专题1 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应的热效应
第3课时 能源的充分利用
一、标准燃烧热和热值
1．标准燃烧热
(1)定义：在101 kPa下，_______物质______________的反应热。
(2)单位：__________。
(3)意义：如25 ℃、101 kPa时，甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1的意义是：
(4)物质完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为_______、氢元素转化为_______、碳元素转化为_______。
2．热值
(1)定义：在101 kPa，_______物质完全燃烧所放出的热量。
(2)单位：_______。
(3)热值与标准燃烧热的换算：
如甲烷的热值为55.6kJ·g-1，则甲烷的标准燃烧热为_____________________。
3．表示标准燃烧热的热化学方程式的书写
由于标准燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，可燃物的化学计量数为_______，以此来配平热化学方程式，其余物质的化学计量数常出现分数。
如表示乙炔标准燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1，即C2H2的标准燃烧热为_______ kJ·mol－1。
【易错提醒】标准燃烧热的热化学方程式正误判断
“一看”可燃物的化学计量数是否为1。
“二看”元素完全燃烧生成的物质是否正确。
“三看”ΔH的数值和单位是否正确。
二、能源的充分利用
1．概念：能源是指能提供_______的自然资源。
2．分类
(1)按产生分类
分为一次能源和二次能源。
一次能源是指在自然界现成存在的能源，包括化石燃料（_______、_______、_______）、_______、_______、_______、地热能、海洋能、生物能等。
二次能源是指由一次能源_____________转换成其他种类和形式的能量资源，包括_______、______、_______、_______、焦炭、洁净煤、激光和沼气等。
一次能源又分为可再生能源（_______、_______及_________）和非再生能源（_______、_______、_______等）。
(2)按污染分类
根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源。
污染型能源包括_______、_______等，清洁型能源包括_______、_______、_______、_______以及核能等。
(3)按使用类型分类
分为常规能源和新型能源。
常规能源包括______________和_______、_______、_______等。
新型能源包括_______、_______、地热能、海洋能、生物能、氢能以及核电的核燃料等。
3．能源的充分利用
(1)构建______________、______________的能源体系。
(2)新能源的开发
_______、_______、_______、_______、_______和___________是最有希望的新能源。
【易错提醒】
①沼气和天然气的主要成分都是甲烷，沼气是可再生能源，天然气是不可再生能源。
②未来最理想的新能源是氢能。我们要科学合理地使用常规能源，不断开发利用新能源，寻找解决能源危机的新方法、新措施。
1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在101 kPa下，1 mol纯物质燃烧所放出的热量就是其标准燃烧热( )
(2)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的标准燃烧热( )
(3)标准燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比( )
(4)所有物质的标准燃烧热的ΔH均小于0( )
(5)我国目前使用的主要能源是化石燃料( )
(6)氢能是一种理想的绿色能源，现在的科技水平已经能够全面推广使用氢能( )
(7)现在家庭使用的天然气是清洁的新能源( )
(8)太阳能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等都是新能源( )
2．(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1的反应热是_____________，H2的燃烧热是__________；H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1的反应热是__________，H2的燃烧热是______________，如此可知反应热的数值与化学计量数________(填“有关”或“无关”，下同)，燃烧热的数值与化学计量数________。
(2)在25 ℃、101 kPa时，CH4的热值为55.625 kJ·g－1，该条件下CH4的标准燃烧热为 。112 L(标准状况下)CH4气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为 。
3．已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；
②H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1；
③C(g)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1；
④C(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。
回答下列问题：
(1)上述反应中属于放热反应的是____________。
(2)H2的标准燃烧热ΔH＝________________；C的标准燃烧热ΔH＝________________。
(3)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为____________。
(4)CO的标准燃烧热ΔH＝________；其热化学方程式为_____________________________________。
情境引入
冬天常用煤炉燃煤取暖，夜里由于煤炉进气不足常导致煤气中毒事件发生。
(1)等量的煤不充分燃烧放出的热量和完全燃烧相比有何变化？
(2)煤不完全燃烧放出的热量是不是标准燃烧热？
(3)教材中，将煤转化为水煤气是能源清洁化的重要途径。将等量的煤直接燃烧和转化为水煤气后再燃烧，能量是否相等？
问题一 标准燃烧热
【典例1】已知在25 ℃和101 kPa时，1 g C8H18(辛烷)完全燃烧生成稳定产物时放出48.40 kJ热量。表示上述反应标准燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.40 kJ·mol－1
B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 517.60 kJ·mol－1
C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝5 517.60 kJ·mol－1
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－11 035.2 kJ·mol－1
【解题必备】
1．标准燃烧热的含义
研究条件：101kPa 燃烧物的量：1mol
反应的程度：完全燃烧，指燃烧物中的C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)
2．标准燃烧热的三要素
①反应条件：25 ℃、101 kPa
②可燃物的用量：1 mol纯物质
③反应程度及产物：完全燃烧生成指定产物。完全燃烧时，不同元素对应的产物：C→CO2(g)、S→SO2(g)、H→H2O(l)、N→N2(g)。C→CO不是完全燃烧；SO3不是S的燃烧产物；若生成物中含有H2O，则必须为液态水，因为气态水在常温下状态不稳定。
3．燃烧热的单位和书写
(1)书写表示标准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的物质状态稳定。
例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
(2)标准燃烧热的表示方法：如甲烷的标准燃烧热为890.3 kJ·mol-1或ΔH=-890.3 kJ·mol-1。
【变式1-1】下列燃烧反应的反应热是标准燃烧热的是( )
A．H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1
B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2
C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3
D．H2S(g)＋O2(g)===S(s)＋H2O(l) ΔH4
【变式1-2】下列关于标准燃烧热的说法正确的是( )
A．22.4 L H2完全燃烧生成H2O(l)时放出的热为H2的标准燃烧热
B．1 mol C燃烧生成CO(g)时放出的热为C的标准燃烧热
C．标准燃烧热和中和反应反应热都是反应热的种类之一
D．在25 ℃、101 kPa时，纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热，叫该物质的标准燃烧热
问题二 能源的开发和利用
【典例2】“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是( )
A．煤炭、汽油、潮汐能 B．水能、生物质能、天然气
C．太阳能、风能、沼气 D．地热能、海洋能、核能
【解题必备】
1．能源的分类
分类依据 分类 定义 举例
转换过程 一次能源 从自然界中直接获取的自然能源 煤、石油、天然气、太阳能、风能、地热能、潮汐能
二次能源 一次能源经加工转换后获得的能源 电能、氢能、沼气、各种石油制品、煤的加工产品等
使用历史 常规能源 在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的能源 煤、石油、天然气、水能等
新型能源 一是指在新技术基础上开发利用的能源；二是指在新的运作方式下利用的能源 太阳能、风能、核能、海洋能、地热能、氢能、生物质能等
能源性质 可再生能源 可持续利用的一次能源 太阳能、风能、氢能、生物质能等
不可再生能源 经过亿万年形成的短期内无法恢复的能源 煤、石油、天然气、核能等
2．燃料的选择
(1)生活中选择何种物质作为燃料，考虑热值大小；
(2)考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。
【变式2-1】下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中，错误的是( )
A．化石燃料蕴藏的能量来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能
B．太阳能不能直接转化为电能
C．物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能等为人类所用
D．绿色植物发生光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来
【变式2-2】我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施能促进碳中和最直接有效的是( )
A．将重质油裂解为轻质油作为燃料
B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D．研发催化剂将CO2还原为甲醇
问题三 用标准燃烧热计算反应热
【典例3】根据表中标准燃烧热的数据，计算CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l)的反应热。
名称 化学式 ΔH/kJ·mol-1
氢气 H2(g) -285.8
一氧化碳 CO(g) -283.0
甲醇 CH3OH(l) -726.5
【解题必备】利用标准燃烧热计算反应热的技巧
(1)燃烧热改写成热化学方程式。
(2)根据盖斯定律，利用加合法或路径法进行计算。
(3)计算方法：反应热=反应物的的燃烧热×化学计量数-生成物的燃烧热×化学计量数。
【变式3-1】常温常压下，1.5 g火箭燃料1,2-二甲基肼(H3C—NH—NH—CH3)完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出50 kJ的热，则该条件下1,2-二甲基肼的标准燃烧热为( )
A．－1 000 kJ·mol－1 B．－1 500 kJ·mol－1
C．－2 000 kJ·mol－1 D．－3 000 kJ·mol－1
【变式3-2】已知一些烷烃的标准燃烧热如表：
化合物 标准燃烧热/kJ·mol-1 化合物 标准燃烧热/kJ·mol-1
甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0
乙烷 1 560.8 异丁烷 2 869.6
丙烷 2 221.5 异戊烷 3 531.3
(1)热稳定性：正丁烷________(填“＞”或“＜”)异丁烷。
(2)写出表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式_________________________________。
(3)相同物质的量的烷烃，碳原子数越多，燃烧放出的热量越________(填“多”或“少”)。
(4)有同学估计“正戊烷的标准燃烧热大约在3 540 kJ·mol－1左右”，你认为正确吗？________。理由是__________________________________________________。
1．下列有关能源的说法不正确的是( )
A．光电转换的基本装置就是太阳能电池，应用相当广泛
B．利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下可使水分解产生氢气
C．贮氢合金的发现和应用，开辟了解决氢气贮存、运输难题的新途径
D．煤、石油、天然气、氢能中，天然气、氢能是可再生能源
2．下列说法正确的是( )
A．煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物
B．利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向
C．化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化，并伴随能量的转化
D．若反应过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量，则反应放热
3．你认为下列行为有悖于“节能减排，和谐发展”这一主题的是( )
A．将煤进行气化处理，提高煤的综合利用率
B．研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展
C．开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
D．实现资源的“3R”利用观，即减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
4．下列热化学方程式中ΔH代表标准燃烧热的是( )
A．CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(g)＋CO2(g) ΔH1
B．S(s)＋O2(g)===SO3(g) ΔH2
C．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3
D．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH4
5．下列说法正确的是( )
A．乙烯完全燃烧时，放出的热量为乙烯的标准燃烧热
B．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热为碳的标准燃烧热
C．由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，可知CO的标准燃烧热为－283 kJ·mol－1
D．乙炔的标准燃烧热为－1 299.6 kJ·mol－1，则2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)反应的ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
6．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的标准燃烧热为－241.8 kJ·mol－1
B．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝a kJ·mol－1,2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝b kJ·mol－1，则a＞b
C．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热小于57.3 kJ
D．已知P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＜0，则白磷比红磷稳定
7．下列表述中正确的是( )
A．101 kPa时，1 mol C和3 mol C的标准燃烧热相等
B．由图1可知金刚石比石墨稳定
C．由图2可知H2的标准燃烧热数值大于483.6 kJ·mol－1
D．汽油燃烧时将全部的化学能转化为热能
8．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ·mol－1；
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ的热，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为( )
A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．2∶3
9．生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如图所示。
(1)下列有关说法正确的是 (填字母，下同)。
a．生物质能本质上来源于太阳能
b．纤维素中含有丰富的生物质能
c．将杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，可作家庭燃气
(2)由生物质可获得CO和H2。等物质的量的CO与H2反应时，其原子利用率可达100%，则该反应合成的物质可能是 。
a．汽油 b．甲醇(CH4O)
c．甲醛(CH2O) d．乙酸(C2H4O2)
10．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的标准燃烧热为 ，C3H8的标准燃烧热为 。
(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 。
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很多，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)的标准燃烧热为－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
2．已知煤炭的燃烧热为393.5 kJ·mol-1，氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，一氧化碳的燃烧热为283.0 kJ·mol-1。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量” 。下列有关说法正确的是（ ）
A．反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH＜-571.6kJ·mol-1
B．CO的燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体
D．因285.8kJ·mol-1+283.0kJ·mol-1＞393.5kJ·mol-1，故该同学的结论是对的
3．断裂1 mol化学键所需的能量如表，火箭燃料肼(H2N—NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法错误的是( )
化学键 N—N O==O N≡N N—H
键能/kJ 154 500 942 a
A．N2(g)比O2(g)稳定
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－534 kJ·mol－1
C．图中的ΔH3＝＋2 218 kJ·mol－1
D．表中的a＝194
4．一些烷烃的燃烧热如下表：
化合物 ΔH/(kJ·mol－1) 化合物 ΔH/(kJ·mol－1)
甲烷 －891.0 正丁烷 －2878.0
乙烷 －1560.8 异丁烷 －2869.6
丙烷 －2221.5 2 甲基丁烷 －3531.3
下列说法正确的是( )
A．正戊烷的燃烧热大约是－3540 kJ·mol－1
B．热稳定性：正丁烷>异丁烷
C．乙烷燃烧的热化学方程式为：2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1560.8 kJ·mol－1
D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多专题1 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应的热效应
第3课时 能源的充分利用
一、标准燃烧热和热值
1．标准燃烧热
(1)定义：在101 kPa下，1mol物质完全燃烧的反应热。
(2)单位：kJ·mol－1。
(3)意义：如25 ℃、101 kPa时，甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1的意义是：
101 kPa时，1mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出890.31 kJ的热量。
(4)物质完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为N2(g)、氢元素转化为H2O(l)、碳元素转化为CO2(g)。
2．热值
(1)定义：在101 kPa，1g物质完全燃烧所放出的热量。
(2)单位：kJ·g－1。
(3)热值与标准燃烧热的换算：
如甲烷的热值为55.6kJ·g-1，则甲烷的标准燃烧热为ΔH＝－889.6 kJ·mol－1（或889.6 kJ·mol－1）。
3．表示标准燃烧热的热化学方程式的书写
由于标准燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，可燃物的化学计量数为1，以此来配平热化学方程式，其余物质的化学计量数常出现分数。
如表示乙炔标准燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 299.6 kJ·mol－1，即C2H2的标准燃烧热为1 299.6 kJ·mol－1。
【易错提醒】标准燃烧热的热化学方程式正误判断
“一看”可燃物的化学计量数是否为1。
“二看”元素完全燃烧生成的物质是否正确。
“三看”ΔH的数值和单位是否正确。
二、能源的充分利用
1．概念：能源是指能提供能量的自然资源。
2．分类
(1)按产生分类
分为一次能源和二次能源。
一次能源是指在自然界现成存在的能源，包括化石燃料（煤炭、石油、天然气）、水能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能等。
二次能源是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，包括电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等。
一次能源又分为可再生能源（水能、风能及生物质能）和非再生能源（煤炭、石油、天然气等）。
(2)按污染分类
根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源。
污染型能源包括煤炭、石油等，清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。
(3)按使用类型分类
分为常规能源和新型能源。
常规能源包括水力资源和煤炭、石油、天然气等。
新型能源包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能、氢能以及核电的核燃料等。
3．能源的充分利用
(1)构建清洁低碳、安全高效的能源体系。
(2)新能源的开发
太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能是最有希望的新能源。
【易错提醒】
①沼气和天然气的主要成分都是甲烷，沼气是可再生能源，天然气是不可再生能源。
②未来最理想的新能源是氢能。我们要科学合理地使用常规能源，不断开发利用新能源，寻找解决能源危机的新方法、新措施。
1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在101 kPa下，1 mol纯物质燃烧所放出的热量就是其标准燃烧热(×)
(2)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的标准燃烧热(×)
(3)标准燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比(×)
(4)所有物质的标准燃烧热的ΔH均小于0(√)
(5)我国目前使用的主要能源是化石燃料(√)
(6)氢能是一种理想的绿色能源，现在的科技水平已经能够全面推广使用氢能(×)
(7)现在家庭使用的天然气是清洁的新能源(×)
(8)太阳能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等都是新能源(√)
2．(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1的反应热是_____________，H2的燃烧热是__________；H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1的反应热是__________，H2的燃烧热是______________，如此可知反应热的数值与化学计量数________(填“有关”或“无关”，下同)，燃烧热的数值与化学计量数________。
(2)在25 ℃、101 kPa时，CH4的热值为55.625 kJ·g－1，该条件下CH4的标准燃烧热为 。112 L(标准状况下)CH4气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为 。
答案：(1)－571.6 kJ·mol－1 285.8 kJ·mol－1 －285.8 kJ·mol－1 285.8 kJ·mol－1 有关 无关
(2)－890 kJ·mol－1 4 450 kJ
3．已知下列热化学方程式：
①H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；
②H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1；
③C(g)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1；
④C(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。
回答下列问题：
(1)上述反应中属于放热反应的是____________。
(2)H2的标准燃烧热ΔH＝________________；C的标准燃烧热ΔH＝________________。
(3)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为____________。
(4)CO的标准燃烧热ΔH＝________；其热化学方程式为_____________________________________。
答案：(1)①②③④
(2)－285.8 kJ·mol－1 －393.5 kJ·mol－1
(3)1 429 kJ (4)－283 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
解析：(1)物质的燃烧反应均为放热反应，而①②为氢气的燃烧，③④为C的燃烧，故①②③④均为放热反应；(2)标准燃烧热是指在101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量，C元素转化为CO2，H元素转化为液态水，故反应①为氢气的标准燃烧热的热化学方程式，即氢气的标准燃烧热为285.8 kJ·mol－1；反应④为C的标准燃烧热的热化学方程式，故C的标准燃烧热为393.5 kJ·mol－1；(3)10 g氢气的物质的量为＝5 mol，而1 mol氢气燃烧生成液态水时放出285.8 kJ，故5 mol氢气燃烧生成液态水时放出的热量为285.8 kJ·mol－1×5 mol＝1 429.0 kJ; (4)根据盖斯定律可知，将④－③可得CO的燃烧反应为CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，故CO的标准燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1。
情境引入
冬天常用煤炉燃煤取暖，夜里由于煤炉进气不足常导致煤气中毒事件发生。
(1)等量的煤不充分燃烧放出的热量和完全燃烧相比有何变化？
等量的煤不完全燃烧放出的热量小于完全燃烧放出的热量。根据盖斯定律可知：ΔH＝ΔH1＋ΔH2。
(2)煤不完全燃烧放出的热量是不是标准燃烧热？
煤不完全燃烧放出的热量不是标准燃烧热。
(3)教材中，将煤转化为水煤气是能源清洁化的重要途径。将等量的煤直接燃烧和转化为水煤气后再燃烧，能量是否相等？
煤的燃烧经过下列过程：
根据盖斯定律得ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，转化过程中能量相等。说明等量的煤直接燃烧或者转化为水煤气后再燃烧，生成的能量相等。
问题一 标准燃烧热
【典例1】已知在25 ℃和101 kPa时，1 g C8H18(辛烷)完全燃烧生成稳定产物时放出48.40 kJ热量。表示上述反应标准燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.40 kJ·mol－1
B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 517.60 kJ·mol－1
C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝5 517.60 kJ·mol－1
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－11 035.2 kJ·mol－1
答案：B
解析：在25 ℃和101 kPa时，1 g辛烷燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出48.40 kJ的热，则1 mol辛烷(即114 g)燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出48.40 kJ×114＝5 517.60 kJ的热，所以表示其标准燃烧热的热化学方程式为C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 517.60 kJ·mol－1，故B正确。
【解题必备】
1．标准燃烧热的含义
研究条件：101kPa 燃烧物的量：1mol
反应的程度：完全燃烧，指燃烧物中的C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)
2．标准燃烧热的三要素
①反应条件：25 ℃、101 kPa
②可燃物的用量：1 mol纯物质
③反应程度及产物：完全燃烧生成指定产物。完全燃烧时，不同元素对应的产物：C→CO2(g)、S→SO2(g)、H→H2O(l)、N→N2(g)。C→CO不是完全燃烧；SO3不是S的燃烧产物；若生成物中含有H2O，则必须为液态水，因为气态水在常温下状态不稳定。
3．燃烧热的单位和书写
(1)书写表示标准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的物质状态稳定。
例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
(2)标准燃烧热的表示方法：如甲烷的标准燃烧热为890.3 kJ·mol-1或ΔH=-890.3 kJ·mol-1。
【变式1-1】下列燃烧反应的反应热是标准燃烧热的是( )
A．H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1
B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2
C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3
D．H2S(g)＋O2(g)===S(s)＋H2O(l) ΔH4
答案：C
解析：标准燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的物质所放出的热量。生成物气态水不是稳定的状态，应是液态水，A不符合题意；生成物一氧化碳不是稳定状态，应生成二氧化碳，B不符合题意；符合标准燃烧热的定义，C符合题意；生成物硫不是稳定的物质，应生成二氧化硫，D不符合题意。
【变式1-2】下列关于标准燃烧热的说法正确的是( )
A．22.4 L H2完全燃烧生成H2O(l)时放出的热为H2的标准燃烧热
B．1 mol C燃烧生成CO(g)时放出的热为C的标准燃烧热
C．标准燃烧热和中和反应反应热都是反应热的种类之一
D．在25 ℃、101 kPa时，纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热，叫该物质的标准燃烧热
答案：C
解析：22.4 L H2在非标准状况下不一定为1 mol，A项错误；CO是C不完全燃烧的产物，B项错误；反应热包括很多种，标准燃烧热和中和反应反应热是其中的两种，C项正确；标准燃烧热必须确定可燃物的物质的量为1 mol，D项错误。
问题二 能源的开发和利用
【典例2】“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是( )
A．煤炭、汽油、潮汐能 B．水能、生物质能、天然气
C．太阳能、风能、沼气 D．地热能、海洋能、核能
答案：C
解析：煤炭、天然气属于化石燃料，属于不可再生能源，也不是新能源，潮汐能来自月球的吸引，A、B项错误；地热能来自地球本身，绝大多数海洋能来自太阳能，核能来自原子核的裂变，D项错误。
【解题必备】
1．能源的分类
分类依据 分类 定义 举例
转换过程 一次能源 从自然界中直接获取的自然能源 煤、石油、天然气、太阳能、风能、地热能、潮汐能
二次能源 一次能源经加工转换后获得的能源 电能、氢能、沼气、各种石油制品、煤的加工产品等
使用历史 常规能源 在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的能源 煤、石油、天然气、水能等
新型能源 一是指在新技术基础上开发利用的能源；二是指在新的运作方式下利用的能源 太阳能、风能、核能、海洋能、地热能、氢能、生物质能等
能源性质 可再生能源 可持续利用的一次能源 太阳能、风能、氢能、生物质能等
不可再生能源 经过亿万年形成的短期内无法恢复的能源 煤、石油、天然气、核能等
2．燃料的选择
(1)生活中选择何种物质作为燃料，考虑热值大小；
(2)考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。
【变式2-1】下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中，错误的是( )
A．化石燃料蕴藏的能量来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能
B．太阳能不能直接转化为电能
C．物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能等为人类所用
D．绿色植物发生光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来
答案：B
解析：化石燃料是由死去的有机物和植物在地下分解形成的，所以蕴藏的能量来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能，A正确；太阳能通过光伏发电可以转化为电能，B错误；物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能等为人类所用，C正确；绿色植物发生光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来，D正确。
【变式2-2】我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施能促进碳中和最直接有效的是( )
A．将重质油裂解为轻质油作为燃料
B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D．研发催化剂将CO2还原为甲醇
答案：D
解析：将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故A不符合题意；大规模开采可燃冰作为新能源，会增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求，故B不符合题意；通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故C不符合题意；研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇，可以减少二氧化碳的排放量，达到碳中和的目的，故D符合题意。
问题三 用标准燃烧热计算反应热
【典例3】根据表中标准燃烧热的数据，计算CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l)的反应热。
名称 化学式 ΔH/kJ·mol-1
氢气 H2(g) -285.8
一氧化碳 CO(g) -283.0
甲醇 CH3OH(l) -726.5
答案：ΔH＝－128.1 kJ·mol－1
解析：根据表中燃烧热的数据，可得下列热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
②CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
③CH3OH(g)＋O2(g)=== CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝－726.5 kJ·mol－1
根据盖斯定律，2×①+②-③可得到反应，CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)，因此ΔH＝[2×（－285.8 kJ·mol－1）+（－283.0 kJ·mol－1）]-（－726.5 kJ·mol－1）=－128.1 kJ·mol－1
【解题必备】利用标准燃烧热计算反应热的技巧
(1)燃烧热改写成热化学方程式。
(2)根据盖斯定律，利用加合法或路径法进行计算。
(3)计算方法：反应热=反应物的的燃烧热×化学计量数-生成物的燃烧热×化学计量数。
【变式3-1】常温常压下，1.5 g火箭燃料1,2-二甲基肼(H3C—NH—NH—CH3)完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出50 kJ的热，则该条件下1,2-二甲基肼的标准燃烧热为( )
A．－1 000 kJ·mol－1 B．－1 500 kJ·mol－1
C．－2 000 kJ·mol－1 D．－3 000 kJ·mol－1
答案：C
解析：1.5 g 1,2-二甲基肼的物质的量n＝＝ mol，所以1 mol 1,2-二甲基肼完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热为40×50 kJ＝2 000 kJ，即1,2-二甲基肼的标准燃烧热为－2 000 kJ·mol－1。
【变式3-2】已知一些烷烃的标准燃烧热如表：
化合物 标准燃烧热/kJ·mol-1 化合物 标准燃烧热/kJ·mol-1
甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0
乙烷 1 560.8 异丁烷 2 869.6
丙烷 2 221.5 异戊烷 3 531.3
(1)热稳定性：正丁烷________(填“＞”或“＜”)异丁烷。
(2)写出表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式_________________________________。
(3)相同物质的量的烷烃，碳原子数越多，燃烧放出的热量越________(填“多”或“少”)。
(4)有同学估计“正戊烷的标准燃烧热大约在3 540 kJ·mol－1左右”，你认为正确吗？________。理由是__________________________________________________。
答案：(1)＜
(2)C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－1 560.8 kJ·mol－1
(3)多
(4)正确 正丁烷的标准燃烧热比异丁烷的略大，所以正戊烷的标准燃烧热亦应略大于异戊烷
解析：(1)由表格中的数据可知，异丁烷的标准燃烧热比正丁烷的标准燃烧热小，则异丁烷的能量低，能量越低越稳定，即热稳定性为正丁烷＜异丁烷；(2)根据乙烷标准燃烧热的含义：1 mol乙烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时会放出1 560.8 kJ的热量，所以热化学方程式为C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 560.8 kJ·mol－1；(3)根据表中数据可知相同物质的量的烷烃，碳原子数越多；燃烧放出的热量越多；(4)由表中正丁烷、异丁烷的标准燃烧热比较可知，互为同分异构体的化合物，支链多的标准燃烧热小，正戊烷和异戊烷互为同分异构体，由于正丁烷的标准燃烧热比异丁烷的略大，所以正戊烷的标准燃烧热亦应略大于异戊烷，即正戊烷的标准燃烧热大约在3 540 kJ·mol－1左右。
1．下列有关能源的说法不正确的是( )
A．光电转换的基本装置就是太阳能电池，应用相当广泛
B．利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下可使水分解产生氢气
C．贮氢合金的发现和应用，开辟了解决氢气贮存、运输难题的新途径
D．煤、石油、天然气、氢能中，天然气、氢能是可再生能源
答案：D
解析：光电转换的基本装置就是太阳能电池，它的基本原理是光电效应，应用相当广泛，选项A正确；氢气燃烧放出大量的热量，且燃烧产物是水没有污染，所以氢气是21世纪极有前途的新型能源，科学家可以利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气从而利用氢能，选项B正确；气体难贮存和运输，将其转化为固态易贮存和运输，所以贮氢合金的应用，是解决氢气贮存、运输难题的新途径，选项C正确；化石燃料包括，煤、石油和天然气，不能再生，而氢能是可以再生的能源，选项D不正确。
2．下列说法正确的是( )
A．煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物
B．利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向
C．化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化，并伴随能量的转化
D．若反应过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量，则反应放热
答案：C
解析：煤、天然气和石油均为混合物，A错误；H2O非常稳定，加热使H2O分解要消耗大量的热能，得不偿失，B错误；D项中描述的是吸热反应，D错误。
3．你认为下列行为有悖于“节能减排，和谐发展”这一主题的是( )
A．将煤进行气化处理，提高煤的综合利用率
B．研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展
C．开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
D．实现资源的“3R”利用观，即减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
答案：B
解析：将煤进行气化处理，提高煤的综合利用率，能达到节能目的，故A不选；研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展，会加快能源消耗，故B选；开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料，能起到节能、减排、环保作用，故C不选；实现资源的“3R”利用观，即减少资源消耗(Reduce)，增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)，增大原料利用率，能起到节能、减排、环保作用，故D不选。
4．下列热化学方程式中ΔH代表标准燃烧热的是( )
A．CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(g)＋CO2(g) ΔH1
B．S(s)＋O2(g)===SO3(g) ΔH2
C．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3
D．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH4
答案：D
解析：CH4完全燃烧产生的指定产物是液态水，A不符合题意；S单质完全燃烧生成SO2，不能生成SO3，B不符合题意；可燃物应为1 mol，C不符合题意；C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH4符合标准燃烧热定义，D符合题意。
5．下列说法正确的是( )
A．乙烯完全燃烧时，放出的热量为乙烯的标准燃烧热
B．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热为碳的标准燃烧热
C．由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，可知CO的标准燃烧热为－283 kJ·mol－1
D．乙炔的标准燃烧热为－1 299.6 kJ·mol－1，则2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)反应的ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
答案：C
解析：选项A没有指明乙烯的物质的量为1 mol，且没说明生成物水的聚集状态；选项B中没有指明1 mol碳完全燃烧生成CO2(g)；选项D中热化学方程式中生成物水应为液态，反应热ΔH与其不对应。
6．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的标准燃烧热为－241.8 kJ·mol－1
B．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝a kJ·mol－1,2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝b kJ·mol－1，则a＞b
C．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热小于57.3 kJ
D．已知P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＜0，则白磷比红磷稳定
答案：C
解析：液态水变为气态水是吸热的，因此氢气的标准燃烧热小于－241.8 kJ·mol－1，A错误；碳完全燃烧放出的热多于不完全燃烧放出的热，焓变是负值，故a＜b，B错误；P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＜0，说明红磷的能量低于白磷的能量，所以白磷不如红磷稳定，D错误。
7．下列表述中正确的是( )
A．101 kPa时，1 mol C和3 mol C的标准燃烧热相等
B．由图1可知金刚石比石墨稳定
C．由图2可知H2的标准燃烧热数值大于483.6 kJ·mol－1
D．汽油燃烧时将全部的化学能转化为热能
答案：A
解析：标准燃烧热指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量，A项正确；由图1观察金刚石的总能量大于石墨的总能量，石墨比金刚石稳定，B项错误；由图2知2 mol H2标准燃烧生成2 mol H2O(g)放出483.6 kJ的热量，则1 mol H2燃烧生成1 mol H2O(g)放出241.8 kJ的热量，H2O(g)变成H2O(l)放热，由图2知H2的标准燃烧热数值大于241.8 kJ·mol－1，C项错误；汽油燃烧时化学能没有全部转化成热能，还有部分转化为光能等，D项错误。
8．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ·mol－1；
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ的热，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为( )
A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．2∶3
答案：C
解析：根据热化学方程式可知，H2的标准燃烧热为＝－285.8 kJ·mol－1。生成的n(H2O)＝＝0.2 mol，参加反应的H2为0.2 mol，故H2燃烧放出的热为0.2 mol×285.8 kJ·mol－1＝57.16 kJ，CO燃烧放出的热为113.74 kJ－57.16 kJ＝56.58 kJ，故n(CO)＝＝＝0.2 mol。则n(H2)∶n(CO)＝1∶1。
9．生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如图所示。
(1)下列有关说法正确的是 (填字母，下同)。
a．生物质能本质上来源于太阳能
b．纤维素中含有丰富的生物质能
c．将杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，可作家庭燃气
(2)由生物质可获得CO和H2。等物质的量的CO与H2反应时，其原子利用率可达100%，则该反应合成的物质可能是 。
a．汽油 b．甲醇(CH4O)
c．甲醛(CH2O) d．乙酸(C2H4O2)
答案：(1)abc (2)cd
解析：(2)等物质的量的CO与H2反应时，其原子利用率可达100%，则产物中n(C)∶n(O)∶n(H)＝1∶1∶2。
10．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的标准燃烧热为 ，C3H8的标准燃烧热为 。
(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)根据标准燃烧热的概念知H2、C3H8的标准燃烧热分别为－285.8 kJ·mol－1、－2 220 kJ·mol－1。
(2)完全燃烧释放的总热为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。
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很多，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)的标准燃烧热为－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
答案：A
解析：该热化学方程式中的水不是液态，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)时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，放出的热量应为628 kJ，故D项正确。
2．已知煤炭的燃烧热为393.5 kJ·mol-1，氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，一氧化碳的燃烧热为283.0 kJ·mol-1。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量” 。下列有关说法正确的是（ ）
A．反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH＜-571.6kJ·mol-1
B．CO的燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体
D．因285.8kJ·mol-1+283.0kJ·mol-1＞393.5kJ·mol-1，故该同学的结论是对的
答案：C
解析：A．氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)的ΔH＝-571.6kJ·mol-1，由于液态水转化为气态水吸热，则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH＞-571.6kJ·mol-1，A错误；B．一氧化碳的燃烧热为283.0kJ/mol，则CO的燃烧的热化学方程式为CO(g)+ O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1，B错误；C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳在高温下与水反应生成了可燃性气体氢气和CO，C正确；D．由于能量是守恒的，所以“煤炭燃烧时加少量水，不可能使煤炭燃烧放出更多的热量。”，故该同学的结论是错误的，D错误；答案选C。
3．断裂1 mol化学键所需的能量如表，火箭燃料肼(H2N—NH2)的有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法错误的是( )
化学键 N—N O==O N≡N N—H
键能/kJ 154 500 942 a
A．N2(g)比O2(g)稳定
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－534 kJ·mol－1
C．图中的ΔH3＝＋2 218 kJ·mol－1
D．表中的a＝194
答案：D
解析：A.化学键的断裂要吸收能量，N≡N键能942 kJ，O==O键能500 kJ，所以N≡N键能大，破坏需吸收更多的能量，相对于破坏氧气中O==O难，N2比O2稳定，故A正确；B.根据图中内容，可以看出N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－534 kJ·mol－1，故B正确；C.根据图中内容，可以看出N2H4(g)＋O2(g)===2N(g)＋4H(g)＋2O(g) ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝＋2 218 kJ·mol－1，故C正确；D.根据图中内容，可以看出N2H4(g)＋O2(g)===2N(g)＋4H(g)＋2O(g) ΔH3＝2 218 kJ·mol－1，化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值，旧键断裂吸收能量，新键生成释放能量，设断裂1 mol N—H键所需的能量为a，旧键断裂吸收的能量：154＋4a＋500＝2 218，解得a＝391，故D错误。
4．一些烷烃的燃烧热如下表：
化合物 ΔH/(kJ·mol－1) 化合物 ΔH/(kJ·mol－1)
甲烷 －891.0 正丁烷 －2878.0
乙烷 －1560.8 异丁烷 －2869.6
丙烷 －2221.5 2 甲基丁烷 －3531.3
下列说法正确的是( )
A．正戊烷的燃烧热大约是－3540 kJ·mol－1
B．热稳定性：正丁烷>异丁烷
C．乙烷燃烧的热化学方程式为：2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1560.8 kJ·mol－1
D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
答案：A
解析：由正丁烷和异丁烷的燃烧热数据可推出正戊烷比2 甲基丁烷的燃烧热略大些，A正确；1 mol正丁烷完全燃烧放出的热量比1 mol异丁烷完全燃烧放出的热量多，即1 mol正丁烷与O2反应时断键所吸收的能量比1 mol异丁烷与O2反应时断键所吸收的能量少，从而说明正丁烷的热稳定性小于异丁烷；C项中的ΔH＝－3121.6 kJ·mol－1且H2O应为液态；D项1 g CH4燃烧放出55.69 kJ的热量，1 g C2H6燃烧放出52.03 kJ的热量，D项错误。
