第2课时 热化学方程式 燃烧热
题组一 热化学方程式的概念及意义
1．下列有关热化学方程式的说法错误的是( )
A．热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据
B．热化学方程式中，各物质的化学计量数不表示分子个数，只代表该物质的物质的量
C．同一化学反应，化学计量数不同，则ΔH不同；化学计量数相同而状态不同，ΔH也不同
D．化学反应过程中所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
2．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
选项 热化学方程式 结论
A 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 反应物的总能量比生成物低
B OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 含1 mol NaOH的稀溶液与浓H2SO4完全中和，放出的热量小于57.3 kJ
C 2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－b kJ·mol－1 a>b
D C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH＝＋1.5 kJ·mol－1 金刚石比石墨稳定
题组二 热化学方程式的正误判断
3．25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol液态水的反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，石墨的燃烧热ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，乙醇的燃烧热ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
B．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
C．C(石墨，s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
D．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1
4．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
5．如表所示是1 mol有关物质中的化学键断裂时吸收的能量：
H2(g) I2(g) HI(g)
436.0 kJ 151.0 kJ 299.0 kJ
据此判断，下列热化学方程式书写正确的是( )
A．H2(g)＋I2(g)HI(g) ΔH＝＋288.0 kJ·mol－1
B．H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH＝－11.0 kJ·mol－1
C．HI(g)H2(g)＋I2(g) ΔH＝＋11.0 kJ·mol－1
D．H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH＝－22.0 kJ·mol－1
题组三 燃烧热及相关计算
6．下列关于燃烧热的说法正确的是( )
A．22.4 L H2完全燃烧生成H2O(l)时放出的热量为H2的燃烧热
B．1 mol C燃烧生成CO(g)时放出的热量为C的燃烧热
C．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指定产物时所放出的热量，叫该物质的燃烧热
7．2021年10月29日，生态环境部召开新闻发布会，环境司副司长吴险峰表示：今年秋冬季大气污染治理以减少重污染天气和降低PM2.5浓度为主要目标。合理使用燃料可减少污染，符合“绿色化学”理念，下列说法正确的是( )
A．通入过量的空气使燃料充分燃烧，以达到充分利用热能的目的
B．燃料的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用
C．一定条件下，将1.0 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)充入密闭容器中充分反应生成气态SO3放出x kJ热量，则热化学方程式：2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g) ΔH＝－2x kJ·mol－1
D．硫的燃烧热为a kJ·mol－1，表示硫燃烧热的热化学方程式：S(s)＋O2(g)===SO3(g) ΔH＝－a kJ·mol－1
8．(2023·大连高二期末)下列关于热化学反应的描述正确的是( )
A．HCl和NaOH反应的反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1
B．甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH<－890.3 kJ·mol－1
C．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋566.0 kJ·mol－1
D．已知：500 ℃、30 MPa下，N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1；将3 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，会放出92.4 kJ热量
9．已知：①101 kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1；
②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
下列说法正确的是( )
A．反应①的反应热为221 kJ·mol－1
B．碳的燃烧热大于110.5 kJ·mol－1
C．98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量
D．稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量
10．下列关于热化学反应的描述正确的是( )
A．1 mol碳和3 mol碳的燃烧热不相等
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．已知2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋484 kJ·mol－1，则H2(g)的燃烧热是242 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
11．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4NA对碳氧共用电子对，则放出的热量为628 kJ
12．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热量，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
13．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)23 g C2H6O(l)和一定量的氧气混合点燃，恰好完全反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出683.5 kJ的热量，其热化学方程式：________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)稀溶液中，1 mol H2SO4与NaOH完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____________________________________________。
(4)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5，已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ，该反应的热化学方程式为___________________________________。
14．(2023·深圳高二检测)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
(1)写出丙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________。
15．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________。
第2课时 热化学方程式 燃烧热
1．A 2.C 3.B
4．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。]
5．B [热化学方程式H2(g)＋I2(g)HI(g) ΔH＝＋288.0 kJ·mol－1没有配平，忽视了生成物为2 mol HI(g)，故A错误；根据反应热等于断键键能总和－成键键能总和可知：ΔH＝436.0 kJ·
mol－1＋151.0 kJ·mol－1－299.0 kJ·mol－1×2＝－11.0 kJ·mol－1，故B正确、D错误；化学计量数变为原来的，ΔH的数值也应减半，故C错误。]
6．C 7.B
8．C [反应中还生成硫酸钡沉淀，会影响能量变化，故A错误；燃烧热反应中对应生成的水为液态水，且气态水的能量比液态水的能量高，则CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＞－890.3 kJ·mol－1，故B错误；若两个反应互为逆反应时，焓变的数值相同、符号相反，且物质的量与热量成正比，由CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，可知2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋566.0 kJ·mol－1，故C正确；合成氨为可逆反应，氮气过量时，3 mol H2也不能完全转化，则此条件下充分反应，放出的热量小于92.4 kJ，故D错误。]
9．B
10．D [A项，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，与量的多少无关，可燃物相同，则燃烧热相等；B项，甲醇未完全生成指定产物，H元素应生成H2O(l)；C项，H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1，水为气态，则H2的燃烧热不是242 kJ·
mol－1；D项，热化学方程式中C6H12O6(s)的化学计量数为，则ΔH＝－1 400 kJ·mol－1。]
11．A
12．C [根据热化学方程式可知，H2的燃烧热为 kJ·mol－1＝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燃烧放出的热量为0.2 mol×285.8 kJ·
mol－1＝57.16 kJ，CO燃烧放出的热量为113.74 kJ－57.16 kJ＝56.58 kJ，故n(CO)＝＝＝0.2 mol，则n(H2)∶n(CO)＝1∶1。]
13．(1)C2H6O(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 367 kJ·mol－1
(2)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
(3)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.76 kJ·mol－1
(4)AX3(l)＋X2(g)===AX5(s) ΔH＝－123.8 kJ·mol－1
14．(1)C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 kJ·mol－1 (2)BC (3)2∶1
解析 (1)已知1 mol丙烷完全燃烧放出的热量为2 220 kJ，依据热化学方程式书写方法，丙烷燃烧热的热化学方程式：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220 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。
15．(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)＝n(H2)∶n(C3H8)＝3∶1。
