人教版高中化学选修4教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：02【基础】燃烧热 化学反应热的计算
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修4教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：02【基础】燃烧热 化学反应热的计算 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 277.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-01-05 16:19:40 | ||
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文档简介
燃烧热 化学反应热的计算
【学习目标】
1、了解燃烧热、中和热的概念，并能进行简单的计算；
2、了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义；
3、知道盖斯定律，能用盖斯定律进行反应热的简单计算。
【要点梳理】
要点一、反应热的类型
1、燃烧热：在101kPa时，1mol物质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。燃烧热的单位一般用kJ/mol表示。
要点诠释：燃烧热是反应热的一种形式。使用燃烧热的概念时要理解下列要点。
① 规定是在101 kPa压强下测出热量。书中提供的燃烧热数据都是在101kPa下测定出来的。因为压强不同，反应热有所不同。
② 规定可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。因此，表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数为1，其他物质的化学计量数常出现分数。例如，C8H18的燃烧热为5518kJ/mol，用热化学方程式表示则为
C8H18(l)+O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l) △H=－5518kJ/mol
③ 规定生成物为稳定的氧化物．例如C→ CO2、H →H2O(l)、S →SO2等。
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5kJ/mol
2、中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。
中和热的表示：H＋(aq)+OH－(aq)=H2O(l) △H=－57.3kJ/mol。
要点诠释：
① 这里的稀溶液一般要求酸溶液中的c(H＋)≤1mol/L，碱溶液中的c(OH－)≤1mol/L。这是因浓酸溶液和浓碱溶液相互稀释时会放出热量。
②强酸与强碱的中和反应其实质是H＋和OH－反应(即与酸、碱的种类无关)，通过许多次实验测定，1molH＋和1molOH－反应生成1molH2O时，放出热量57.3kJ。其热化学方程式为
H＋(aq)+OH－(aq)=H2O(l)；△H=－57.3kJ/mol
因此，所有中和反应的△H相同，都为－57.3kJ/mol。
③ 中和热是以生成1molH2O为基准，因为表示中和热的热化学方程式中，水的化学计量数为1，其酸、碱或盐的化学计量数可以为分数；中和反应对象为稀溶液；强酸与强碱中和时生成1mol H2O均放热57.3kJ，弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
要点诠释：比较燃烧热与中和热
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
△H
△H<0，单位：kJ/mol
不相同点
反应条件
101kPa
在稀溶液中
反应物的量
1mol(O2的量不限)
可能是1mol，也可能是0.5mol
生成物的量
不限量
H2O是1mol
反应热的含义
1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物燃烧热也不同。
生成1molH2O时放出的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为57.3kJ/mol。
要点二、能源
1、含义：
能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。我国目前使用的主要能源是化石燃料。
2、我国能源的现状
(1)主要是化石燃料蕴藏量有限，而且不能再生，最终将枯竭。
(2)能源利用率低，浪费严重。
(3)能源储量丰富，我国的人均能源拥有量较低。
(4)近年来能源的总消费量与人均消费量情况呈下降趋势，但是，仍然出现了能源危机问题。
3．新能源
类型：太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等。
特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。
要点三、盖斯定律
1、盖斯定律的内容
不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。.换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
2、盖斯定律直观化
△H＝△H1+△H2
3、盖斯定律的应用
(1)有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。?
例如：C(s)＋0.5O2(ｇ)=CO(g)
上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2、O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的△H无法直接测得。但是下述两个反应的△H却可以直接测得：
C(s)＋O2(g)=CO2(g)?? △H1=-393.5kJ/mol
CO(g)＋0.5 O2(g)＝CO2(g) △H2＝-283.0kJ/mol
根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的△H。?
分析上述反应的关系，即知
△H1＝△H2＋△H3
△H3＝△H1－△H2＝-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)＝-110.5kJ/mol
由以上可知，盖斯定律的实用性很强。
(2)在化学计算中，可利用热化学方程式的组合，根据盖斯定律进行反应热的计算。
(3)在化学计算中，根据盖斯定律的含义，可以根据热化学方程式的加减运算，比较△H的大小。
要点四、反应热的计算
根据热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据，可以计算一些反应的反应热。反应热、燃烧热的简单计算都是以它们的定义为基础的，只要掌握了它们的定义的内涵，注意单位的转化即可。
热化学方程式的简单计算的依据：
(1)热化学方程式中化学计量数之比等于各物质物质的量之比；还等于反应热之比。
(2)热化学方程式之间可以进行加减运算。
【典型例题】
类型一、概念的应用
例1?下列热化学方程式中，△H能正确表示物质的燃烧热的是( )
A．CO(g) +1/2O2(g) =CO2(g) △H＝-283.0 kJ/mol
B．C(s) +1/2O2(g) =CO(g) △H＝-110.5 kJ/mol
C．H2(g) +1/2O2(g)=H2O(g) △H＝-241.8 kJ/mol
D．2C8H18(l) +25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l) △H＝-11036 kJ/mol
【思路点拨】解题时注意燃烧热定义的要点：“1 mol、充分燃烧、生成稳定的氧化物”。
【答案】A
【解析】A 本题旨在考查燃烧热的定义，选项B不是物质完全燃烧生成稳定的氧化物，选项C生成物H2O(g)不是稳定的氧化物，其稳定的氧化物为H2O(l)，选项D不是1mol的完全燃烧不符合燃烧热的概念。
【总结升华】高中阶段的化学，在学习时尤其注意准确掌握概念的内涵和外延，不可自己凭空想像，做不出不当假设。
举一反三：
【变式1】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol，向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸、浓H2SO4、稀硝酸，则恰好完全反应时的热效应△H1、△H2、△H3的关系正确的是
A. △H1>△H2>△H3 B. △H1<△H3<△H2
C. △H2>△H1>△H3 D. △H1>△H3>△H2
【答案】 D
【解析】弱电解质电离吸热，中和过程放热少；浓硫酸稀释放热，中和过程放热多。△H的比较要注意符号，放热越多，△H越小。
【变式2】已知：
2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l); (H1= – 572 kJ /mol
CH4(g) +2O2(g) = CO2(g)+2H2O (l); ( H2= – 890 kJ/mol
由1 mol H2和2 mol CH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。
【答案】2066kJ
【解析】1mol H2完全燃烧放出的热量是572kJ/2，2mol CH4完全燃烧放出的热量是890kJ×2，本题释放的总能量应当是(572/2+890×2 )kJ．
【变式3】甲烷和氢气燃烧的热化学方程式分别如下：
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1 ?
2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3
常温下取体积为4：1的甲烷和氢气混合气体11.2L(标况)，完全燃烧后恢复常温，放出热量为( )
A、0.4△H1＋0.05△H3 B、0.4△H1＋0.05△H2 ?
C、0.4△H1＋0.1△H3 D、0.4△H1＋0.2△H3
【答案】A?
类型二、能源的利用
例2 ?我国二氧化碳的排放量位居世界第二，为减少二氧化碳这种温室气体的排放，下列措施不对的是：
A. 大力发展氢能源 B. 充分利用太阳能
C. 不使用含碳能源 D. 提高能源利用率 ?
【答案】C
【解析】目前全球能源还主要依靠含碳物质的燃烧。要减少二氧化碳的排放应在开发新能源，提高能源利用率等方面下功夫。
举一反三：
【变式1】（2019 福建泉州五校联考）化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是（ ）
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
B．用废旧皮革生产药用胶囊可以提高原子利用率
C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术
D．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染
【答案】B
【解析】使用清洁能源可减少大气污染物的排放，还可以节约化石能源，所以A正确；旧皮革中含有有毒物质，不能用来生产药用胶囊，B错误；C正确；白色污染是指废旧塑料制品带来的污染，提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染，D正确。
类型三、盖斯定律 反应热的计算
例3已知C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g) ΔH＝akJ·mol-1，2C(s)+O2(g)====2CO(g) ΔH＝-220 kJ·mol-1，H—H、O＝O和O—H键的键能分别为436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1，则a为( )
A.-332 B.-118 C.+350 D.+130
【思路点拨】利用盖斯定律找出题中的两个热化学方程式与H-H、O＝O和O—H键的键能之间的关系。
【答案】D
【解析】根据题意有①C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g) ΔH＝akJ·mol-1，②2C(s)+O2(g)====2CO(g) ΔH＝-220 kJ·mol-1，根据盖斯定律②-①×2得2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)
ΔH＝-(220+2a)kJ·mol-1，496+2×436-2×2×462＝-(220+2a)，a＝+130，D正确。
【总结升华】利用盖斯定律进行计算的一般步骤：
举一反三：
【变式1】用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应．
①CaSO4（s）+CO（g）?CaS（s）+CO2（g）△H1=﹣47.3kJ?mol﹣1
②CaSO4（s）+CO（g）?CaO（s）+CO2（g）+SO2（g）△H2=+210.5kJ?mol﹣1
③CO（g）?C（s）+CO2（g）△H3=﹣86.2kJ?mol﹣1
反应2CaSO4（s）+7CO（g）?CaS（s）+CaO（s）+6CO2（g）+C（s）+SO2（g）的△H=
（用△H1、△H2和△H3表示）
【答案】4△H1+△H2+2△H3
【解析】根据盖斯定律，①×4+②+③×2可得：2CaSO4（s）+7CO（g）?CaS（s）+CaO（s）+6CO2（g）+C（s）+SO2（g）的△H=4△H1+△H2+2△H3
【变式2】盖斯根据一系列事实于1840年提出“不管化学过程是一步或分数步完成，这一过程热效应相同。”
换而言之：若一个反应可分成几步完成，则各步反应的反应热总和与该反应一次发生时反应热相同。
应用这条原理，解决下面问题：
已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=—393.5kJ· mol—1
CO(g)+?O2(g)=CO2(g) △H=—283kJ· mol—1
写出C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的，热化学方程式 ?。
【答案】依题知：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=—393.5kJ· mol—1……①
CO(g)+?O2(g)=CO2(g) △H=—283kJ· mol—1……②
反应①-反应②得到
C(s)+?O2(g)=CO(g) △H=—110.5kJ· mol-1……③
故答案为C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的反应热为110.5kJ，
其热化学方程式为：③式。
【解析】先写出C(s)与O2(气)反应的化学方程式，由盖斯定律可知，碳完全燃烧生成CO2这个过程可分为两步完成。第一步是碳不完全燃烧生成CO，第二步是CO完全燃烧生成CO2。这两步的反应热之和应等于完全燃烧时的反应热。
【强调】正确书写热化学方程式要比判断正误档次要高。它要求学生全面掌握书写原则，无一疏漏。要认真细致进行计算，写出简明准确无误的热化学方程式。
例4 （2019 山东临沂月考）已知单质硫在通常条件下以S8（斜方硫）的形式存在，其结构为：（冠状）。在一定条件下，S8（s）和O2（g）发生反应依次转化为SO2（g）和SO3（g）。反应过程和能量关系可用下图简单表示（图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据）。
（1）写出表示S8燃烧热的热化学方程式：________。
（2）写出SO3（g）分解生成SO2和O2的热化学方程式：________。
（3）若已知硫氧键（S＝O）的键能为d kJ·mol－1，氧氧键（O＝O）的键能为e kJ·mol－1，则S8分子中硫硫键（S—S）的键能为________。
【思路点拨】解题注意分解图像中的数据，结合相关定义解答。
【答案】（1）S8（s）+8O2（g）==8SO2（g） ΔH=－8a kJ·mol－1
（2）2SO3（g）==2SO2（g）+O2（g） ΔH=+2b kJ·mol－1
（3）（2d－a－e）kJ·mol－1
【解析】（1）根据图象分析可知，1 mol O2和 mol S8反应生成二氧化硫放热a kJ，根据燃烧热的概念可写出热化学方程式。
（2）根据题中图示可知SO3（g）的分解反应为吸热反应，在书写热化学方程式时注意标注物质的聚集状态。
（3）已知硫氧键（S＝O）的键能为d kJ·mol－1，氧氧键（O＝O）的键能为e kJ·mol－1，设S8分子中硫硫键能为x kJ·mol－1，依据反应热=反应物的键能总和－生成物的键能总和得8x+8e－16d=－8a，x=2d－a－e。
【总结升华】有关反应热的计算方法：（1）盖斯定律及其应用；（2）根据一定量的物质参加反应放出的热量（或已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小；（3）利用键能计算反应热。
举一反三：
【变式1】已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=—571.6kJ· mol—1
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=—2220.0kJ· mol—1
实验测得H2与C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中H2与C3H8体积比是
A. 1:3 B. 3:1 C. 1:4 D. 1:1
【答案】B
设H2的物质的量为x，则C3H8的物质的量为5-x，则(571.6÷2)x?+2220×(5-x)=3847
所以x=3.75mol，由体积之比等于物质的量之比3.75:(5-3.75)=3:1 ?
【解析】可根据所给热化学方程式及反应热数值分别求出1mol H2和1mol C3H8完全燃烧各自放出的热量，然后再求混合物的组成。
【巩固练习】
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．以下几个热化学方程式，能表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的热化学方程式是 ( )
A．C(s)＋1/2O2(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＝－571.6 kJ·mol－1
D．H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
2．下列有关能量转换的说法正确的是 ( )
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
3．天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为CH4＋2O2CO2＋2H2O，C3H8＋5O23CO2＋4H2O。现有一套以天然气为燃料的灶具，今改为烧液化石油气，应采取的正确措施是 ( )
A．减少空气进入量，增大石油气进气量
B．增大空气进入量，减少石油气进气量
C．减少空气进入量，减少石油气进气量
D．增大空气进入量，增大石油气进气量
4．有人预言：H2是21世纪最理想的能源，其根据不正确的是 ( )
A．生成H2的原料来源广阔
B．在等质量的可燃气体中，H2燃烧时放出的热量多
C．H2易液化，携带方便
D．燃烧时无污染
5．石墨和金刚石都是碳元素的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化成金刚石时，要吸收E kJ的能量，下列说法正确的是 ( )
A．石墨不如金刚石稳定
B．金刚石不如石墨稳定
C．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多
D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多
6．（2019 山东烟台期中）已知1 mol燃料完全燃烧的数据分别为：
燃料
一氧化碳
甲烷
异辛烷（C8H18）
乙醇
ΔH
－283.0 kJ·mol－1
－891.0 kJ·mol－1
－5461.0 kJ·mol－1
－1366.8 kJ·mol－1
使用上述燃料，最能体现“低碳经济”理念的是（ ）
A．一氧化碳 B．甲烷 C．异辛烷 D．乙醇
7．已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体。等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面有关天然气的几种叙述中正确的是 ( )
①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源 ②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大 ③燃烧天然气也是酸雨的成因之一
A．①②③ B．只有①
C．①和② D．只有③
8．（2019 河南洛阳统考）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，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
B．已知NaOH（aq）+HCl（aq）==NaCl（aq）+H2O（1） 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57.3 kJ的热量
C．已知2C（s）+2O2（g）==2CO2（g） ΔH=a；2C（s）+O2（g）==2CO（g） ΔH=b，则a＞b
D．已知c（石墨，s）==c（金刚石，s） ΔH＞0，则石墨比金刚石稳定
9．已知：C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1
CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H2
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H4
3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A．△H1＞0，△H3＜0
B．△H2＞0，△H4＞0
C．△H1=△H2+△H3
D．△H3=△H4+△H5
10．（2019 济南模拟）25℃、101 kPa时，1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水，同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是( )
A.CH3OH(l)+ O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-725.8 kJ·mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝+1 451.6 kJ·mol-1
C.2CH3OH+3O2====2CO2+4H2O ΔH＝-22.68 kJ·mol-1
D.CH3OH(l)+ O2(g)====CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝-725.8 kJ·mol-1
11．有关键能数据如表
化学键
Si—O
O＝O
Si—Si
键能/kJ·mol－1
x
498.8
176
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式：Si(s)＋O2(g)＝SiO2(s)；ΔH＝－989.2 kJ·mol－1，
则表中x的值为 ( )
A．460 B．920
C．1165.2 D．423.3
12．在一定温度下，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
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ/mol
1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为 ( )
A．2912 kJ B．2953 kJ
C．3236 kJ D．3867 kJ
二、非选择题
1．目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下：
2CO＋O22CO2 2H2＋O22H2O
CH4＋2O2CO2＋2H2O
根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是____________，因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是____________进口风(填“增大”或“减小”)，如不作改进，可能产生的不良结果是____________。管道煤气中含有的烃类除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表。
乙烷
丙烷
丁烷
熔点/℃
－183.3
－189.7
－138.4
沸点/℃
－88.6
－42.1
－0.5
试根据以上某个关键数据解释在冬天严寒的季节里有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是__________________________________________。
2．一定条件下，在水溶液中1mol Cl﹣、ClOx﹣（x=1，2，3，4）的能量（kJ）相对大小如图所示．
①D是 （填离子符号）．
② B→A+C反应的热化学方程式为 （用离子符号表示）．
3．（2019 长沙检测）用H2O和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
Cu (s)+2H+ (aq)==Cu2+ (aq)+H2 (g) ΔH=+64.39 kJ／mol
2H2O2 (1)==2H2O (1)+O2 (g) ΔH=－196.46 kJ／mol
H2 (g)+O2 (g)==H2O (1) ΔH=－285.84 kJ／mol
在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为________。
【答案与解析】
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．【答案】 B
【解析】 A项C(s)燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热；B项符合燃烧热的定义；C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O(l)，但由于其反应热表示的是2 mol H2完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项参加燃烧的H2虽然是1 mol，但其生成H2O(g)，而不是H2O(l)，故它的反应热也不为H2的燃烧热。
【点评】 不是任何燃烧反应的反应热都称之为燃烧热，燃烧热必须具备一定的条件，即“1 mol”、“完全燃烧”、“稳定的化合物”。稳定的化合物是指不能再燃烧的，在常温、常压状态下的化合物，一般：C—CO2(g)、S—SO2(g)、H—H2O(l)。
2．【答案】 AB
【解析】 C选项中，葡萄糖氧化放出热量是化学能转化为热能，C不正确；D选项，应该是太阳能转化为化学能，D不正确。
【点评】 能源之间的相互转化关系
3．【答案】 B
【解析】 等体积CH4(天然气)的耗氧量比C3H8(液化石油气)的小。
4．【答案】 C
【解析】 H2燃烧热值大，来源广，无污染，是理想的新能源，但是由水分解成H2和储存及运输H2等技术还有待解决。
5．【答案】 BC
【解析】 本题考查放热、吸热与稳定性之间的关系。据12 g石墨完全转化成金刚石时，要吸收E kJ的能量可知，石墨储存的能量比金刚石的少，能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多。
6．【答案】 B
【解析】 释放相同的热量，甲烷排放的CO2量最少，最能体现“低碳经济”理念，故选B。
7．【答案】 C
【解析】 天然气相对于煤、柴油而言是比较清洁的能源，目前部分城市代替汽油加以推广；SO2、NOx的过度排放是引起酸雨的原因，而CO2的过度排放是引起温室效应的原因。从题给信息看，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应是前者大，因等质量的CH4和CO2换算成物质的量时，n(CH4)大，故②的说法正确，③的说法错误。
8．【答案】 D
【解析】在101 kPa时，1 mol可燃物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，因此A错误；醋酸是弱电解质，其电离会吸收热量，因此含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ，B错误；碳完全燃烧比不完全燃烧放热多，即a＜b，C错误；石墨的能量比金刚石低，更稳定，D正确。
9．【答案】 C
【解析】A、所有的燃烧反应属于放热反应，因此△H1＜0，△H3＜0，故A错误；
B、碳还原二氧化碳的反应属于吸热反应，△H2＞0，铁与氧气的反应属于放热反应，△H4＜0，故B错误；
C、已知：①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1，②CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H2，③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3，由盖斯定律可知①=②+③，因此△H1=△H2+△H3，故C正确；
D、已知③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3，④4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H4，⑤3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H5，由盖斯定律可知③=×(④+⑤)，因此△H3=△H4+△H5，故D错误；
故选C．
10．【答案】A
【解析】A项，1 mol甲醇的质量是32 g，则1 mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水，同时放出22.68 kJ×32＝725.76 kJ热量，所以1 mol甲醇完全燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+3/2 O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-725.8 kJ·mol-1，正确；B项，由A可知2 mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水，应该放出热量，ΔH<0，错误；C项，热化学方程式中未注明物质的聚集状态，且热效应数值不正确，错误；D项，1 mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出725.8 kJ的热量，不是水蒸气，错误。
11．【答案】 A
【解析】 由晶体硅和二氧化硅的结构可以得出，1 mol晶体硅中Si—Si键的物质的量是2 mol，1 mol SiO2晶体中Si—O键的物质的量是4 mol，反应热(ΔH)＝反应物键能之和减去生成物键能之和，即－989.2 kJ/mol＝2×176 kJ·mol－1＋498.8 kJ·mol－1－4x kJ/mol，x＝460。
12．【答案】 B
二、非选择题
1．【答案】 天然气 增大 发生一氧化碳中毒 由于温度偏低使丁烷液化，导致管内气流不畅
【解析】 由反应方程式可知，燃烧相同体积的管道煤气和天然气，天然气消耗O2的体积大。因此，由管道煤气改烧天然气，就必须增大进氧气的量，以保证天然气充分燃烧，以防天然气不完全燃烧生成CO，发生一氧化碳中毒。由表中数据知，丁烷沸点为－0.5 ℃，易液化，使火焰很小且呈断续状态。
2．【答案】 ①ClO4﹣；②3ClO﹣（aq）=ClO3﹣（aq）+2Cl﹣（aq）△H=﹣117kJ/mol．
【解析】 ①据图象知，D中Cl元素化合价为+7价，所以ClOx﹣中x为4，则D为ClO4﹣；②B→A+C，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO﹣=ClO3﹣+2Cl﹣，反应热=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）﹣3×60kJ/mol=﹣117kJ/mol，所以该热化学反应方程式为3ClO﹣（aq）=ClO3﹣（aq）+2Cl﹣（aq）△H=﹣117kJ/mol．
3．【答案】Cu (s)+H2O2 (l)+H2SO4 (aq)==CuSO4 (aq)+2H2O (l) ΔH=－319.69 kJ/mol
【解析】首先写出在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的离子方程式，并注明各物质的状态，即Cu (s)+H2O2 (l)+H2SO4 (aq)==CuSO4 (aq)+2H2O (l)。观察已知的三个热化学方程式与目标热化学方程式的关系，并将其依次编号为①②③，可发现①+×②+③即得目标方程式，故ΔH=64.39 kJ/mol+×(―196.46 kJ/mol)+(―285.84 kJ/mol)=―319.68 kJ/mol。
【学习目标】
1、了解燃烧热、中和热的概念，并能进行简单的计算；
2、了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义；
3、知道盖斯定律，能用盖斯定律进行反应热的简单计算。
【要点梳理】
要点一、反应热的类型
1、燃烧热：在101kPa时，1mol物质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。燃烧热的单位一般用kJ/mol表示。
要点诠释：燃烧热是反应热的一种形式。使用燃烧热的概念时要理解下列要点。
① 规定是在101 kPa压强下测出热量。书中提供的燃烧热数据都是在101kPa下测定出来的。因为压强不同，反应热有所不同。
② 规定可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。因此，表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数为1，其他物质的化学计量数常出现分数。例如，C8H18的燃烧热为5518kJ/mol，用热化学方程式表示则为
C8H18(l)+O2(g)= 8CO2(g)+9H2O(l) △H=－5518kJ/mol
③ 规定生成物为稳定的氧化物．例如C→ CO2、H →H2O(l)、S →SO2等。
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5kJ/mol
2、中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。
中和热的表示：H＋(aq)+OH－(aq)=H2O(l) △H=－57.3kJ/mol。
要点诠释：
① 这里的稀溶液一般要求酸溶液中的c(H＋)≤1mol/L，碱溶液中的c(OH－)≤1mol/L。这是因浓酸溶液和浓碱溶液相互稀释时会放出热量。
②强酸与强碱的中和反应其实质是H＋和OH－反应(即与酸、碱的种类无关)，通过许多次实验测定，1molH＋和1molOH－反应生成1molH2O时，放出热量57.3kJ。其热化学方程式为
H＋(aq)+OH－(aq)=H2O(l)；△H=－57.3kJ/mol
因此，所有中和反应的△H相同，都为－57.3kJ/mol。
③ 中和热是以生成1molH2O为基准，因为表示中和热的热化学方程式中，水的化学计量数为1，其酸、碱或盐的化学计量数可以为分数；中和反应对象为稀溶液；强酸与强碱中和时生成1mol H2O均放热57.3kJ，弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
要点诠释：比较燃烧热与中和热
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
△H
△H<0，单位：kJ/mol
不相同点
反应条件
101kPa
在稀溶液中
反应物的量
1mol(O2的量不限)
可能是1mol，也可能是0.5mol
生成物的量
不限量
H2O是1mol
反应热的含义
1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物燃烧热也不同。
生成1molH2O时放出的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为57.3kJ/mol。
要点二、能源
1、含义：
能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。我国目前使用的主要能源是化石燃料。
2、我国能源的现状
(1)主要是化石燃料蕴藏量有限，而且不能再生，最终将枯竭。
(2)能源利用率低，浪费严重。
(3)能源储量丰富，我国的人均能源拥有量较低。
(4)近年来能源的总消费量与人均消费量情况呈下降趋势，但是，仍然出现了能源危机问题。
3．新能源
类型：太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等。
特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。
要点三、盖斯定律
1、盖斯定律的内容
不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。.换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
2、盖斯定律直观化
△H＝△H1+△H2
3、盖斯定律的应用
(1)有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。?
例如：C(s)＋0.5O2(ｇ)=CO(g)
上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2、O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的△H无法直接测得。但是下述两个反应的△H却可以直接测得：
C(s)＋O2(g)=CO2(g)?? △H1=-393.5kJ/mol
CO(g)＋0.5 O2(g)＝CO2(g) △H2＝-283.0kJ/mol
根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的△H。?
分析上述反应的关系，即知
△H1＝△H2＋△H3
△H3＝△H1－△H2＝-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)＝-110.5kJ/mol
由以上可知，盖斯定律的实用性很强。
(2)在化学计算中，可利用热化学方程式的组合，根据盖斯定律进行反应热的计算。
(3)在化学计算中，根据盖斯定律的含义，可以根据热化学方程式的加减运算，比较△H的大小。
要点四、反应热的计算
根据热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据，可以计算一些反应的反应热。反应热、燃烧热的简单计算都是以它们的定义为基础的，只要掌握了它们的定义的内涵，注意单位的转化即可。
热化学方程式的简单计算的依据：
(1)热化学方程式中化学计量数之比等于各物质物质的量之比；还等于反应热之比。
(2)热化学方程式之间可以进行加减运算。
【典型例题】
类型一、概念的应用
例1?下列热化学方程式中，△H能正确表示物质的燃烧热的是( )
A．CO(g) +1/2O2(g) =CO2(g) △H＝-283.0 kJ/mol
B．C(s) +1/2O2(g) =CO(g) △H＝-110.5 kJ/mol
C．H2(g) +1/2O2(g)=H2O(g) △H＝-241.8 kJ/mol
D．2C8H18(l) +25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l) △H＝-11036 kJ/mol
【思路点拨】解题时注意燃烧热定义的要点：“1 mol、充分燃烧、生成稳定的氧化物”。
【答案】A
【解析】A 本题旨在考查燃烧热的定义，选项B不是物质完全燃烧生成稳定的氧化物，选项C生成物H2O(g)不是稳定的氧化物，其稳定的氧化物为H2O(l)，选项D不是1mol的完全燃烧不符合燃烧热的概念。
【总结升华】高中阶段的化学，在学习时尤其注意准确掌握概念的内涵和外延，不可自己凭空想像，做不出不当假设。
举一反三：
【变式1】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol，向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸、浓H2SO4、稀硝酸，则恰好完全反应时的热效应△H1、△H2、△H3的关系正确的是
A. △H1>△H2>△H3 B. △H1<△H3<△H2
C. △H2>△H1>△H3 D. △H1>△H3>△H2
【答案】 D
【解析】弱电解质电离吸热，中和过程放热少；浓硫酸稀释放热，中和过程放热多。△H的比较要注意符号，放热越多，△H越小。
【变式2】已知：
2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l); (H1= – 572 kJ /mol
CH4(g) +2O2(g) = CO2(g)+2H2O (l); ( H2= – 890 kJ/mol
由1 mol H2和2 mol CH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。
【答案】2066kJ
【解析】1mol H2完全燃烧放出的热量是572kJ/2，2mol CH4完全燃烧放出的热量是890kJ×2，本题释放的总能量应当是(572/2+890×2 )kJ．
【变式3】甲烷和氢气燃烧的热化学方程式分别如下：
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1 ?
2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3
常温下取体积为4：1的甲烷和氢气混合气体11.2L(标况)，完全燃烧后恢复常温，放出热量为( )
A、0.4△H1＋0.05△H3 B、0.4△H1＋0.05△H2 ?
C、0.4△H1＋0.1△H3 D、0.4△H1＋0.2△H3
【答案】A?
类型二、能源的利用
例2 ?我国二氧化碳的排放量位居世界第二，为减少二氧化碳这种温室气体的排放，下列措施不对的是：
A. 大力发展氢能源 B. 充分利用太阳能
C. 不使用含碳能源 D. 提高能源利用率 ?
【答案】C
【解析】目前全球能源还主要依靠含碳物质的燃烧。要减少二氧化碳的排放应在开发新能源，提高能源利用率等方面下功夫。
举一反三：
【变式1】（2019 福建泉州五校联考）化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是（ ）
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
B．用废旧皮革生产药用胶囊可以提高原子利用率
C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术
D．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染
【答案】B
【解析】使用清洁能源可减少大气污染物的排放，还可以节约化石能源，所以A正确；旧皮革中含有有毒物质，不能用来生产药用胶囊，B错误；C正确；白色污染是指废旧塑料制品带来的污染，提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染，D正确。
类型三、盖斯定律 反应热的计算
例3已知C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g) ΔH＝akJ·mol-1，2C(s)+O2(g)====2CO(g) ΔH＝-220 kJ·mol-1，H—H、O＝O和O—H键的键能分别为436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1，则a为( )
A.-332 B.-118 C.+350 D.+130
【思路点拨】利用盖斯定律找出题中的两个热化学方程式与H-H、O＝O和O—H键的键能之间的关系。
【答案】D
【解析】根据题意有①C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g) ΔH＝akJ·mol-1，②2C(s)+O2(g)====2CO(g) ΔH＝-220 kJ·mol-1，根据盖斯定律②-①×2得2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)
ΔH＝-(220+2a)kJ·mol-1，496+2×436-2×2×462＝-(220+2a)，a＝+130，D正确。
【总结升华】利用盖斯定律进行计算的一般步骤：
举一反三：
【变式1】用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应．
①CaSO4（s）+CO（g）?CaS（s）+CO2（g）△H1=﹣47.3kJ?mol﹣1
②CaSO4（s）+CO（g）?CaO（s）+CO2（g）+SO2（g）△H2=+210.5kJ?mol﹣1
③CO（g）?C（s）+CO2（g）△H3=﹣86.2kJ?mol﹣1
反应2CaSO4（s）+7CO（g）?CaS（s）+CaO（s）+6CO2（g）+C（s）+SO2（g）的△H=
（用△H1、△H2和△H3表示）
【答案】4△H1+△H2+2△H3
【解析】根据盖斯定律，①×4+②+③×2可得：2CaSO4（s）+7CO（g）?CaS（s）+CaO（s）+6CO2（g）+C（s）+SO2（g）的△H=4△H1+△H2+2△H3
【变式2】盖斯根据一系列事实于1840年提出“不管化学过程是一步或分数步完成，这一过程热效应相同。”
换而言之：若一个反应可分成几步完成，则各步反应的反应热总和与该反应一次发生时反应热相同。
应用这条原理，解决下面问题：
已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=—393.5kJ· mol—1
CO(g)+?O2(g)=CO2(g) △H=—283kJ· mol—1
写出C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的，热化学方程式 ?。
【答案】依题知：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=—393.5kJ· mol—1……①
CO(g)+?O2(g)=CO2(g) △H=—283kJ· mol—1……②
反应①-反应②得到
C(s)+?O2(g)=CO(g) △H=—110.5kJ· mol-1……③
故答案为C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的反应热为110.5kJ，
其热化学方程式为：③式。
【解析】先写出C(s)与O2(气)反应的化学方程式，由盖斯定律可知，碳完全燃烧生成CO2这个过程可分为两步完成。第一步是碳不完全燃烧生成CO，第二步是CO完全燃烧生成CO2。这两步的反应热之和应等于完全燃烧时的反应热。
【强调】正确书写热化学方程式要比判断正误档次要高。它要求学生全面掌握书写原则，无一疏漏。要认真细致进行计算，写出简明准确无误的热化学方程式。
例4 （2019 山东临沂月考）已知单质硫在通常条件下以S8（斜方硫）的形式存在，其结构为：（冠状）。在一定条件下，S8（s）和O2（g）发生反应依次转化为SO2（g）和SO3（g）。反应过程和能量关系可用下图简单表示（图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据）。
（1）写出表示S8燃烧热的热化学方程式：________。
（2）写出SO3（g）分解生成SO2和O2的热化学方程式：________。
（3）若已知硫氧键（S＝O）的键能为d kJ·mol－1，氧氧键（O＝O）的键能为e kJ·mol－1，则S8分子中硫硫键（S—S）的键能为________。
【思路点拨】解题注意分解图像中的数据，结合相关定义解答。
【答案】（1）S8（s）+8O2（g）==8SO2（g） ΔH=－8a kJ·mol－1
（2）2SO3（g）==2SO2（g）+O2（g） ΔH=+2b kJ·mol－1
（3）（2d－a－e）kJ·mol－1
【解析】（1）根据图象分析可知，1 mol O2和 mol S8反应生成二氧化硫放热a kJ，根据燃烧热的概念可写出热化学方程式。
（2）根据题中图示可知SO3（g）的分解反应为吸热反应，在书写热化学方程式时注意标注物质的聚集状态。
（3）已知硫氧键（S＝O）的键能为d kJ·mol－1，氧氧键（O＝O）的键能为e kJ·mol－1，设S8分子中硫硫键能为x kJ·mol－1，依据反应热=反应物的键能总和－生成物的键能总和得8x+8e－16d=－8a，x=2d－a－e。
【总结升华】有关反应热的计算方法：（1）盖斯定律及其应用；（2）根据一定量的物质参加反应放出的热量（或已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小；（3）利用键能计算反应热。
举一反三：
【变式1】已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=—571.6kJ· mol—1
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=—2220.0kJ· mol—1
实验测得H2与C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中H2与C3H8体积比是
A. 1:3 B. 3:1 C. 1:4 D. 1:1
【答案】B
设H2的物质的量为x，则C3H8的物质的量为5-x，则(571.6÷2)x?+2220×(5-x)=3847
所以x=3.75mol，由体积之比等于物质的量之比3.75:(5-3.75)=3:1 ?
【解析】可根据所给热化学方程式及反应热数值分别求出1mol H2和1mol C3H8完全燃烧各自放出的热量，然后再求混合物的组成。
【巩固练习】
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．以下几个热化学方程式，能表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的热化学方程式是 ( )
A．C(s)＋1/2O2(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＝－571.6 kJ·mol－1
D．H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
2．下列有关能量转换的说法正确的是 ( )
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
3．天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为CH4＋2O2CO2＋2H2O，C3H8＋5O23CO2＋4H2O。现有一套以天然气为燃料的灶具，今改为烧液化石油气，应采取的正确措施是 ( )
A．减少空气进入量，增大石油气进气量
B．增大空气进入量，减少石油气进气量
C．减少空气进入量，减少石油气进气量
D．增大空气进入量，增大石油气进气量
4．有人预言：H2是21世纪最理想的能源，其根据不正确的是 ( )
A．生成H2的原料来源广阔
B．在等质量的可燃气体中，H2燃烧时放出的热量多
C．H2易液化，携带方便
D．燃烧时无污染
5．石墨和金刚石都是碳元素的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化成金刚石时，要吸收E kJ的能量，下列说法正确的是 ( )
A．石墨不如金刚石稳定
B．金刚石不如石墨稳定
C．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多
D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多
6．（2019 山东烟台期中）已知1 mol燃料完全燃烧的数据分别为：
燃料
一氧化碳
甲烷
异辛烷（C8H18）
乙醇
ΔH
－283.0 kJ·mol－1
－891.0 kJ·mol－1
－5461.0 kJ·mol－1
－1366.8 kJ·mol－1
使用上述燃料，最能体现“低碳经济”理念的是（ ）
A．一氧化碳 B．甲烷 C．异辛烷 D．乙醇
7．已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体。等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面有关天然气的几种叙述中正确的是 ( )
①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源 ②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大 ③燃烧天然气也是酸雨的成因之一
A．①②③ B．只有①
C．①和② D．只有③
8．（2019 河南洛阳统考）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，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
B．已知NaOH（aq）+HCl（aq）==NaCl（aq）+H2O（1） 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57.3 kJ的热量
C．已知2C（s）+2O2（g）==2CO2（g） ΔH=a；2C（s）+O2（g）==2CO（g） ΔH=b，则a＞b
D．已知c（石墨，s）==c（金刚石，s） ΔH＞0，则石墨比金刚石稳定
9．已知：C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1
CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H2
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H4
3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A．△H1＞0，△H3＜0
B．△H2＞0，△H4＞0
C．△H1=△H2+△H3
D．△H3=△H4+△H5
10．（2019 济南模拟）25℃、101 kPa时，1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水，同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是( )
A.CH3OH(l)+ O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-725.8 kJ·mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝+1 451.6 kJ·mol-1
C.2CH3OH+3O2====2CO2+4H2O ΔH＝-22.68 kJ·mol-1
D.CH3OH(l)+ O2(g)====CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝-725.8 kJ·mol-1
11．有关键能数据如表
化学键
Si—O
O＝O
Si—Si
键能/kJ·mol－1
x
498.8
176
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式：Si(s)＋O2(g)＝SiO2(s)；ΔH＝－989.2 kJ·mol－1，
则表中x的值为 ( )
A．460 B．920
C．1165.2 D．423.3
12．在一定温度下，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
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ/mol
1 mol CO和3 mol CH4组成的混合气体，在相同条件下完全燃烧时，释放的热量为 ( )
A．2912 kJ B．2953 kJ
C．3236 kJ D．3867 kJ
二、非选择题
1．目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下：
2CO＋O22CO2 2H2＋O22H2O
CH4＋2O2CO2＋2H2O
根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是____________，因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是____________进口风(填“增大”或“减小”)，如不作改进，可能产生的不良结果是____________。管道煤气中含有的烃类除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表。
乙烷
丙烷
丁烷
熔点/℃
－183.3
－189.7
－138.4
沸点/℃
－88.6
－42.1
－0.5
试根据以上某个关键数据解释在冬天严寒的季节里有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是__________________________________________。
2．一定条件下，在水溶液中1mol Cl﹣、ClOx﹣（x=1，2，3，4）的能量（kJ）相对大小如图所示．
①D是 （填离子符号）．
② B→A+C反应的热化学方程式为 （用离子符号表示）．
3．（2019 长沙检测）用H2O和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
Cu (s)+2H+ (aq)==Cu2+ (aq)+H2 (g) ΔH=+64.39 kJ／mol
2H2O2 (1)==2H2O (1)+O2 (g) ΔH=－196.46 kJ／mol
H2 (g)+O2 (g)==H2O (1) ΔH=－285.84 kJ／mol
在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为________。
【答案与解析】
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．【答案】 B
【解析】 A项C(s)燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热；B项符合燃烧热的定义；C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O(l)，但由于其反应热表示的是2 mol H2完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项参加燃烧的H2虽然是1 mol，但其生成H2O(g)，而不是H2O(l)，故它的反应热也不为H2的燃烧热。
【点评】 不是任何燃烧反应的反应热都称之为燃烧热，燃烧热必须具备一定的条件，即“1 mol”、“完全燃烧”、“稳定的化合物”。稳定的化合物是指不能再燃烧的，在常温、常压状态下的化合物，一般：C—CO2(g)、S—SO2(g)、H—H2O(l)。
2．【答案】 AB
【解析】 C选项中，葡萄糖氧化放出热量是化学能转化为热能，C不正确；D选项，应该是太阳能转化为化学能，D不正确。
【点评】 能源之间的相互转化关系
3．【答案】 B
【解析】 等体积CH4(天然气)的耗氧量比C3H8(液化石油气)的小。
4．【答案】 C
【解析】 H2燃烧热值大，来源广，无污染，是理想的新能源，但是由水分解成H2和储存及运输H2等技术还有待解决。
5．【答案】 BC
【解析】 本题考查放热、吸热与稳定性之间的关系。据12 g石墨完全转化成金刚石时，要吸收E kJ的能量可知，石墨储存的能量比金刚石的少，能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多。
6．【答案】 B
【解析】 释放相同的热量，甲烷排放的CO2量最少，最能体现“低碳经济”理念，故选B。
7．【答案】 C
【解析】 天然气相对于煤、柴油而言是比较清洁的能源，目前部分城市代替汽油加以推广；SO2、NOx的过度排放是引起酸雨的原因，而CO2的过度排放是引起温室效应的原因。从题给信息看，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应是前者大，因等质量的CH4和CO2换算成物质的量时，n(CH4)大，故②的说法正确，③的说法错误。
8．【答案】 D
【解析】在101 kPa时，1 mol可燃物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，因此A错误；醋酸是弱电解质，其电离会吸收热量，因此含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ，B错误；碳完全燃烧比不完全燃烧放热多，即a＜b，C错误；石墨的能量比金刚石低，更稳定，D正确。
9．【答案】 C
【解析】A、所有的燃烧反应属于放热反应，因此△H1＜0，△H3＜0，故A错误；
B、碳还原二氧化碳的反应属于吸热反应，△H2＞0，铁与氧气的反应属于放热反应，△H4＜0，故B错误；
C、已知：①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1，②CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H2，③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3，由盖斯定律可知①=②+③，因此△H1=△H2+△H3，故C正确；
D、已知③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3，④4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H4，⑤3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H5，由盖斯定律可知③=×(④+⑤)，因此△H3=△H4+△H5，故D错误；
故选C．
10．【答案】A
【解析】A项，1 mol甲醇的质量是32 g，则1 mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水，同时放出22.68 kJ×32＝725.76 kJ热量，所以1 mol甲醇完全燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+3/2 O2(g)====CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-725.8 kJ·mol-1，正确；B项，由A可知2 mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态水，应该放出热量，ΔH<0，错误；C项，热化学方程式中未注明物质的聚集状态，且热效应数值不正确，错误；D项，1 mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出725.8 kJ的热量，不是水蒸气，错误。
11．【答案】 A
【解析】 由晶体硅和二氧化硅的结构可以得出，1 mol晶体硅中Si—Si键的物质的量是2 mol，1 mol SiO2晶体中Si—O键的物质的量是4 mol，反应热(ΔH)＝反应物键能之和减去生成物键能之和，即－989.2 kJ/mol＝2×176 kJ·mol－1＋498.8 kJ·mol－1－4x kJ/mol，x＝460。
12．【答案】 B
二、非选择题
1．【答案】 天然气 增大 发生一氧化碳中毒 由于温度偏低使丁烷液化，导致管内气流不畅
【解析】 由反应方程式可知，燃烧相同体积的管道煤气和天然气，天然气消耗O2的体积大。因此，由管道煤气改烧天然气，就必须增大进氧气的量，以保证天然气充分燃烧，以防天然气不完全燃烧生成CO，发生一氧化碳中毒。由表中数据知，丁烷沸点为－0.5 ℃，易液化，使火焰很小且呈断续状态。
2．【答案】 ①ClO4﹣；②3ClO﹣（aq）=ClO3﹣（aq）+2Cl﹣（aq）△H=﹣117kJ/mol．
【解析】 ①据图象知，D中Cl元素化合价为+7价，所以ClOx﹣中x为4，则D为ClO4﹣；②B→A+C，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO﹣=ClO3﹣+2Cl﹣，反应热=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）﹣3×60kJ/mol=﹣117kJ/mol，所以该热化学反应方程式为3ClO﹣（aq）=ClO3﹣（aq）+2Cl﹣（aq）△H=﹣117kJ/mol．
3．【答案】Cu (s)+H2O2 (l)+H2SO4 (aq)==CuSO4 (aq)+2H2O (l) ΔH=－319.69 kJ/mol
【解析】首先写出在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的离子方程式，并注明各物质的状态，即Cu (s)+H2O2 (l)+H2SO4 (aq)==CuSO4 (aq)+2H2O (l)。观察已知的三个热化学方程式与目标热化学方程式的关系，并将其依次编号为①②③，可发现①+×②+③即得目标方程式，故ΔH=64.39 kJ/mol+×(―196.46 kJ/mol)+(―285.84 kJ/mol)=―319.68 kJ/mol。