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1、1燃烧热燃烧热 化学反应热的计算化学反应热的计算【巩固练习巩固练习】 一、选择题(每小题有 1 个或 2 个选项符合题意) 1有关化石燃料的说法正确的是 ( ) A化石燃料是可再生的，因此在地球上的蕴藏量也是无限的 B化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限，但形成化石燃料的速率相当快，所以化石燃料相当于无限的 C化石燃料的形成是非常复杂的，所需时间很长，但化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的 D化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且又都是经过亿万年才能形成的非再生资源2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
2、中正确的是 ( ) 天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源 等质量的 CH4和 CO2产生的温室效应也是前者大 燃烧天 然气也是酸雨的成因之一 A B只有 C和 D只有3已知反应：101 kPa 时，C(s)1/2O2(g)CO(g) H1110.5 kJmol1 稀溶液中，H(aq)OH(aq)H2O(l) H257.3 kJmol1 下列结论正确的是 ( ) A若碳的燃烧热用 H3来表示，则 H3H1 B若碳的燃烧热用 H3来表示，则 H3H1 C浓硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热为57.3 kJmol1 D稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol 水，放出 57.3 kJ 热量4发
3、射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧，已知下 列热化学方程式： H2(g)1/2O2(g)H2O(l) H1285.8 kJ/mol H2(g)H2(l) H20.92 kJ/mol O2(g)O2(l) H36.84 kJ/mol H2O(l)H2O(g) H444.0 kJ/mol 则反应 H2(l)1/2O2(l)H2O(g)的反应热 H为 ( ) A237.46 kJ/mol B474.92 kJ/mol C118.73 kJ/mol D237.46 kJ/mol5科学家发现，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，该反应的热效应是相同的。已知在
4、 25 ， 105 Pa 时，石墨、一氧化碳的燃烧热分别是 H393.5 kJmol1和 H283.0 kJmol1，下列说法 或方程式正确的是 ( ) A在相同条件下：2C(石墨)O2(g)2CO(g) H110.5 kJmol1 B1 mol 石墨不完全燃烧，生成 CO2和 CO 混合气体时，放热 504.0 kJ C在相同条件下：C(石墨) CO2(g)2CO(g) H172.5 kJmol1 D若金刚石燃烧热大于石墨的燃烧热，则石墨转变为金刚石需要吸热6有关键能数据如表 化学键SiOOOSiSi 键能 /kJmol1x498.8176晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式：Si(s)O2(g
5、)SiO2(s)；H989.2 kJmol1， 则表中x的值为 ( ) A460 B920 C1165.2 D423.327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) H566 kJ/mol CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H890 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 ( ) A2912 kJ B2953 kJ C3236 kJ D3867 kJ8已知下列热化学方程式： Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g) H25 kJmol1 3Fe
6、2O3(s)CO(g)2Fe3O4(s)CO2(g) H47 kJmol1 则 Fe3O4(s)被 CO 还原成 Fe 和 CO2的热化学方程式为 ( ) AFe3O44CO3Fe4CO2 H14 kJmol1 BFe3O4(s)4CO(g)3Fe(s)4CO2(g) H22 kJmol1 CFe3O4(s)4CO(g)3Fe(s)4CO2(g) H14 kJmol1 DFe3O4(s)4CO(g)3Fe(s)4CO2(g) H14 kJmol19已知 H2(g)、C2H4(g)和 C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJmol1、1411.0 kJmol1和 1366.8 kJmol
7、1，则由 C2H4(g)和 H2O(l)反应生成 C2H5OH(l)的 H为 ( ) A44.2 kJmol1 B44.2 kJmol1 C330 kJmol1 D330 kJmol110在 100 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO 和 CO2的体积比为 1：2，已知： C(s)1/2O2(g)CO(g) (1)，H1110.35 kJmol1 CO(g)1/2O2(g)CO2(g) (2)，H2282.57 kJmol1 则与 100 g 碳完全燃烧相比，损失的热量是 ( ) A392.92 kJ B2489.42 kJ C784.92 kJ D3274.3 kJ11下列说法或表示方法中正确
8、的是 ( ) A等质量的硫蒸气和硫磺分别完全燃烧，后者放出的热量多 B氢气的燃烧热为 285.8 kJmol1，则氢气燃烧的热化学方程式为 2H2(g)O2(g)2H2O(l) H285.8 kJmol1 CBa(OH)28H2O(s)2NH4Cl(s)BaCl2(s)2NH3(g)10H2O(l) H0 D已知中和热为 57.3 kJmol1，若将含 0.5 mol H2SO4的浓溶液与含 1 mol NaOH 的溶液混合，放出 的热量要大于 57.3 kJ12已知：2C(s)O2(g)2CO(g) H221.0 kJmol1；2H2(g)O2(g)2H2O(g) H483.6 kJmol1
9、。则制备水煤气的反应 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)的 H为( ) A262.6 kJmol1 B131.3 kJmol1 C352.3 kJmol1 D131.3 kJmol113已知 2H2O(l)2H2(g)O2(g) H517.6 kJmol1，CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1。1 g 氢气和 1 g 甲烷分别燃烧后，放出的热量之比约是( ) A134 B117 C2.31 D4.61二、非选择题 1某学校化学科研小组使用一些废旧物品组装了一个简易装置，用来测定乙醇的燃烧热，过程如下：3用一只墨水瓶，盖上钻一小孔，插入一段玻璃管，
10、灯芯通过玻璃管浸入无水乙醇中； 取小食品罐头盒，去了盖子，开口的两侧各钻一小孔，准备系线绳用，罐头盒外面缠上石棉绳； 用绝热板(或用硬纸板代替)做成一个圆筒，圆筒下沿剪开一排小孔，便于排入空气。圆筒正好套在罐 头盒和自制酒精灯外边。如图所示； 准确量取 200 毫升水，倒入罐头盒中； 在自制酒精灯中注入容积的 1/2 的无水乙醇； 点燃灯芯，使火焰接触罐头盒底进行加热，并用环形玻璃棒在罐头盒里上下轻轻地搅动； 当水温上升到 40 50 时，熄灭灯焰。记录下最高温度 t2； 再次称量自制酒精灯的质量m2； 更换水，添加无水乙醇，重复以上实验。 (1)请结合实验信息，补充、中实验操作。 _。 _。
11、 (2)该小组同学通过实验并查阅资料得到了如表实验数据： 实验序号 水的质量m(g) 水的比热容c(kJkg1K1) 加热前水的温度t1() 加热后水的温度t2() 点燃前酒精灯和乙醇的质量m1(g) 熄灭后酒精灯和乙醇的质量m2(g) 乙醇的摩尔质量M(g/mol) 乙醇燃烧热的测定值(kJ/mol)200 4.18 15.6 40.0 170.68 169.95 46 _200 4.18 14.9 40.5 177.50 176.60 46 _ 文献值(kJ/mol)1366.8请根据公式，利用测得数据计算乙醇的燃烧热并填入表中。 (3)结合计算结果分析误差产生的原因(两条即可)： _，
12、_。 (4)实验中当水温上升到 40 50 时，即熄灭灯焰，记录最高温度，温度太高或太低时，会对结果产 生什么影响？解释原因。2 CO、CH4均为常见的可燃性气体。 (1)等体积的 CO 和 CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是_。 (2)已知在 101 kPa 时，CO 的燃烧热为 283 kJ/mol。相同条件下，若 2 mol CH4完全燃烧生成液态水，所 放出的热量为 1 mol CO 完全燃烧放出热量的 6.30 倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是 _。 (3)120 、101 kPa 下，a mL 由 CO、CH4组成的混合气体在 b mL O2中完全燃烧后，恢复
13、到原温度和压 强。 若混合气体与 O2恰好完全反应，产生b mL CO2，则混合气体中 CH4的体积分数为_(保留 2 位小数)。 若燃烧后气体体积缩小了 a/4 mL，则a与b关系的数学表示式是_。4【答案与解析答案与解析】 一、选择题(每小题有 1 个或 2 个选项符合题意) 1 【答案】 D 【解析】 化石燃料是有限的，不可再生，其形成过程非常复杂。2 【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
14、应是前者大，因等质量的 CH4和 CO2换算成物质的量时，n(CH4)大，故的说法正确，的说 法错误。3 【答案】 A 【解析】 H本身有正负之分，放热为负值，吸热为正值。A、B 中，燃烧热是指生成稳定氧化物所放 出的热量，对于碳燃烧生成的稳定氧化物为 CO2，因为 CO 燃烧是个放热反应，因此，H3H1；C 中，浓硫 酸溶于水要放热，因此，浓硫酸与释 NaOH 溶液反应的中和热要小于57.3 kJmol1；D 中，醋酸是弱电解 质，电离过程要吸热，稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol 水，放出热量要小于 57.3 kJ。4 【答案】 D 【解析】 选 D。根据盖斯定律，将反应1/2
15、可得目标反应方程式，其反应热HH1H2H3 H4237.46 kJ/mol。1 25 【答案】 CD6 【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 SiSi 键的物质的量是 2 mol，1 mol SiO2晶体中 SiO 键的物质的量是 4 mol，反应热(H)反应物键能之和减去生成物键能之和，即989.2 kJ/mol2176 kJmol1498.8 kJmol14x kJ/mol，x460。7 【答案】 B8 【答案】 D 【解析】 选 D。 Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g) H25 kJmol1 ， 3Fe2O3(s)CO(g)2
16、Fe3O4(s)CO2(g) H47 kJmol1 ， 将式3式得： 2Fe3O4(s)8CO(g)6Fe(s)8CO2(g) H25 kJmol1347 kJmol128 kJmol1， 将方程式两边同除以 2 得： Fe3O4(s)4CO(g)3Fe(s)4CO2(g) H14 kJmol1，所以 A、B、C、D 四个选项中，只有 D 项 中的热化学方程式正确。9 【答案】 A 【解析】 本题考查 H的有关计算。C2H4(g)H2O(l)C2H5OH(l)；其 H(反应物燃烧热) (生成物燃烧热)14110(1366.8)44.2 kJmol1，A 正确。注：H2O(l)燃烧热为 0。10
17、 【答案】 C 【解析】 所谓不完全燃烧就是指碳燃烧只生成了 CO，没有生成 CO2，而损失的能量就是这部分 CO 燃烧 生成 CO2所释放的热量。 解法一：根据题意，100 g 碳不完全燃烧得到 CO 气体的物质的量为 100 g/12(gmol1)1/325/9 mol，由方程式(2)可知，1 mol CO 燃烧生成 CO2放出 282.57 kJ 的热量，则可求得损失的热量是 25/9 mol282.57 kJmol1784.92 kJ，故 C 选项正确。 解法二：根据盖斯定律，热化学方程式(1)(2)得，C(s)O2(g)CO2(g)(3)，H3392.92 5kJmol1。100 g
18、 碳完全燃烧生成 CO2放出的热量为 100 g/12 gmol1392.92 kJmol13274.33 kJ，100 g 碳不完全燃烧生成 CO 25/9 mol，由热化学方程式(1)知放出热量 25/9 mol110.35 kJmol1306.53 kJ，100 g 碳不完全燃烧生成 CO2 50/9 mol，由热化学方程式(3)知放出热量 50/9 mol392.92 kJmol12182.89 kJ，共放出热量为 306.53 kJ2182.89 kJ2489.42 kJ，所以损失的热 量是 3274.33 kJ2489.42 kJ784.91 kJ，即 C 选项正确。11 【答案】
19、 D 【解析】 硫磺变成硫蒸气需要吸收热量；在 101 kPa 时，1 mol 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；Ba(OH)28H2O 固体与 NH4Cl 固体反应是吸热反应，则 H0；H2SO4的浓溶 液与 NaOH 溶液混合时要放热。12 【答案】 D 【解析】 据盖斯定律，把已知两个反应相加减，可求得制备水煤气反应的 H。 ，得 2C(s)O2(g)2H2(g)O2(g)2CO(g)2H2O(g) H221.0 kJmol1(483.6 kJmol1)，即 2C(s)2H2O(g)2H2(g)2CO(g) H262.6 kJmol1 C(s)H2O(g)
20、CO(g)H2(g)的 H为262.6 kJmol12131.3 kJmol1。13 【答案】 C 【解析】 根据已知两个反应的热化学方程式，可求得 1 g 氢气和 1 g 甲烷完全燃烧放出的热量分别为 517.6kJ/4129.4 kJ 和 890.3kJ/1655.64 kJ，比值约是 2.31。二、非选择题 1 【答案】 (1)测得其温度为t1 称得自制酒精灯质量为m1 (2)1285 1094 (3)圆筒中空气吸收热量 圆筒绝热性能差(其他合理答案也可) (4)温度过低，圆筒中空气吸收的热量占较大的百分比；温度过高，散失的热量也会更多，会使误差增大。【解析】 解决此类问题需阅读全文，找
21、准关键信息，研究装置特点及问题设置，结合所学知识找出解决问题的思路。实验过程根据公式设计，因此要测量酒精灯点燃前后两次质量差，通过 测量水温来找出公式中的t2t1，考虑热量尽量不散失，因此设计了外套圆筒装置。2 【答案】 (1)1：4(2)CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H891.45 kJ/mol (3)0.33 b5a/4 【解析】 (1)完全燃烧后 COCO2，C 的化合价由2 升为4，变化 2 价，而 CH4CO2的化合价由 4 价变为4 价，升 8 价，因此，等体积的 CO 和 CH4完全燃烧转移的电子数之比为 2/8，即 14。 (2)由题意知：1 mol CO
22、 完全燃烧放出热量的 6.30 倍是 6.30283 kJ1782.9 kJ，即 2 mol CH4完全燃 烧生成液态水放出的热量为 1782.9 kJ，根据燃烧热的定义 1 mol CH4完全燃烧生成液态水放出的热量为 1782.9/2 kJ 即 891.45 kJ，热化学方程式则不难写出。 (3)设混合气体中 CO 为 x mL，CH4为 y mL。6所以 CH4的体积分数为(2b-a)/3a 由于 a mL 混合气体产生 b mL CO2，根据碳守恒则 ab 上式(2b-a)：3a1：3 即 0.33。 由燃烧方程式可以看出，在题设条件下 CH4燃烧前后体积不变，体积减少由 CO 燃烧引起，设 CO 体积为 x，CH4体积为 y。