第二节 燃烧热 能源
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[课标要求]
1．理解燃烧热的概念，掌握有关燃烧热的计算。
2．了解使用化石燃料的利弊和新能源的开发。,
1．25 ℃、101 kPa时 ,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物
所放出的热量叫做该物质的燃烧热，单位是kJ·mol－1。
2．稳定氧化物的含义：①生成的氧化物不能再燃烧，②该氧化物
在25 ℃、101 kPa时为稳定聚集状态。如C→CO2(g)、H→H2O(l)、
S→SO2(g)。
3．太阳能、风能、地热能、核能、氢能、生物质能属于新能源。
1．概念
101 kPa时，1_mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。
2．单位
燃烧热属于反应热的一种，单位为“kJ·mol－1”。
3．意义
25 ℃时，甲烷的燃烧热为ΔH＝890.31 kJ·mol－1，热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.31 kJ·mol－1。表示1_mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890.31 kJ的热量。
4．燃烧热与中和热的比较
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
ΔH及
其单位
ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1
不同点
反应物
的量
1 mol
不一定为1 mol
生成物
的量
不确定
生成水的量为1 mol
表示
方法
燃烧热为
a kJ·mol－1或
ΔH＝－a kJ·mol－1
中和热为
57．3 kJ·mol－1或
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
1．下列热化学方程式中ΔH的数值能表示可燃物燃烧热的是( )
A．CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－802.3 kJ·mol－1
C．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
解析：选A B、D中水均为气态，不是稳定的氧化物，A项中ΔH的数值能表示CO的燃烧热。
2．已知：H2和CH4的燃烧热分别为ΔH＝－285.8 kJ·mol－1和ΔH＝－890 kJ·mol－1，112 L H2和CH4的混合气体(标准状况下)完全燃烧生成CO2和液态水时放出3 695 kJ的热量，则混合气体中H2和CH4的物质的量之比是________。
解析：n气体＝＝5 mol,1 mol混合气体完全燃烧放出的热量为＝739 kJ，利用十字交叉法计算
故＝≈。
答案：1∶3
[方法技巧]
利用燃烧热求混合气体组成的方法——十字交叉法
(1)条件：已知A气体的燃烧热为ΔH1，B气体的燃烧热为ΔH2(|ΔH2|>|ΔH1|)，又知A和B的混合气体1 mol与O2充分反应生成稳定的氧化物，其反应热为ΔH3，则可以用十字交叉法确定混合气体的组成。
(2)确定组成：
故＝
1．能源
(1)概念：能提供能量的资源。
(2)一般分类
①常规能源：即化石燃料，包括煤、石油、天然气。
②新能源：包括太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能、生物质能等。
2．能源的多种分类
3．新能源的特点
新能源
优点
缺点
太阳能
能量巨大、清洁、充足，不需要开采
能量密度低、开发成本高、稳定性差
氢能
燃烧热值高、资源丰富、无毒、无污染
储存、运输困难
地热能
蕴藏量丰富
正在开发之中
风能
能量巨大
不稳定，受地区、季节、气候影响甚大
1．“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
解析：选C 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，A、B错误；地热能、核能来自地球本身，潮汐能来自月球的吸引，绝大多数海洋能来自太阳能，D错误。
2．能源可划分为一次能源和二次能源。
(1)下列叙述中，正确的是________。
A．电能是二次能源 B．水力是二次能源
C．天然气是一次能源 D．水煤气是一次能源
(2)关于用水制取二次能源氢气，以下研究方向正确的是________。
A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下使氢成为二次能源
B．设法将太阳光聚集产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
解析：(1)根据能源的划分原则，电能和水煤气属于二次能源，水力和天然气是一次能源，A、C两项正确。(2)氢气可以燃烧，但水中的氢元素和氧元素是不能燃烧的，因此必须使水分解才能制取二次能源氢气，A项错误；由于H2和O2的化合为放热反应，故由H2O来制取H2必须由外界提供能量，可以利用太阳能或其他特殊的物质来提供能量使其分解，因为此分解反应是吸热反应。
答案：(1)AC (2)BD
[三级训练·节节过关]
1．合理利用燃料减小污染符合“可持续发展”理念，下列关于燃料的说法正确的是( )
A．“可燃冰”(化学组成CH4·nH2O)是将水变为油的新型燃料
B．氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料
C．乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料
D．石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料
解析：选B A项，“可燃冰”外观像冰，其化学组成是CH4·nH2O，水的化学式为H2O，根据元素守恒知，水不能变为油，错误；B项，氢能源具有来源广、热值高，且燃烧后生成水对环境无污染，正确；C项，乙醇中含有碳、氢、氧三种元素，其燃烧产物是二氧化碳和水，但乙醇为可再生能源，错误；D项，石油和煤都属于化石燃料，且属于不可再生能源，D错误。
2．甲醇属可再生能源，可代替汽油作为汽车的燃料，下列能正确表示甲醇燃烧热的热化学方程式为( )
A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋763.3 kJ·mol－1
B．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－763.3 kJ·mol－1
C．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－675.3 kJ·mol－1
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 526.6 kJ·mol－1
解析：选B 据燃烧热的定义，书写表示燃烧热的热化学方程式时要以1 mol可燃物为标准，其他物质的计量数可用分数，且生成物为稳定氧化物。
3．25 ℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ·mol－1、285.8 kJ·mol－1、890.3 kJ·mol－1、2 800 kJ·mol－1，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－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
D.C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1 400 kJ·mol－1
解析：选D A项，反应中生成的一氧化碳不是稳定氧化物，错误；B项，氢气燃烧是放热反应，错误；C项，生成物水是气体不是稳定氧化物，错误；D项，反应热与物质的量有关，热化学方程式中物质前的化学计量数表示的是物质的量，正确。
4．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(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
回答下列问题：
(1)H2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)，完全燃烧后放出总能量为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________(精确至小数点后2位)。
解析：(2)热量Q＝n·|ΔH|＝×285.8 kJ·mol－1＝142.9 kJ。
(3)m(H2O)＝18 g→n(H2O)＝1 mol→n(H2)＝1 mol
→V(H2)＝22.4 L
n(H2)＝1 mol→Q(H2)＝285.8 kJ→Q(CO)＝582.1 kJ
→n(CO)＝ mol
V(CO)＝ mol×22.4 L·mol－1
所以CO的体积分数＝≈0.39。
答案：(1)－285.8 kJ·mol－1 393.5 kJ·mol－1
(2)142.9 kJ (3)22.4 0.39
1．下列分别是利用不同能源发电的实例，其中不属于新能源开发利用的是( )
解析：选C 风能、太阳能、潮汐能均属于有待开发或正在开发的新能源。
2．下列图示关系不正确的是( )
解析：选B 燃烧热和中和热均属于反应热，两者是并列关系，A项正确；一次能源和二次能源是并列关系，而非交叉关系，B项错误；氧化还原反应既有放热反应又有吸热反应，非氧化还原反应也是既有放热反应又有吸热反应，C项正确；根据能源的分类及关系可知D项正确。
3．下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是( )
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境
③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量的热
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
解析：选D 燃料的燃烧都是氧化还原反应，乙醇作为燃料的优点是充分燃烧的产物不污染环境，乙醇是一种再生能源，燃烧时放出大量的热。
4．下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃，101 kPa)
(1)C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)
ΔH＝－2 878 kJ·mol－1
(2)C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)
ΔH＝－2 658 kJ·mol－1
(3)C4H10(g)＋O2(g)===4CO(g)＋5H2O(l)
ΔH＝－1 746 kJ·mol－1
(4)C4H10(g)＋O2(g)===4CO(g)＋5H2O(g)
ΔH＝－1 526 kJ·mol－1
由此判断，正丁烷的燃烧热ΔH为( )
A．－2 878 kJ·mol－1 B．－2 658 kJ·mol－1
C．－1 746 kJ·mol－1 D．－1 526 kJ·mol－1
解析：选A 正丁烷燃烧的四个热化学方程式中，(3)、(4)中C产物是CO而不是CO2(g)，(2)、(4)中H产物是H2O(g)而不是H2O(l)，故正丁烷的燃烧热由热化学方程式(1)来确定。
5．1.5 g火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)完全燃烧，放出50 kJ热量，则二甲基肼的燃烧热ΔH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
解析：选C 1.5 g放热为50 kJ，则1 mol二甲基肼(即60 g)放热为：×60 g·mol－1＝2 000 kJ·mol－1。
6．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的是( )
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能
A．①②④ B．①③⑤
C．③⑤ D．⑤
解析：选D 新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且有些可以再生，根据这些特征进行判断。石油、天然气、煤属于化石能源，短时间内不可形成，是不可再生能源；太阳能、燃料电池、风能、氢能是清洁能源且可以再生，是新能源的范畴。
7．下列关于燃烧热的说法中正确的是( )
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．常温下，可燃物燃烧放出的热量
C．在25 ℃、1.01×105 Pa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
D．燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变
解析：选C 在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，A错误，B错误，C正确。D项，燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧释放的热量，与化学计量数无关，D错误。
8．已知葡萄糖的燃烧热ΔH＝－2 804 kJ·mol－1，当它氧化生成1 g液态水时放出的热量是( )
A．26.0 kJ B．51.9 kJ
C．155.8 kJ D．467.3 kJ
解析：选A 葡萄糖的燃烧热是－2 804 kJ·mol－1，即1 mol葡萄糖完全燃烧生成6 mol二氧化碳和6 mol液态水时放出2 804 kJ的热量，当生成1 g液态水时放出热量为÷6 mol×2 804 kJ＝26.0 kJ。
9．已知25 ℃、101 kPa时下列物质的燃烧热：
序号
名称
化学式
ΔH(kJ·mol－1)
①
苯
C6H6(l)
－3 267.5
②
一氧化碳
CO(g)
－283.0
③
乙醇
C2H5OH(l)
－1 366.8
试写出表示上述物质燃烧热的热化学方程式。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
答案：①C6H6(l)＋O2(g)===6CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－3 267.5 kJ·mol－1
②CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
③C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1
10．城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1
已知CO气体燃烧的热化学方程式为
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－282.57 kJ·mol－1
试比较同物质的量的丙烷和一氧化碳燃烧，产生的热量比值约为________。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为
____________。
(4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是________________________________________________________________________。
解析：(1)由题意“由煤与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气”“煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气”，可知化学方程式为C＋H2O(g)CO＋H2；
(2)同物质的量的丙烷和一氧化碳燃烧，产生的热量比值为2 220.0∶282.57＝7.86∶1。同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值为∶＝142.9∶50.5＝2.83∶1。
答案：(1)C＋H2O(g)CO＋H2
(2)7.86∶1 (3)2.83∶1 (4)来源丰富；产物无污染
1．下列说法正确的是( )
A．CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，故反应一定是吸热反应
B．在101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C．物质燃烧都需要氧气
D．物质燃烧放出热量的多少与外界条件有关
解析：选D A项，CO是强还原剂(高温时)，点燃时易和氧气反应，生成稳定的二氧化碳，故CO燃烧是放热反应，错误；B项，碳燃烧有完全燃烧与不完全燃烧，1 mol碳完全燃烧生成CO2时所放出的热量叫燃烧热，错误；任何发光、放热的剧烈的化学反应都叫燃烧，如H2在Cl2中燃烧，C项错误。
2．下列说法正确的是( )
A．甲烷的燃烧热为ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
B．NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1(中和热)
C．测定盐酸和NaOH溶液反应的中和热时，每次实验均应测量3个温度，即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应后终止温度
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1(燃烧热)
解析：选C 燃烧热指的是1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，其中产物中的水为液态，A项错误；中和热是稀的强酸和强碱中和生成1 mol水所释放的热量，醋酸是弱酸，其与NaOH反应放出的热量小于57.3 kJ·mol－1，B项错误；C项正确；D项中H2(g)的化学计量数是1时，其反应热才是燃烧热，错误。
3．下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A．已知CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，则表示CO燃烧热的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的
ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1
D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
解析：选C A项，表示燃烧热时，CO的化学计量数应为1，错误；B项，需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如煤炭的燃烧，错误；C项，CO2分解生成CO和O2的反应，与CO与O2反应生成CO2，在相应物质化学计量数相同时，反应热数值相等，符号相反，正确；D项，甲烷燃烧应生成液态水，此时才是甲烷的燃烧热。
4．以下几个热化学方程式，表示碳或氢气燃烧热的热化学方程式是( )
A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
B．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.5 kJ·mol－1
D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
解析：选B A项，碳不完全燃烧，错误；B项正确；C项，氢气不是1 mol，错误；D项，生成的水为气态不是水的稳定状态，错误。
5．在25 ℃、1.01×105 Pa时，1 g CH4燃烧时生成CO2与液态H2O，放出55.6 kJ的热量，则CH4的燃烧热ΔH为( )
A．55.6 kJ·mol－1 B．889.6 kJ·mol－1
C．－889.6 kJ·mol－1 D．444.8 kJ·mol－1
解析：选C 在25 ℃、1.01×105 Pa时，1 g CH4燃烧时生成CO2与液态H2O，放出55.6 kJ的热量，则1 mol CH4燃烧时生成CO2与液态H2O，放出889.6 kJ的热量，CH4的燃烧热ΔH为－889.6 kJ·mol－1。
6．反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g CO(g)，放出的热量为110.5 kJ
B．2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)，放出的热量大于221 kJ
C．该反应的热化学方程式是2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ
D．C的燃烧热为110.5 kJ·mol－1
解析：选B 由图可知C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1，则A项中应改为28 g CO；C项中ΔH的单位错误；D项中C的燃烧热不为110.5 kJ·mol－1，因为此时生成的是CO(g)，不是稳定的氧化物CO2(g)。
7．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1
由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体，在上述条件下完全燃烧释放的热量为( )
A．2 912 kJ B．2 953 kJ
C．3 236 kJ D．3 867 kJ
解析：选B 由热化学方程式知，CO、CH4的燃烧热分别为ΔH＝－283 kJ·mol－1和ΔH＝－890 kJ·mol－1，由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体完全燃烧放出的热量为1 mol×283 kJ·mol－1＋3 mol×890 kJ·mol－1＝283 kJ＋2 670 kJ＝2 953 kJ。
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
标准状况8.96 L某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，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
解析：选C 混合气体n(混合)＝8.96 L÷22.4 L·mol－1＝0.4 mol,1 mol混合气体燃烧放出的热量113.74 kJ÷0.4 mol＝284.35 kJ·mol－1，又知H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，CO的燃烧热ΔH＝－282.9 kJ·mol－1，利用十字交叉法计算：
n(H2)∶n(CO)＝1.45∶1.45＝1∶1。
9．(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是________；表示反应中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1的是________(填“ΔH1”“ΔH2”和“ΔH3”等)。
A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
C．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3
D．Ba(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH4
E．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH5
F．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH6
(2)化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关(键能可以简单理解为断开1 mol化学键时所需吸收的能量)，下表是部分化学键的键能数据：
化学键
P—P
P—O
OO
PO
键能(kJ·mol－1)
a
360
500
434
已知白磷(P4)的燃烧热为2 378 kJ·mol－1，白磷完全燃烧的产物(P4O10)的结构如上图所示，则上表中a＝________(保留到整数)。
解析：(1)表示燃烧热时，反应物为1 mol，且产物为稳定的氧化物；表示中和热时，强酸与强碱反应，在稀溶液中进行，生成水的物质的量为1 mol，由此判断ΔH3为燃烧热，ΔH5为中和热。
(2)P4＋5O2===P4O10
P4中有6个P—P，P4O10中有12个P—O,4个PO，根据题意得：6a＋5×500－12×360－4×434＝－2 378，a＝196。
答案：(1)ΔH3 ΔH5
(2)196
课件23张PPT。解析：(2)热量Q＝n·|ΔH|＝×285.8 kJ·mol－1＝142.9 kJ。
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(三)”
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课时跟踪检测（三） 燃烧热 能源
1．下列分别是利用不同能源发电的实例，其中不属于新能源开发利用的是( )
解析：选C 风能、太阳能、潮汐能均属于有待开发或正在开发的新能源。
2．下列图示关系不正确的是( )
解析：选B 燃烧热和中和热均属于反应热，两者是并列关系，A项正确；一次能源和二次能源是并列关系，而非交叉关系，B项错误；氧化还原反应既有放热反应又有吸热反应，非氧化还原反应也是既有放热反应又有吸热反应，C项正确；根据能源的分类及关系可知D项正确。
3．下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是( )
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境
③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量的热
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
解析：选D 燃料的燃烧都是氧化还原反应，乙醇作为燃料的优点是充分燃烧的产物不污染环境，乙醇是一种再生能源，燃烧时放出大量的热。
4．下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃，101 kPa)
(1)C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)
ΔH＝－2 878 kJ·mol－1
(2)C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)
ΔH＝－2 658 kJ·mol－1
(3)C4H10(g)＋O2(g)===4CO(g)＋5H2O(l)
ΔH＝－1 746 kJ·mol－1
(4)C4H10(g)＋O2(g)===4CO(g)＋5H2O(g)
ΔH＝－1 526 kJ·mol－1
由此判断，正丁烷的燃烧热ΔH为( )
A．－2 878 kJ·mol－1 B．－2 658 kJ·mol－1
C．－1 746 kJ·mol－1 D．－1 526 kJ·mol－1
解析：选A 正丁烷燃烧的四个热化学方程式中，(3)、(4)中C产物是CO而不是CO2(g)，(2)、(4)中H产物是H2O(g)而不是H2O(l)，故正丁烷的燃烧热由热化学方程式(1)来确定。
5．1.5 g火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)完全燃烧，放出50 kJ热量，则二甲基肼的燃烧热ΔH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
解析：选C 1.5 g放热为50 kJ，则1 mol二甲基肼(即60 g)放热为：×
60 g·mol－1＝2 000 kJ·mol－1。
6．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的是( )
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能
A．①②④ B．①③⑤
C．③⑤ D．⑤
解析：选D 新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且有些可以再生，根据这些特征进行判断。石油、天然气、煤属于化石能源，短时间内不可形成，是不可再生能源；太阳能、燃料电池、风能、氢能是清洁能源且可以再生，是新能源的范畴。
7．下列关于燃烧热的说法中正确的是( )
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．常温下，可燃物燃烧放出的热量
C．在25 ℃、1.01×105 Pa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
D．燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变
解析：选C 在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，A错误，B错误，C正确。D项，燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧释放的热量，与化学计量数无关，D错误。
8．已知葡萄糖的燃烧热ΔH＝－2 804 kJ·mol－1，当它氧化生成1 g液态水时放出的热量是( )
A．26.0 kJ B．51.9 kJ
C．155.8 kJ D．467.3 kJ
解析：选A 葡萄糖的燃烧热是－2 804 kJ·mol－1，即1 mol葡萄糖完全燃烧生成6 mol二氧化碳和6 mol液态水时放出2 804 kJ的热量，当生成1 g液态水时放出热量为÷6 mol×2 804 kJ＝26.0 kJ。
9．已知25 ℃、101 kPa时下列物质的燃烧热：
序号
名称
化学式
ΔH(kJ·mol－1)
①
苯
C6H6(l)
－3 267.5
②
一氧化碳
CO(g)
－283.0
③
乙醇
C2H5OH(l)
－1 366.8
试写出表示上述物质燃烧热的热化学方程式。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
答案：①C6H6(l)＋O2(g)===6CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－3 267.5 kJ·mol－1
②CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
③C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1
10．城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。
(1)试写出制取水煤气的主要化学方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1
已知CO气体燃烧的热化学方程式为
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－282.57 kJ·mol－1
试比较同物质的量的丙烷和一氧化碳燃烧，产生的热量比值约为________。
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为____________。
(4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是__________________。
解析：(1)由题意“由煤与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气”“煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气”，可知化学方程式为C＋H2O(g)CO＋H2；
(2)同物质的量的丙烷和一氧化碳燃烧，产生的热量比值为2 220.0∶282.57＝7.86∶1。同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值为∶＝142.9∶50.5＝2.83∶1。
答案：(1)C＋H2O(g)CO＋H2
(2)7.86∶1 (3)2.83∶1 (4)来源丰富；产物无污染
1．下列说法正确的是( )
A．CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，故反应一定是吸热反应
B．在101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C．物质燃烧都需要氧气
D．物质燃烧放出热量的多少与外界条件有关
解析：选D A项，CO是强还原剂(高温时)，点燃时易和氧气反应，生成稳定的二氧化碳，故CO燃烧是放热反应，错误；B项，碳燃烧有完全燃烧与不完全燃烧，1 mol碳完全燃烧生成CO2时所放出的热量叫燃烧热，错误；任何发光、放热的剧烈的化学反应都叫燃烧，如H2在Cl2中燃烧，C项错误。
2．下列说法正确的是( )
A．甲烷的燃烧热为ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
B．NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1(中和热)
C．测定盐酸和NaOH溶液反应的中和热时，每次实验均应测量3个温度，即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应后终止温度
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1(燃烧热)
解析：选C 燃烧热指的是1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，其中产物中的水为液态，A项错误；中和热是稀的强酸和强碱中和生成1 mol水所释放的热量，醋酸是弱酸，其与NaOH反应放出的热量小于57.3 kJ·mol－1，B项错误；C项正确；D项中H2(g)的化学计量数是1时，其反应热才是燃烧热，错误。
3．下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A．已知CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，则表示CO燃烧热的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
B．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的
ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1
D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
解析：选C A项，表示燃烧热时，CO的化学计量数应为1，错误；B项，需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如煤炭的燃烧，错误；C项，CO2分解生成CO和O2的反应，与CO与O2反应生成CO2，在相应物质化学计量数相同时，反应热数值相等，符号相反，正确；D项，甲烷燃烧应生成液态水，此时才是甲烷的燃烧热。
4．以下几个热化学方程式，表示碳或氢气燃烧热的热化学方程式是( )
A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
B．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.5 kJ·mol－1
D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
解析：选B A项，碳不完全燃烧，错误；B项正确；C项，氢气不是1 mol，错误；D项，生成的水为气态不是水的稳定状态，错误。
5．在25 ℃、1.01×105 Pa时，1 g CH4燃烧时生成CO2与液态H2O，放出55.6 kJ的热量，则CH4的燃烧热ΔH为( )
A．55.6 kJ·mol－1 B．889.6 kJ·mol－1
C．－889.6 kJ·mol－1 D．444.8 kJ·mol－1
解析：选C 在25 ℃、1.01×105 Pa时，1 g CH4燃烧时生成CO2与液态H2O，放出55.6 kJ的热量，则1 mol CH4燃烧时生成CO2与液态H2O，放出889.6 kJ的热量，CH4的燃烧热ΔH为－889.6 kJ·mol－1。
6．反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g CO(g)，放出的热量为110.5 kJ
B．2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)，放出的热量大于221 kJ
C．该反应的热化学方程式是2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ
D．C的燃烧热为110.5 kJ·mol－1
解析：选B 由图可知C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1，则A项中应改为28 g CO；C项中ΔH的单位错误；D项中C的燃烧热不为110.5 kJ·mol－1，因为此时生成的是CO(g)，不是稳定的氧化物CO2(g)。
7．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1
由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体，在上述条件下完全燃烧释放的热量为( )
A．2 912 kJ B．2 953 kJ
C．3 236 kJ D．3 867 kJ
解析：选B 由热化学方程式知，CO、CH4的燃烧热分别为ΔH＝－283 kJ·mol－1和ΔH＝－890 kJ·mol－1，由1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体完全燃烧放出的热量为
1 mol×283 kJ·mol－1＋3 mol×890 kJ·mol－1＝283 kJ＋2 670 kJ＝2 953 kJ。
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
标准状况8.96 L某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，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
解析：选C 混合气体n(混合)＝8.96 L÷22.4 L·mol－1＝0.4 mol,1 mol混合气体燃烧放出的热量113.74 kJ÷0.4 mol＝284.35 kJ·mol－1，又知H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，CO的燃烧热ΔH＝－282.9 kJ·mol－1，利用十字交叉法计算：
n(H2)∶n(CO)＝1.45∶1.45＝1∶1。
9．(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是________；表示反应中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1的是________(填“ΔH1”“ΔH2”和“ΔH3”等)。
A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
C．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3
D．Ba(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)===BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH4
E．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH5
F．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH6
(2)化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关(键能可以简单理解为断开
1 mol化学键时所需吸收的能量)，下表是部分化学键的键能数据：
化学键
P—P
P—O
OO
PO
键能(kJ·mol－1)
a
360
500
434
已知白磷(P4)的燃烧热为2 378 kJ·mol－1，白磷完全燃烧的产物(P4O10)的结构如上图所示，则上表中a＝________(保留到整数)。
解析：(1)表示燃烧热时，反应物为1 mol，且产物为稳定的氧化物；表示中和热时，强酸与强碱反应，在稀溶液中进行，生成水的物质的量为1 mol，由此判断ΔH3为燃烧热，ΔH5为中和热。
(2)P4＋5O2===P4O10
P4中有6个P—P，P4O10中有12个P—O,4个PO，根据题意得：6a＋5×500－12×360－4×434＝－2 378，a＝196。
答案：(1)ΔH3 ΔH5
(2)196
