P4(s)4P(s) ΔH=-4b kJ·mol-1,D正确。
7.选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,故A项不正确;消耗1 mol O2转移4 mol电子,若转移10 mol电子,则n(O2)= mol=2.5 mol,故B项正确;生成2 mol H2O(g)时,ΔH=-2 512 kJ·mol-1,则生成2 mol H2O(l),则ΔH<-2 512 kJ·mol-1,故C项正确;形成4 mol碳氧共用电子对,即生成1 mol CO2时,放出的热量为628 kJ,故D项正确。
8.选D 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。H2O应该为液态,A错误;C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH=+137 kJ·mol-1,B错误;氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,则H2O(l)O2(g)+H2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1,C错误。
9.选D 物质的能量越低物质越稳定,H2O、H2S、H2Se、H2Te的稳定性逐渐减弱,所以b表示H2Se,Se在题述条件下是固体,所以Se与H2化合的热化学方程式是Se(s)+H2(g)H2Se(g) ΔH=+81 kJ·mol-1,故D正确。
10.选D 热值大的燃料燃烧时,若不充分燃烧或燃料的质量小,则放出的热量不一定多,故A错误;汽油的热值是4.6×107 J·kg-1,说明1千克汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107 J,因没有说明是完全燃烧,故B错误;热值是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量,木炭燃烧不充分时,放出的热量少,但热值不变,故C错误;2 m3的沼气完全燃烧时放出的热量Q=1.9×107 J·m-3×2 m3=3.8×107 J,故D正确。
11.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)=n(H2)∶n(C3H8)=3∶1。
答案:(1)285.8 kJ·mol-1 2 220 kJ·mol-1
(2)4 725.8 kJ (3)3∶1
12.解析:(1)燃烧热是指在25 ℃、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。1 mol焦炭的质量为12 g,所以焦炭的燃烧热为396 kJ·mol-1。(2)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-896 kJ·mol-1。(3)根据热值可以计算出1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量分别为896 kJ、396 kJ、286 kJ 和1 380 kJ ,所以放出热量最多的是乙醇。(4)1 L E10汽油质量为800 g,其中含有80 g乙醇。800 g普通汽油完全燃烧放出的热量为35 200 kJ。800 g E10汽油中含80 g乙醇和720 g普通汽油,完全燃烧放出的热量为2 400 kJ+31 680 kJ=34 080 kJ。所以普通汽油完全燃烧放出的热量多。
(5)和国Ⅲ普通汽油相比:×100%≈19.7%,和国Ⅳ普通汽油相比:×100%≈1.8%。
答案:(1)396 kJ·mol-1 (2)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-896 kJ·mol-1 (3)乙醇 (4)普通汽油
(5)19.7 1.8
4 / 4
