資源簡(jiǎn)介

第2課時(shí)　熱化學(xué)方程式　燃燒熱
新知探究(一)——熱化學(xué)方程式
導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)　
　　表征氫氣與氯氣的反應(yīng)時(shí),資料上給出了以下兩個(gè)反應(yīng):
Ⅰ.H2+Cl22HCl
Ⅱ.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)　ΔH=-184.6 kJ·mol-1
1.以上兩個(gè)方程式有什么區(qū)別
2.反應(yīng)Ⅱ中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示什么
3.參照教材給出的水的聚集狀態(tài)變化時(shí)的焓變示意圖,思考為什么反應(yīng)Ⅱ需要注明各物質(zhì)的狀態(tài)。
[系統(tǒng)融通知能]
1.熱化學(xué)方程式
表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。
2.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟及要求
3.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)注意事項(xiàng)
(1)注明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)不同,其ΔH也不同。常用的ΔH的數(shù)據(jù),一般都是25 ℃和101 kPa時(shí)的數(shù)據(jù),可以不特別注明。
(2)需注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同時(shí),它們所具有的內(nèi)能、焓也均不同。
　例如,冰熔化為水時(shí),需要吸收熱量,水蒸發(fā)為水蒸氣時(shí),也需要吸收熱量。物質(zhì)的聚集狀態(tài):固態(tài)用“s”,液態(tài)用“l(fā)”,氣體用“g”,溶液用“aq”。
(3)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示的是物質(zhì)的量,可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù)。ΔH必須與化學(xué)方程式一一對(duì)應(yīng)。
[微點(diǎn)撥]　物質(zhì)的聚集狀態(tài)與焓的關(guān)系
①冰、液態(tài)水、水蒸氣的焓依次增大,冰熔化為液態(tài)水的焓變?chǔ)>0;②同一物質(zhì)的三態(tài)中氣態(tài)的焓最大,固態(tài)的焓最小。
[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]
題點(diǎn)(一)　熱化學(xué)方程式的正誤判斷
1.25 ℃、101 kPa時(shí),0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時(shí),放出445.15 kJ的熱量。判斷下列幾個(gè)熱化學(xué)方程式的正誤,錯(cuò)誤的指出錯(cuò)誤的原因。
(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-445.15 kJ·mol-1 (　　)
(2)2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1 (　　)

(3)CH4+2O2CO2+2H2O ΔH=-890.3 kJ·mol-1 (　　)

(4)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 (　　)

(5)CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-445.15 kJ·mol-1 (　　)

2.(2025·深圳期中檢測(cè))2024年巴黎奧運(yùn)會(huì)火炬的燃料是丙烷(C3H8)。已知在25 ℃和101 kPa下,11 g C3H8(g)與足量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(l),放出555.0 kJ熱量,則下列表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是 (　　)
A.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-555.0 kJ·mol-1
B.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+2 220.0 kJ·mol-1
C.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1
D.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1
3.(2025·長(zhǎng)沙高二檢測(cè))反應(yīng)物 X 生成 Z 的能量變化如圖所示,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 (　　)
A.2X(g)Z(g)　ΔH=-(a-b)kJ·mol-1
B.2X(g)Z(g) ΔH=-(b-a)kJ·mol-1
C.2X(g)Z(g) ΔH=-(c-a)kJ·mol-1
D.2X(g)Z(g) ΔH=-(b-c)kJ·mol-1
|思維建模|“五看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤
一看 方程式是否配平
二看 各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確
三看 ΔH的“+”“-”符號(hào)是否正確
四看 反應(yīng)熱的單位是否為“kJ·mol-1”
五看 反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)
題點(diǎn)(二)　熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)
4.依據(jù)事實(shí),寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)0.25 mol N2H4(g)完全燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水時(shí),放出133.5 kJ熱量 　。
(2)1 g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,吸收10.94 kJ熱量 　。
(3)23 g某液態(tài)有機(jī)物和一定量的氧氣混合點(diǎn)燃,恰好完全反應(yīng),生成27 g液態(tài)水和22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2并放出683.5 kJ的熱量 　。
(4)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)過(guò)程中能量變化的示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 　。
新知探究(二)——燃燒熱
1.燃燒熱
概念 在101 kPa時(shí),　　　　純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。單位:　　　　　　。各元素的指定產(chǎn)物: C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g),N→N2(g)
意義 H2的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1或ΔH=-285.8 kJ·mol-1,它表示25 ℃、101 kPa時(shí),1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出285.8 kJ的熱量
2.燃燒熱的熱化學(xué)方程式
書(shū)寫(xiě)燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí),以燃燒1 mol可燃物為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),同時(shí)可燃物要完全燃燒且生成指定產(chǎn)物。例如:
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
[微點(diǎn)撥]　燃燒熱指1 mol可燃物完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)放出的熱量,與可燃物的物質(zhì)的量無(wú)關(guān)。配平燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)先把可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)定為1,再配平其他物質(zhì)。
[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]
題點(diǎn)(一)　燃燒熱的理解
1.下列說(shuō)法正確的是 (　　)
A.在101 kPa時(shí),1 mol物質(zhì)完全燃燒時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱
B.酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水,這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱
C.燃燒熱或中和熱是反應(yīng)熱的種類(lèi)之一
D.在25 ℃、101 kPa時(shí),純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱
2.下列燃燒熱相同的是 (　　)
A.3 mol乙醇和2 mol乙醇
B.2 mol正丁烷和2 mol異丁烷
C.1 mol金剛石和12 g石墨
D.1 mol C2H4和0.5 mol C4H8
題點(diǎn)(二)　有關(guān)燃燒熱的計(jì)算
3.(2025·成都期中檢測(cè))下列熱化學(xué)方程式的反應(yīng)熱表示燃燒熱的是 (　　)
A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
B.CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH=-193.0 kJ·mol-1
C.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
D.C2H8N2(l)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g)　ΔH=-2 000 kJ·mol-1
4.在25 ℃、101 kPa時(shí),1.00 g C6H6(l)燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出41.8 kJ的熱量,C6H6的燃燒熱為　　　　kJ·mol-1,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 　。
|歸納拓展|對(duì)燃燒熱的理解
燃燒熱
外界條件 25 ℃、101 kPa
可燃物用量 1 mol
燃燒結(jié)果 C→CO2(g),H→H2O(l), S→SO2(g),N→N2(g)
表示方法 燃燒熱為x kJ·mol-1或 ΔH=-x kJ·mol-1(x>0)
與可燃物燃燒放出熱量Q關(guān)系 ΔH=-
新知探究(三)——了解火箭推進(jìn)劑
1.火箭推進(jìn)劑的發(fā)展歷史
發(fā)展歷史 種類(lèi) 特點(diǎn)
第一代 火藥 技術(shù)成熟,價(jià)格低廉,推力小
第二代 燃料是肼(N2H4)、 偏二甲肼[(CH3)2NNH2], 氧化劑有N2O4、H2O2等 技術(shù)成熟,價(jià)格低廉,推力大,但有劇毒
第三代 燃料是煤油,氧化劑是液氧 技術(shù)成熟,價(jià)格低廉,燃燒密度大,推力大,無(wú)毒
第四代 燃料是液氫,氧化劑為液氧 燃料密度大,性能高,無(wú)毒,推力大
2.火箭推進(jìn)劑的類(lèi)型
類(lèi)型 特點(diǎn)
液體 推進(jìn)劑 N2O4肼類(lèi)[肼、 一甲基肼(CH3NHNH2)和偏二甲肼] 常溫可使用,技術(shù)成熟,但燃燒效率較低,有毒
煤油-液氧 常溫使用,安全,價(jià)格低廉,無(wú)毒
液氫-液氧 安全、無(wú)污染,燃燒效率高,但價(jià)格昂貴,儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加注都要求高,且液氫易揮發(fā)
固體 推進(jìn)劑 由油灰或橡膠狀的可燃材料構(gòu)成,是燃料和氧化劑的混合體,有硝酸酯增塑聚醚(NEPE)、端羥基聚醚預(yù)聚物(HTPE)、縮水甘油疊氮聚醚(GAP)等 室溫下儲(chǔ)存,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,安全,推力大
混合型推進(jìn)劑 液體推進(jìn)劑和固體推進(jìn)劑的混合體
3.火箭推進(jìn)劑的發(fā)展趨勢(shì)
(1)安全;(2)推力效果好;(3)綠色無(wú)污染。
應(yīng)用化學(xué)　
　　長(zhǎng)征八號(hào)運(yùn)載火箭以液氫、液氧為推進(jìn)劑,燃燒后生成的是水,真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)毒無(wú)污染零排放。已知:1 g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ的熱量。
(1)寫(xiě)出氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式。
(2)偏二甲肼[(CH3)2NNH2]也是常用的火箭推進(jìn)劑,已知偏二甲肼[(CH3)2NNH2]的燃燒熱為2 000 kJ·mol-1,1.5 g偏二甲肼完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳?xì)怏w放出多少熱量
[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]
1.航天燃料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),是一項(xiàng)重大的技術(shù)突破。鈹是高效率的火箭材料,燃燒時(shí)放出巨大的能量,已知1 kg金屬鈹完全燃燒放出的熱量為62 700 kJ。則鈹燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是(鈹?shù)南鄬?duì)原子質(zhì)量為9) (　　)
A.Be+O2BeO ΔH=-564.3 kJ·mol-1
B.Be(s)+O2(g)BeO(s)　ΔH=+564.3 kJ·mol-1
C.Be(s)+O2(g)BeO(s)　ΔH=-564.3 kJ·mol-1
D.Be(s)+O2(g)BeO(g)　ΔH=-564.3 kJ·mol-1
2.化學(xué)燃料是現(xiàn)階段火箭的主要?jiǎng)恿?lái)源,從能量密度(單位質(zhì)量的燃料提供的能量)角度考慮,最適合做火箭推進(jìn)劑的是 (　　)
A.液氧-液態(tài)甲烷(甲烷燃燒熱為890.3 kJ·mol-1)
B.液氧-液氫(氫氣燃燒熱為285.8 kJ·mol-1)
C.液氧-煤油(煤油熱值為4.6×104 kJ·kg-1)
D.液氧-液氨(氨氣燃燒熱為316 kJ·mol-1)
3.火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水,當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí),即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵?并放出大量熱。已知0.4 mol液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng),生成氮?dú)夂退魵?放出256 kJ的熱量。
(1)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 　。
(2)又已知H2O(l)H2O(g)　ΔH=+44 kJ·mol-1,則16 g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是　　　 kJ。
(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn),除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是 　　　　　　　　　　　　　　　　。
第2課時(shí)　熱化學(xué)方程式　燃燒熱
新知探究(一)
[導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)]
1.提示:反應(yīng)Ⅰ只表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,反應(yīng)Ⅱ既表明了物質(zhì)的變化,又表明了能量的變化。
2.提示:反應(yīng)Ⅱ表示1 mol氣態(tài)H2與1 mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2 mol氣態(tài)HCl時(shí),放出184.6 kJ的熱量。
3.提示:因?yàn)槲镔|(zhì)的聚集狀態(tài)不同時(shí),它們所具有的內(nèi)能、焓也均不同。
[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]
1.(1)×　反應(yīng)熱的數(shù)值與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)不對(duì)應(yīng)
(2)×　CH4的燃燒為放熱反應(yīng),ΔH<0且反應(yīng)熱的數(shù)值與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)不對(duì)應(yīng)　(3)×　未注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)　(4)√　(5)√
2.選C　熱化學(xué)方程式表示的是1 mol丙烷完全燃燒放出的熱量,故A錯(cuò)誤;丙烷燃燒反應(yīng)放出熱量,ΔH應(yīng)小于0,故B錯(cuò)誤;25 ℃和101 kPa下,11 g C3H8(g)與足量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(l),放出555.0 kJ熱量,則25 ℃和101 kPa下,1 mol C3H8(g)與足量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(l),放出555.0 kJ×4=2 220.0 kJ熱量,其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1,故C正確;題給信息中產(chǎn)物是液態(tài)水,而不是氣態(tài)水,故D錯(cuò)誤。
3.選A　由圖可知,反應(yīng)物 X 生成 Z為吸熱反應(yīng),吸收的熱量即為(b-a)kJ,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2X(g)Z(g)　ΔH=-(a-b)kJ·mol-1,故A正確。
4.解析:(1)1 mol N2H4(g)完全燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水時(shí),放出133.5 kJ×4=534.0 kJ熱量,即N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534.0 kJ·mol-1。(2)12 g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,吸收10.94 kJ×12=131.28 kJ熱量,即C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.28 kJ·mol-1。(3)燃燒生成1.5 mol H2O(l)和1 mol CO2,23 g有機(jī)物中O的質(zhì)量為23-3-12=8 g,該液態(tài)有機(jī)物中 C、H、O原子個(gè)數(shù)比為1∶3∶0.5,化學(xué)式為C2H6O,熱化學(xué)方程式為C2H6O(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1。(4)由圖可知其熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)　ΔH=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1。
答案:(1)N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.0 kJ·mol-1
(2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1
(3)C2H6O(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1
(4)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
新知探究(二)
1.1 mol　kJ·mol-1
[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]
1.選C　依據(jù)燃燒熱概念分析,1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物放出的熱量為燃燒熱,生成的必須是指定產(chǎn)物,故A錯(cuò)誤;中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1 mol H2O(l)放出的熱量,故B錯(cuò)誤;燃燒熱或中和熱是一定條件下的反應(yīng)熱,屬于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,故C正確;在25 ℃、101 kPa時(shí),1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱,故D錯(cuò)誤。
2.選A　3 mol乙醇和2 mol乙醇是同種物質(zhì),燃燒熱相同,和量的多少無(wú)關(guān),故A正確;2 mol 正丁烷和2 mol異丁烷物質(zhì)不同,燃燒熱不同,故B錯(cuò)誤;1 mol 金剛石和12 g石墨物質(zhì)所具有的能量不同,燃燒熱不同,故C錯(cuò)誤;1 mol C2H4和0.5 mol C4H8物質(zhì)不同,燃燒熱不同,故D錯(cuò)誤。
3.選D　燃燒熱的熱化學(xué)方程式表示燃燒的物質(zhì)為1 mol時(shí)燃燒放出的熱量,氫氣的計(jì)量數(shù)應(yīng)為1,故A錯(cuò)誤;氫元素反應(yīng)后生成的產(chǎn)物應(yīng)是穩(wěn)定的液態(tài)水,故B錯(cuò)誤;生成的水應(yīng)是穩(wěn)定的液態(tài)水,故C錯(cuò)誤;反應(yīng)C2H8N2(l)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g)　ΔH=-2 000 kJ·mol-1符合燃燒熱的定義,生成指定的穩(wěn)定物質(zhì),故D正確。
4.解析:1 mol C6H6(l)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)放出的熱量為41.8×78 kJ=3 260.4 kJ,熱化學(xué)方程式為C6H6(l)+O2(g)6CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-3 260.4 kJ·mol-1。
答案:3 260.4　C6H6(l)+O2(g)6CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-3 260.4 kJ·mol-1
新知探究(三)
[應(yīng)用化學(xué)]
(1)提示:H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1。
(2)提示:×1.5 g=50 kJ。
[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]
1.選C　1 kg Be的物質(zhì)的量為= mol,又因?yàn)? kg Be完全燃燒放出的熱量為62 700 kJ,則1 mol Be完全燃燒放出的熱量為 kJ=564.3 kJ,Be與O2反應(yīng)生成BeO固體,則其熱化學(xué)方程式為Be(s)+O2(g)BeO(s)　ΔH=-564.3 kJ·mol-1。
2.選B　由燃料的燃燒熱可知,1 g甲烷、氫氣、煤油、液氨完全燃燒放出的熱量分別為×890.3 kJ·mol-1≈55.6 kJ、×285.8 kJ·mol-1=142.9 kJ、4.6×104 kJ·kg-1×1 g=46 kJ、×316 kJ·mol-1≈18.6 kJ,則相同質(zhì)量的H2燃燒放熱最多,即使考慮O2,也是液氫-液氧組合相同質(zhì)量燃燒放熱最多。
3.(1)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-640 kJ·mol-1　(2)408　
(3)產(chǎn)物不會(huì)造成環(huán)境污染
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第2課時(shí)　熱化學(xué)方程式　
燃燒熱
新知探究(一) 熱化學(xué)方程式
新知探究(二) 燃燒熱
課時(shí)跟蹤檢測(cè)
目錄
新知探究(三) 了解火箭推進(jìn)劑
新知探究(一) 熱化學(xué)方程式
導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)
表征氫氣與氯氣的反應(yīng)時(shí)，資料上給出了以下兩個(gè)反應(yīng):
Ⅰ.H2+Cl2==2HCl
Ⅱ.H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)　ΔH=-184.6 kJ·mol-1
1.以上兩個(gè)方程式有什么區(qū)別
提示:反應(yīng)Ⅰ只表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，反應(yīng)Ⅱ既表明了物質(zhì)的變化，又表明了能量的變化。
2.反應(yīng)Ⅱ中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示什么
提示:反應(yīng)Ⅱ表示1 mol氣態(tài)H2與1 mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2 mol氣態(tài)HCl時(shí)，放出184.6 kJ的熱量。
3.參照教材給出的水的聚集狀態(tài)變化時(shí)的焓變示意圖，思考為什么反應(yīng)Ⅱ需要注明各物質(zhì)的狀態(tài)。
提示:因?yàn)槲镔|(zhì)的聚集狀態(tài)不同時(shí)，它們所具有的內(nèi)能、焓也均不同。
1.熱化學(xué)方程式
表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。
2.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟及要求
[系統(tǒng)融通知能]
3.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)注意事項(xiàng)
(1)注明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)不同，其ΔH也不同。常用的ΔH的數(shù)據(jù)，一般都是25 ℃和101 kPa時(shí)的數(shù)據(jù)，可以不特別注明。
(2)需注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同時(shí)，它們所具有的內(nèi)能、焓也均不同。例如，冰熔化為水時(shí)，需要吸收熱量，水蒸發(fā)為水蒸氣時(shí)，也需要吸收熱量。物質(zhì)的聚集狀態(tài):固態(tài)用“s”，液態(tài)用“l(fā)”，氣體用“g”，溶液用“aq”。
(3)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示的是物質(zhì)的量，可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù)。ΔH必須與化學(xué)方程式一一對(duì)應(yīng)。
[微點(diǎn)撥]　物質(zhì)的聚集狀態(tài)與焓的關(guān)系
①冰、液態(tài)水、水蒸氣的焓依次增大，冰熔化為液態(tài)水的焓變?chǔ)>0；②同一物質(zhì)的三態(tài)中氣態(tài)的焓最大，固態(tài)的焓最小。
[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]
題點(diǎn)(一)　熱化學(xué)方程式的正誤判斷
1.25 ℃、101 kPa時(shí)，0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時(shí)，放出445.15 kJ的熱量。判斷下列幾個(gè)熱化學(xué)方程式的正誤，錯(cuò)誤的指出錯(cuò)誤的原因。
(1)CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-445.15 kJ·mol-1(　　)
×
答案:反應(yīng)熱的數(shù)值與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)不對(duì)應(yīng)　
(2)2CH4(g)+4O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1(　　)
×
答案:CH4的燃燒為放熱反應(yīng)，ΔH<0且反應(yīng)熱的數(shù)值與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)不對(duì)應(yīng)　
(3)CH4+2O2==CO2+2H2O ΔH=-890.3 kJ·mol-1(　　)
答案:未注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)　
×
(4)CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 (　　)
(5)CH4(g)+O2(g)==CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-445.15 kJ·mol-1(　　)
√
√
2.(2025·深圳期中檢測(cè))2024年巴黎奧運(yùn)會(huì)火炬的燃料是丙烷(C3H8)。已知在25 ℃和101 kPa下，11 g C3H8(g)與足量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(l)，放出555.0 kJ熱量，則下列表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是 (　　)
A.C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-555.0 kJ·mol-1
B.C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+2 220.0 kJ·mol-1
C.C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1
D.C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1
√
解析:熱化學(xué)方程式表示的是1 mol丙烷完全燃燒放出的熱量，故A錯(cuò)誤；丙烷燃燒反應(yīng)放出熱量，ΔH應(yīng)小于0，故B錯(cuò)誤；25 ℃和101 kPa下，11 g C3H8(g)與足量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(l)，放出555.0 kJ熱量，則25 ℃和101 kPa下，1 mol C3H8(g)與足量O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(l)，放出555.0 kJ×4=2 220.0 kJ熱量，其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(l)　
ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1，故C正確；題給信息中產(chǎn)物是液態(tài)水，而不是氣態(tài)水，故D錯(cuò)誤。
3.(2025·長(zhǎng)沙高二檢測(cè))反應(yīng)物 X 生成 Z 的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 (　　)
A.2X(g)→Z(g)　ΔH=-(a-b)kJ·mol-1
B.2X(g)→Z(g)　ΔH=-(b-a)kJ·mol-1
C.2X(g)→Z(g)　ΔH=-(c-a)kJ·mol-1
D.2X(g)→Z(g)　ΔH=-(b-c)kJ·mol-1
解析:由圖可知，反應(yīng)物 X 生成 Z為吸熱反應(yīng)，吸收的熱量即為(b-a)kJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2X(g)→Z(g)　ΔH=-(a-b)kJ·mol-1，故A正確。
√
|思維建模|“五看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤
一看 方程式是否配平
二看 各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確
三看 ΔH的“+”“-”符號(hào)是否正確
四看 反應(yīng)熱的單位是否為“kJ·mol-1”
五看 反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)
題點(diǎn)(二)　熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)
4.依據(jù)事實(shí)，寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(1)0.25 mol N2H4(g)完全燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水時(shí)，放出133.5 kJ熱量
　 。
解析:1 mol N2H4(g)完全燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水時(shí)，放出133.5 kJ×4=534.0 kJ熱量，即N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534.0 kJ·mol-1。
(2)1 g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2，吸收10.94 kJ熱量
　 。
解析:12 g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2，吸收10.94 kJ×12=131.28 kJ熱量，即C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)　ΔH=+131.28 kJ·mol-1。
N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.0 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1
(3)23 g某液態(tài)有機(jī)物和一定量的氧氣混合點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)，生成27 g液態(tài)水和22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2并放出683.5 kJ的熱量___________________________
　 。
解析:燃燒生成1.5 mol H2O(l)和1 mol CO2，23 g有機(jī)物中O的質(zhì)量為23-3-12=8 g，該液態(tài)有機(jī)物中 C、H、O原子個(gè)數(shù)比為1∶3∶0.5，化學(xué)式為C2H6O，熱化學(xué)方程式為C2H6O(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1。
C2H6O(l)+3O2(g)==
2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1
(4)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)過(guò)程中能量變化的示意圖，請(qǐng)寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
　 。
解析:由圖可知其熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)==CO2(g)+NO(g)　ΔH=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1。
NO2(g)+CO(g)==CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
新知探究(二) 燃燒熱
1.燃燒熱
概念 在101 kPa時(shí)， 純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。單位: 。各元素的指定產(chǎn)物:
C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)
意義 H2的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1或ΔH=-285.8 kJ·mol-1，它表示25 ℃、
101 kPa時(shí)，1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出285.8 kJ的熱量
1 mol
kJ·mol-1
2.燃燒熱的熱化學(xué)方程式
書(shū)寫(xiě)燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，以燃燒1 mol可燃物為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，同時(shí)可燃物要完全燃燒且生成指定產(chǎn)物。例如:
C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
[微點(diǎn)撥]　燃燒熱指1 mol可燃物完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)放出的熱量，與可燃物的物質(zhì)的量無(wú)關(guān)。配平燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)先把可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)定為1，再配平其他物質(zhì)。
[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]
√
題點(diǎn)(一)　燃燒熱的理解
1.下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.在101 kPa時(shí)，1 mol物質(zhì)完全燃燒時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱
B.酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水，這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱
C.燃燒熱或中和熱是反應(yīng)熱的種類(lèi)之一
D.在25 ℃、101 kPa時(shí)，純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱
解析:依據(jù)燃燒熱概念分析，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物放出的熱量為燃燒熱，生成的必須是指定產(chǎn)物，故A錯(cuò)誤；中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)生成1 mol H2O(l)放出的熱量，故B錯(cuò)誤；燃燒熱或中和熱是一定條件下的反應(yīng)熱，屬于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，故C正確；在25 ℃、101 kPa時(shí)，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱，故D錯(cuò)誤。
√
2.下列燃燒熱相同的是 (　　)
A.3 mol乙醇和2 mol乙醇 B.2 mol正丁烷和2 mol異丁烷
C.1 mol金剛石和12 g石墨 D.1 mol C2H4和0.5 mol C4H8
解析:3 mol乙醇和2 mol乙醇是同種物質(zhì)，燃燒熱相同，和量的多少無(wú)關(guān)，故A正確；2 mol 正丁烷和2 mol異丁烷物質(zhì)不同，燃燒熱不同，故B錯(cuò)誤；1 mol 金剛石和12 g石墨物質(zhì)所具有的能量不同，燃燒熱不同，故C錯(cuò)誤；1 mol C2H4和0.5 mol C4H8物質(zhì)不同，燃燒熱不同，故D錯(cuò)誤。
√
題點(diǎn)(二)　有關(guān)燃燒熱的計(jì)算
3.(2025·成都期中檢測(cè))下列熱化學(xué)方程式的反應(yīng)熱表示燃燒熱的是(　　)
A.2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
B.CH3OH(g)+O2(g)==CO2(g)+2H2(g) ΔH=-193.0 kJ·mol-1
C.N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
D.C2H8N2(l)+4O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g)　ΔH=-2 000 kJ·mol-1
解析:燃燒熱的熱化學(xué)方程式表示燃燒的物質(zhì)為1 mol時(shí)燃燒放出的熱量，氫氣的計(jì)量數(shù)應(yīng)為1，故A錯(cuò)誤；氫元素反應(yīng)后生成的產(chǎn)物應(yīng)是穩(wěn)定的液態(tài)水，故B錯(cuò)誤；生成的水應(yīng)是穩(wěn)定的液態(tài)水，故C錯(cuò)誤；反應(yīng)C2H8N2(l)+4O2(g)==
2CO2(g)+4H2O(l)+N2(g)　ΔH=-2 000 kJ·mol-1符合燃燒熱的定義，生成指定的穩(wěn)定物質(zhì)，故D正確。
4.在25 ℃、101 kPa時(shí)，1.00 g C6H6(l)燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8 kJ的熱量，C6H6的燃燒熱為　　　　kJ·mol-1，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
　。
解析:1 mol C6H6(l)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)放出的熱量為41.8×78 kJ=3 260.4 kJ，熱化學(xué)方程式為C6H6(l)+O2(g)==6CO2(g)+3H2O(l)　
ΔH=-3 260.4 kJ·mol-1。
3 260.4　
C6H6(l)+O2(g)==6CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-3 260.4 kJ·mol-1
|歸納拓展|對(duì)燃燒熱的理解
燃燒熱
外界條件 25 ℃、101 kPa
可燃物用量 1 mol
燃燒結(jié)果 C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)
表示方法 燃燒熱為x kJ·mol-1或ΔH=-x kJ·mol-1(x>0)
與可燃物燃燒 放出熱量Q關(guān)系 ΔH=-
新知探究(三) 了解火箭推進(jìn)劑
1.火箭推進(jìn)劑的發(fā)展歷史
發(fā)展歷史 種類(lèi) 特點(diǎn)
第一代 火藥 技術(shù)成熟，價(jià)格低廉，推力小
第二代 燃料是肼(N2H4)、偏二甲肼[(CH3)2NNH2]，氧化劑有N2O4、H2O2等 技術(shù)成熟，價(jià)格低廉，推力大，但有劇毒
第三代 燃料是煤油，氧化劑是液氧 技術(shù)成熟，價(jià)格低廉，燃燒密度大，推力大，無(wú)毒
第四代 燃料是液氫，氧化劑為液氧 燃料密度大，性能高，無(wú)毒，推力大
2.火箭推進(jìn)劑的類(lèi)型
類(lèi)型 特點(diǎn)
液體 推進(jìn)劑 N2O4肼類(lèi)[肼、一甲基肼(CH3NHNH2)和偏二甲肼] 常溫可使用，技術(shù)成熟，但燃燒效率較低，有毒
煤油-液氧 常溫使用，安全，價(jià)格低廉，無(wú)毒
液氫-液氧 安全、無(wú)污染，燃燒效率高，但價(jià)格昂貴，儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加注都要求高，且液氫易揮發(fā)
固體 推進(jìn)劑 由油灰或橡膠狀的可燃材料構(gòu)成，是燃料和氧化劑的混合體，有硝酸酯增塑聚醚(NEPE)、端羥基聚醚預(yù)聚物(HTPE)、縮水甘油疊氮聚醚(GAP)等 室溫下儲(chǔ)存，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，安全，推力大
混合型 推進(jìn)劑 液體推進(jìn)劑和固體推進(jìn)劑的混合體
續(xù)表
3.火箭推進(jìn)劑的發(fā)展趨勢(shì)
(1)安全；(2)推力效果好；(3)綠色無(wú)污染。
應(yīng)用化學(xué)
長(zhǎng)征八號(hào)運(yùn)載火箭以液氫、液氧為推進(jìn)劑，燃燒后生成的是水，真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)毒無(wú)污染零排放。已知:1 g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ的熱量。
(1)寫(xiě)出氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式。
提示:H2(g)+O2(g)==H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1。
(2)偏二甲肼[(CH3)2NNH2]也是常用的火箭推進(jìn)劑，已知偏二甲肼[(CH3)2NNH2]的燃燒熱為2 000 kJ·mol-1，1.5 g偏二甲肼完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳?xì)怏w放出多少熱量
提示:×1.5 g=50 kJ。
1.航天燃料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，是一項(xiàng)重大的技術(shù)突破。鈹是高效率的火箭材料，燃燒時(shí)放出巨大的能量，已知1 kg金屬鈹完全燃燒放出的熱量為62 700 kJ。則鈹燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是(鈹?shù)南鄬?duì)原子質(zhì)量為9) (　　)
A.Be+O2==BeO ΔH=-564.3 kJ·mol-1
B.Be(s)+O2(g)==BeO(s)　ΔH=+564.3 kJ·mol-1
C.Be(s)+O2(g)==BeO(s)　ΔH=-564.3 kJ·mol-1
D.Be(s)+O2(g)==BeO(g)　ΔH=-564.3 kJ·mol-1
[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]
√
解析:1 kg Be的物質(zhì)的量為= mol，又因?yàn)? kg Be完全燃燒放出的熱量為62 700 kJ，則1 mol Be完全燃燒放出的熱量為 kJ=564.3 kJ，Be與O2反應(yīng)生成BeO固體，則其熱化學(xué)方程式為Be(s)+O2(g)==BeO(s)　ΔH=-564.3 kJ·mol-1。
2.化學(xué)燃料是現(xiàn)階段火箭的主要?jiǎng)恿?lái)源，從能量密度(單位質(zhì)量的燃料提供的能量)角度考慮，最適合做火箭推進(jìn)劑的是 (　　)
A.液氧-液態(tài)甲烷(甲烷燃燒熱為890.3 kJ·mol-1)
B.液氧-液氫(氫氣燃燒熱為285.8 kJ·mol-1)
C.液氧-煤油(煤油熱值為4.6×104 kJ·kg-1)
D.液氧-液氨(氨氣燃燒熱為316 kJ·mol-1)
解析:由燃料的燃燒熱可知，1 g甲烷、氫氣、煤油、液氨完全燃燒放出的熱量分別為×890.3 kJ·mol-1≈55.6 kJ、×285.8 kJ·mol-1=142.9 kJ、4.6×104 kJ·kg-1×1 g=46 kJ、×316 kJ·mol-1≈18.6 kJ，則相同質(zhì)量的H2燃燒放熱最多，即使考慮O2，也是液氫-液氧組合相同質(zhì)量燃燒放熱最多。
√
3.火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水，當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí)，即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵猓⒎懦龃罅繜帷Ｒ阎?.4 mol液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵猓懦?56 kJ的熱量。
(1)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______________________________________
　 。
(2)又已知H2O(l)==H2O(g)　ΔH=+44 kJ·mol-1，則16 g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是　　　 kJ。
(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是　 。
N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g)　
408　
ΔH=-640 kJ·mol-1　
產(chǎn)物不會(huì)造成環(huán)境污染
課時(shí)跟蹤檢測(cè)
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一、選擇題
1.(2025·鹿邑期中檢測(cè))下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的說(shuō)法，不正確的是(　　)
A.能同時(shí)表明反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化
B.書(shū)寫(xiě)條件為“25 ℃、101 kPa”時(shí)，可以不特別注明
C.化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示分子個(gè)數(shù)
D.ΔH表示“每摩爾反應(yīng)”對(duì)應(yīng)的“熱量”
解析:熱化學(xué)方程式中涉及到反應(yīng)物、生成物以及能量的變化，能同時(shí)表明反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化，故A正確；物質(zhì)具有的能量受溫度、壓強(qiáng)的影響，書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式應(yīng)表明溫度、壓強(qiáng)，但“25 ℃、101 kPa”，可以不特別注明，故B正確；熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量，故C錯(cuò)誤；ΔH表示的是“每摩爾反應(yīng)”對(duì)應(yīng)的“熱量”，故D正確。
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2.熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式不同，下列有關(guān)熱化學(xué)方程式CO(g)+O2(g)==CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ·mol-1的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.既表示化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，又表示化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
B.表示1 mol CO(g)與 mol O2(g)完全反應(yīng)生成1 mol CO2(g)放出283.0 kJ熱量
C.一氧化碳的燃燒熱為283.0 kJ·mol-1
D.CO與O2反應(yīng)生成CO2只能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向熱能的轉(zhuǎn)化
解析:CO與O2反應(yīng)生成CO2為氧化還原反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。
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3.工業(yè)生產(chǎn)硫酸過(guò)程中，SO2在接觸室中被催化氧化為SO3，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，現(xiàn)將2 mol SO2、1 mol O2充入一密閉容器中充分反應(yīng)后，放出的熱量為98.3 kJ，此時(shí)測(cè)得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%，則下列熱化學(xué)方程式正確的是 (　　)
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
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解析:將2 mol SO2、1 mol O2充入一密閉容器中充分反應(yīng)后，放出熱量98.3 kJ，此時(shí)測(cè)得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%，說(shuō)明反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行徹底，實(shí)際發(fā)生反應(yīng)的二氧化硫?yàn)? mol，1 mol 二氧化硫全部反應(yīng)放熱98.3 kJ，熱化學(xué)方程式為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。
√
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4.下列說(shuō)法不正確的是 (　　)
A.書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)，ΔH必須與化學(xué)方程式一一對(duì)應(yīng)
B.已知FeS2的燃燒熱ΔH=-853.0 kJ·mol-1，則FeS2完全燃燒的熱化學(xué)方程式為FeS2(s)+O2(g)==Fe2O3(s)+2SO3(g)　ΔH=-853.0 kJ·mol-1
C.已知:H2O(g)==H2(g)+O2(g)　ΔH=+241.8 kJ·mol-1，說(shuō)明H2是一種理想的綠色能源
D.已知:CH4(g)==2H2(g)+C(s)　ΔH=+74.4 kJ·mol-1結(jié)合本題C選項(xiàng)中的已知條件，可得出CH4的熱穩(wěn)定性不如H2O
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解析:方程式不同ΔH不同，因此書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)ΔH要與方程式一一對(duì)應(yīng)，故A正確；S元素的穩(wěn)定產(chǎn)物為二氧化硫，F(xiàn)eS2完全燃燒的熱化學(xué)方程式為FeS2(s)+O2(g)==Fe2O3(s)+2SO2(g)　ΔH=-853.0 kJ·mol-1，故B錯(cuò)誤；H2燃燒放出大量的熱量，且燃燒產(chǎn)物為H2O，無(wú)污染，是一種綠色能源，故C正確；等物質(zhì)的量的H2O和CH4分解時(shí)，H2O吸收的能量高于CH4，可知H2O比甲烷穩(wěn)定，故D正確。
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5.(2025·長(zhǎng)郡中學(xué)月考)油酸甘油酯(相對(duì)分子質(zhì)量為884)在體內(nèi)代謝時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng):
C57H104O6(s)+80O2(g)==57CO2(g)+52H2O(l)
已知燃燒1 kg該化合物釋放出熱量3.8×104 kJ，油酸甘油酯的燃燒熱ΔH為(　　)
A.3.8×104 kJ·mol-1　 B.-3.8×104 kJ·mol-1
C.3.4×104 kJ·mol-1 　 D.-3.4×104 kJ·mol-1
解析:燃燒熱指的是25 ℃和101 kPa時(shí)，1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量。燃燒1 kg油酸甘油酯釋放出熱量3.8×104 kJ，則燃燒1 mol油酸甘油酯釋放出熱量為×3.8×104 kJ≈3.4×104 kJ，則得油酸甘油酯的燃燒熱ΔH=-3.4×104 kJ·mol-1。
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6.(2025·湘潭階段檢測(cè))下列熱化學(xué)方程式正確的是 (　　)
選項(xiàng) 已知條件 熱化學(xué)方程式
A H2的燃燒熱ΔH=-a kJ·mol-1 H2+Cl2==2HCl ΔH=-a kJ·mol-1
B 1 mol SO2與0.5 mol O2完全反應(yīng)后，放出熱量98.3 kJ SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)==BaSO4(s)+2H2O(l)
ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D 31 g白磷比31 g紅磷能量多b kJ P4(s)==4P(s)　ΔH=-4b kJ·mol-1
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解析:HCl不是氧化物，不符合燃燒熱的概念要求，A錯(cuò)誤；SO2(g)+O2(g) SO3(g)　ΔH=-98.3 kJ·mol-1表示1 mol SO2(g)與0.5 mol O2(g)完全反應(yīng)生成1 mol SO3(g)時(shí)，放出熱量98.3 kJ，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，即1 mol SO2與0.5 mol O2不能完全反應(yīng)生成1 mol SO3，放出的熱量小于98.3 kJ，B錯(cuò)誤；反應(yīng)過(guò)程中除了氫離子和氫氧根離子反應(yīng)放熱，硫酸鋇沉淀的生成也伴隨著熱量的變化，C錯(cuò)誤；31 g白磷的物質(zhì)的量為=0.25 mol，比31 g紅磷能量多b kJ，則1 mol白磷(P4)生成4 mol紅磷(P)，放出4b kJ熱量，所以熱化學(xué)方程式為P4(s)==4P(s)　ΔH=-4b kJ·mol-1，D正確。
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7.乙炔(C2H2)是有機(jī)合成的重要原料之一，也是一種很好的燃料，其與氧氣反應(yīng)放出的熱量很大，常用于切割金屬。已知C2H2(g)+O2(g)==2CO2(g)+H2O(g)　ΔH=-1 256 kJ·mol-1，下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A.乙炔(C2H2)的燃燒熱為1 256 kJ·mol-1
B.若轉(zhuǎn)移10 mol電子，則消耗2.5 mol O2
C.若生成2 mol液態(tài)水，則ΔH<-2 512 kJ·mol-1
D.若形成4 mol碳氧共用電子對(duì)，則放出的熱量為628 kJ
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解析:1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，稱(chēng)為該物質(zhì)的燃燒熱，由于熱化學(xué)方程式中的水是氣態(tài)，不是最穩(wěn)定的狀態(tài)，故A項(xiàng)不正確；消耗1 mol O2轉(zhuǎn)移4 mol電子，若轉(zhuǎn)移10 mol電子，則n(O2)= mol=2.5 mol，故B項(xiàng)正確；生成2 mol H2O(g)時(shí)，ΔH=-2 512 kJ·mol-1，則生成2 mol H2O(l)，則ΔH<
-2 512 kJ·mol-1，故C項(xiàng)正確；形成4 mol碳氧共用電子對(duì)，即生成1 mol CO2時(shí)，放出的熱量為628 kJ，故D項(xiàng)正確。
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8.(2023·海南卷)各相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表。下列熱化學(xué)方程式正確的是 (　　)
A.C2H4(g)+3O2(g)==2CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-1 411 kJ·mol-1
B.C2H6(g)==C2H4(g)+H2(g) ΔH=-137 kJ·mol-1
C.H2O(l)==O2(g)+H2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1
D.C2H6(g)+O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
物質(zhì) C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJ·mol-1) -1 559.8 -1 411 -285.8
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解析:1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，稱(chēng)為該物質(zhì)的燃燒熱。H2O應(yīng)該為液態(tài)，A錯(cuò)誤；C2H6(g)==C2H4(g)+H2(g)　ΔH=+137 kJ·mol-1，B錯(cuò)誤；氫氣的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1，則H2O(l)==O2(g)+H2(g)　ΔH=+285.8 kJ·mol-1，C錯(cuò)誤。
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9.298 K、1.01×105 Pa下，O2、S、Se、Te分別與H2化合的反應(yīng)焓變數(shù)據(jù)如圖所示(a、b、c、d代表氫化物)。下列關(guān)于Se與H2化合的熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)正確的是 (　　)
A.Se(s)+H2(g)==H2Se(g)　ΔH=-242 kJ·mol-1
B.Se(s)+H2(g)==H2Se(g)　ΔH=-20 kJ·mol-1
C.Se(g)+H2(g)==H2Se(g)　ΔH=+81 kJ·mol-1
D.Se(s)+H2(g)==H2Se(g)　ΔH=+81 kJ·mol-1
解析:物質(zhì)的能量越低物質(zhì)越穩(wěn)定，H2O、H2S、H2Se、H2Te的穩(wěn)定性逐漸減弱，所以b表示H2Se，Se在題述條件下是固體，所以Se與H2化合的熱化學(xué)方程式是Se(s)+H2(g)==H2Se(g)　ΔH=+81 kJ·mol-1，故D正確。
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√
10.從表中提供的信息中，得出以下幾個(gè)結(jié)論，其中正確的是 (　　)
A.熱值大的燃料燃燒時(shí)放出的熱量多
B.1千克汽油燃燒時(shí)放出的熱量是4.6×107 J
C.木炭燃燒不充分時(shí)其熱值變小
D.2 m3的沼氣完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.8×107 J
幾種燃料的熱值
柴油4.3×107 J·kg-1 焦炭3.0×107 J·kg-1
酒精3.0×107 J·kg-1 氫氣1.4×108 J·kg-1
汽油4.6×107 J·kg-1 煤氣3.9×107 J·m-3
木炭3.4×107 J·kg-1 沼氣1.9×107 J·m-3
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解析:熱值大的燃料燃燒時(shí)，若不充分燃燒或燃料的質(zhì)量小，則放出的熱量不一定多，故A錯(cuò)誤；汽油的熱值是4.6×107 J·kg-1，說(shuō)明1千克汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量是4.6×107 J，因沒(méi)有說(shuō)明是完全燃燒，故B錯(cuò)誤；熱值是單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量，木炭燃燒不充分時(shí)，放出的熱量少，但熱值不變，故C錯(cuò)誤；2 m3的沼氣完全燃燒時(shí)放出的熱量Q=1.9×107 J·m-3×2 m3=
3.8×107 J，故D正確。
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二、非選擇題
11.(8分)已知下列兩個(gè)熱化學(xué)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
請(qǐng)根據(jù)上面兩個(gè)熱化學(xué)方程式，回答下列問(wèn)題:
(1)H2的燃燒熱為　　　　　　　　，C3H8的燃燒熱為　　　　　　　。
解析:根據(jù)燃燒熱的概念可知，H2、C3H8的燃燒熱分別為285.8 kJ·mol-1、
2 220 kJ·mol-1。
285.8 kJ·mol-1
2 220 kJ·mol-1
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11.(8分)已知下列兩個(gè)熱化學(xué)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
請(qǐng)根據(jù)上面兩個(gè)熱化學(xué)方程式，回答下列問(wèn)題:
(2)1 mol H2和2 mol C3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為　　　　　　。
解析:完全燃燒釋放的總能量Q放=1 mol×285.8 kJ·mol-1+2 mol×2 220 kJ·mol-1=4 725.8 kJ。
4 725.8 kJ
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11.(8分)已知下列兩個(gè)熱化學(xué)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
請(qǐng)根據(jù)上面兩個(gè)熱化學(xué)方程式，回答下列問(wèn)題:
(3)現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共5 mol，完全燃燒時(shí)放熱3 846.75 kJ，則在混合氣體中H2和C3H8的體積比是　　　　。
解析:設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為n1、n2，則有
解得n1= mol，n2= mol，在相同p、T時(shí)，V(H2)∶V(C3H8)=n(H2)∶n(C3H8)=3∶1。
3∶1
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12.(12分)在燃料化學(xué)中，燃料的熱值是表示燃料質(zhì)量的一種重要指標(biāo)。熱值通常指單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量。下表中是幾種燃料的熱值。
(1)根據(jù)焦炭的熱值，計(jì)算焦炭的燃燒熱為　　　　　　　。
物質(zhì) 天然氣 焦炭 氫氣 乙醇
熱值/(kJ·g-1) 56 33 143 30
解析:燃燒熱是指在25 ℃、101 kPa時(shí)1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量。1 mol焦炭的質(zhì)量為12 g，所以焦炭的燃燒熱為396 kJ·mol-1。
396 kJ·mol-1
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12.(12分)在燃料化學(xué)中，燃料的熱值是表示燃料質(zhì)量的一種重要指標(biāo)。熱值通常指單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量。下表中是幾種燃料的熱值。
(2)請(qǐng)寫(xiě)出天然氣完全燃燒的熱化學(xué)方程式:
　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。
物質(zhì) 天然氣 焦炭 氫氣 乙醇
熱值/(kJ·g-1) 56 33 143 30
解析:CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-896 kJ·mol-1。
CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-896 kJ·mol-1
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12.(12分)在燃料化學(xué)中，燃料的熱值是表示燃料質(zhì)量的一種重要指標(biāo)。熱值通常指單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量。下表中是幾種燃料的熱值。
(3)完全燃燒相等物質(zhì)的量的上述物質(zhì)，放出熱量最多的是哪個(gè) 　　　。
物質(zhì) 天然氣 焦炭 氫氣 乙醇
熱值/(kJ·g-1) 56 33 143 30
解析:根據(jù)熱值可以計(jì)算出1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)放出的熱量分別為896 kJ、396 kJ、286 kJ 和1 380 kJ ，所以放出熱量最多的是乙醇。
乙醇
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12.(12分)在燃料化學(xué)中，燃料的熱值是表示燃料質(zhì)量的一種重要指標(biāo)。熱值通常指單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量。下表中是幾種燃料的熱值。
(4)已知普通汽油的熱值為44 kJ·g-1。E10汽油是92號(hào)汽油，是指含10%(體積分?jǐn)?shù))燃料乙醇的車(chē)用汽油。假設(shè)普通汽油和乙醇的密度相同，且都為0.80 g·mL-1，現(xiàn)在有1 L E10汽油，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算，說(shuō)明該E10汽油與等質(zhì)量的普通汽油相比較，哪種燃料放出的熱量更多 　　　　　。
物質(zhì) 天然氣 焦炭 氫氣 乙醇
熱值/(kJ·g-1) 56 33 143 30
解析:1 L E10汽油質(zhì)量為800 g，其中含有80 g乙醇。800 g普通汽油完全燃燒放出的熱量為35 200 kJ。800 g E10汽油中含80 g乙醇和720 g普通汽油，完全燃燒放出的熱量為2 400 kJ+31 680 kJ=34 080 kJ。所以普通汽油完全燃燒放出的熱量多。
普通汽油 　
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12.(12分)在燃料化學(xué)中，燃料的熱值是表示燃料質(zhì)量的一種重要指標(biāo)。熱值通常指單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量。下表中是幾種燃料的熱值。
(5)采用乙醇汽油作為汽車(chē)燃料更環(huán)保。某實(shí)驗(yàn)小組將國(guó)Ⅲ普通汽油、國(guó)Ⅳ普通汽油和國(guó)Ⅲ乙醇汽油作為燃料時(shí)，采用同一車(chē)型，燃燒等體積的三種汽油，得到三種實(shí)驗(yàn)汽油的CO排放繪制圖如下。
由圖可知，與國(guó)Ⅲ普通汽油和國(guó)Ⅳ普通汽油相比，
國(guó)Ⅲ乙醇汽油的CO排放分別降低了大約　 　%和　 　%。
物質(zhì) 天然氣 焦炭 氫氣 乙醇
熱值/(kJ·g-1) 56 33 143 30
19.7
1.8
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解析:和國(guó)Ⅲ普通汽油相比:×100%≈19.7%，和國(guó)Ⅳ普通汽油相比:×100%≈1.8%。課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二)　熱化學(xué)方程式　燃燒熱
一、選擇題
1.(2025·鹿邑期中檢測(cè))下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的說(shuō)法,不正確的是 (　　)
A.能同時(shí)表明反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化
B.書(shū)寫(xiě)條件為“25 ℃、101 kPa”時(shí),可以不特別注明
C.化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示分子個(gè)數(shù)
D.ΔH表示“每摩爾反應(yīng)”對(duì)應(yīng)的“熱量”
2.熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式不同,下列有關(guān)熱化學(xué)方程式CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ·mol-1的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　)
A.既表示化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,又表示化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
B.表示1 mol CO(g)與 mol O2(g)完全反應(yīng)生成1 mol CO2(g)放出283.0 kJ熱量
C.一氧化碳的燃燒熱為283.0 kJ·mol-1
D.CO與O2反應(yīng)生成CO2只能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向熱能的轉(zhuǎn)化
3.工業(yè)生產(chǎn)硫酸過(guò)程中,SO2在接觸室中被催化氧化為SO3,已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),現(xiàn)將2 mol SO2、1 mol O2充入一密閉容器中充分反應(yīng)后,放出的熱量為98.3 kJ,此時(shí)測(cè)得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%,則下列熱化學(xué)方程式正確的是 (　　)
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
4.下列說(shuō)法不正確的是 (　　)
A.書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí),ΔH必須與化學(xué)方程式一一對(duì)應(yīng)
B.已知FeS2的燃燒熱ΔH=-853.0 kJ·mol-1,則FeS2完全燃燒的熱化學(xué)方程式為
FeS2(s)+O2(g)Fe2O3(s)+2SO3(g)　ΔH=-853.0 kJ·mol-1
C.已知:H2O(g)H2(g)+O2(g)　ΔH=+241.8 kJ·mol-1,說(shuō)明H2是一種理想的綠色能源
D.已知:CH4(g)2H2(g)+C(s)　ΔH=+74.4 kJ·mol-1結(jié)合本題C選項(xiàng)中的已知條件,可得出CH4的熱穩(wěn)定性不如H2O
5.(2025·長(zhǎng)郡中學(xué)月考)油酸甘油酯(相對(duì)分子質(zhì)量為884)在體內(nèi)代謝時(shí)可發(fā)生如下反應(yīng):
C57H104O6(s)+80O2(g)57CO2(g)+52H2O(l)
已知燃燒1 kg該化合物釋放出熱量3.8×104 kJ,油酸甘油酯的燃燒熱ΔH為 (　　)
A.3.8×104 kJ·mol-1 B.-3.8×104 kJ·mol-1
C.3.4×104 kJ·mol-1 D.-3.4×104 kJ·mol-1
6.(2025·湘潭階段檢測(cè))下列熱化學(xué)方程式正確的是 (　　)
選項(xiàng) 已知條件 熱化學(xué)方程式
A H2的燃燒熱ΔH=-a kJ·mol-1 H2+Cl22HClΔH=-a kJ·mol-1
B 1 mol SO2與0.5 mol O2完全反應(yīng)后,放出熱量98.3 kJ SO2(g)+O2(g)SO3(g)　ΔH=-98.3 kJ·mol-1
C H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D 31 g白磷比31 g紅磷能量多b kJ P4(s)4P(s)　ΔH=-4b kJ·mol-1
7.乙炔(C2H2)是有機(jī)合成的重要原料之一,也是一種很好的燃料,其與氧氣反應(yīng)放出的熱量很大,常用于切割金屬。已知C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(g)　ΔH=-1 256 kJ·mol-1,下列說(shuō)法不正確的是 (　　)
A.乙炔(C2H2)的燃燒熱為1 256 kJ·mol-1
B.若轉(zhuǎn)移10 mol電子,則消耗2.5 mol O2
C.若生成2 mol液態(tài)水,則ΔH<-2 512 kJ·mol-1
D.若形成4 mol碳氧共用電子對(duì),則放出的熱量為628 kJ
8.(2023·海南卷)各相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表。下列熱化學(xué)方程式正確的是 (　　)
物質(zhì) C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJ·mol-1) -1 559.8 -1 411 -285.8
A.C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-1 411 kJ·mol-1
B.C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH=-137 kJ·mol-1
C.H2O(l)O2(g)+H2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1
D.C2H6(g)+O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1
9.298 K、1.01×105 Pa下,O2、S、Se、Te分別與H2化合的反應(yīng)焓變數(shù)據(jù)如圖所示(a、b、c、d代表氫化物)。下列關(guān)于Se與H2化合的熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)正確的是 (　　)
A.Se(s)+H2(g)H2Se(g)　ΔH=-242 kJ·mol-1
B.Se(s)+H2(g)H2Se(g)　ΔH=-20 kJ·mol-1
C.Se(g)+H2(g)H2Se(g)　ΔH=+81 kJ·mol-1
D.Se(s)+H2(g)H2Se(g)　ΔH=+81 kJ·mol-1
10.從表中提供的信息中,得出以下幾個(gè)結(jié)論,其中正確的是 (　　)
幾種燃料的熱值
柴油4.3×107 J·kg-1 焦炭3.0×107 J·kg-1
酒精3.0×107 J·kg-1 氫氣1.4×108 J·kg-1
汽油4.6×107 J·kg-1 煤氣3.9×107 J·m-3
木炭3.4×107 J·kg-1 沼氣1.9×107 J·m-3
A.熱值大的燃料燃燒時(shí)放出的熱量多
B.1千克汽油燃燒時(shí)放出的熱量是4.6×107 J
C.木炭燃燒不充分時(shí)其熱值變小
D.2 m3的沼氣完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.8×107 J
二、非選擇題
11.(8分)已知下列兩個(gè)熱化學(xué)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
請(qǐng)根據(jù)上面兩個(gè)熱化學(xué)方程式,回答下列問(wèn)題:
(1)H2的燃燒熱為　　　　　　　　,C3H8的燃燒熱為　　　　　　　　。
(2)1 mol H2和2 mol C3H8組成的混合氣體完全燃燒釋放的熱量為　　　　　　。
(3)現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共5 mol,完全燃燒時(shí)放熱3 846.75 kJ,則在混合氣體中H2和C3H8的體積比是　　　　。
12.(12分)在燃料化學(xué)中,燃料的熱值是表示燃料質(zhì)量的一種重要指標(biāo)。熱值通常指單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量。下表中是幾種燃料的熱值。
物質(zhì) 天然氣 焦炭 氫氣 乙醇
熱值/(kJ·g-1) 56 33 143 30
(1)根據(jù)焦炭的熱值,計(jì)算焦炭的燃燒熱為　 　　　。
(2)請(qǐng)寫(xiě)出天然氣完全燃燒的熱化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(3)完全燃燒相等物質(zhì)的量的上述物質(zhì),放出熱量最多的是哪個(gè) 　　　　。
(4)已知普通汽油的熱值為44 kJ·g-1。E10汽油是92號(hào)汽油,是指含10%(體積分?jǐn)?shù))燃料乙醇的車(chē)用汽油。假設(shè)普通汽油和乙醇的密度相同,且都為0.80 g·mL-1,現(xiàn)在有1 L E10汽油,請(qǐng)通過(guò)計(jì)算,說(shuō)明該E10汽油與等質(zhì)量的普通汽油相比較,哪種燃料放出的熱量更多 　　　　　。
(5)采用乙醇汽油作為汽車(chē)燃料更環(huán)保。某實(shí)驗(yàn)小組將國(guó)Ⅲ普通汽油、國(guó)Ⅳ普通汽油和國(guó)Ⅲ乙醇汽油作為燃料時(shí),采用同一車(chē)型,燃燒等體積的三種汽油,得到三種實(shí)驗(yàn)汽油的CO排放繪制圖如下。
由圖可知,與國(guó)Ⅲ普通汽油和國(guó)Ⅳ普通汽油相比,國(guó)Ⅲ乙醇汽油的CO排放分別降低了大約　 　%和　 　%。
課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二)
1.選C　熱化學(xué)方程式中涉及到反應(yīng)物、生成物以及能量的變化,能同時(shí)表明反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化,故A正確;物質(zhì)具有的能量受溫度、壓強(qiáng)的影響,書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式應(yīng)表明溫度、壓強(qiáng),但“25 ℃、101 kPa”,可以不特別注明,故B正確;熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量,故C錯(cuò)誤;ΔH表示的是“每摩爾反應(yīng)”對(duì)應(yīng)的“熱量”,故D正確。
2.選D　CO與O2反應(yīng)生成CO2為氧化還原反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。
3.選A　將2 mol SO2、1 mol O2充入一密閉容器中充分反應(yīng)后,放出熱量98.3 kJ,此時(shí)測(cè)得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%,說(shuō)明反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能進(jìn)行徹底,實(shí)際發(fā)生反應(yīng)的二氧化硫?yàn)? mol,1 mol 二氧化硫全部反應(yīng)放熱98.3 kJ,熱化學(xué)方程式為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。
4.選B　方程式不同ΔH不同,因此書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)ΔH要與方程式一一對(duì)應(yīng),故A正確;S元素的穩(wěn)定產(chǎn)物為二氧化硫,FeS2完全燃燒的熱化學(xué)方程式為FeS2(s)+O2(g)Fe2O3(s)+2SO2(g)　ΔH=-853.0 kJ·mol-1,故B錯(cuò)誤;H2燃燒放出大量的熱量,且燃燒產(chǎn)物為H2O,無(wú)污染,是一種綠色能源,故C正確;等物質(zhì)的量的H2O和CH4分解時(shí),H2O吸收的能量高于CH4,可知H2O比甲烷穩(wěn)定,故D正確。
5.選D　燃燒熱指的是25 ℃和101 kPa時(shí),1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量。燃燒1 kg油酸甘油酯釋放出熱量3.8×104 kJ,則燃燒1 mol油酸甘油酯釋放出熱量為×3.8×104 kJ≈3.4×104 kJ,則得油酸甘油酯的燃燒熱ΔH=-3.4×104 kJ·mol-1。
6.選D　HCl不是氧化物,不符合燃燒熱的概念要求,A錯(cuò)誤;SO2(g)+O2(g) SO3(g)　ΔH=-98.3 kJ·mol-1表示1 mol SO2(g)與0.5 mol O2(g)完全反應(yīng)生成1 mol SO3(g)時(shí),放出熱量98.3 kJ,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化,即1 mol SO2與0.5 mol O2不能完全反應(yīng)生成1 mol SO3,放出的熱量小于98.3 kJ,B錯(cuò)誤;反應(yīng)過(guò)程中除了氫離子和氫氧根離子反應(yīng)放熱,硫酸鋇沉淀的生成也伴隨著熱量的變化,C錯(cuò)誤;31 g白磷的物質(zhì)的量為=0.25 mol,比31 g紅磷能量多b kJ,則1 mol白磷(P4)生成4 mol紅磷(P),放出4b kJ熱量,所以熱化學(xué)方程式為P4(s)4P(s)　ΔH=-4b kJ·mol-1,D正確。
7.選A　1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量,稱(chēng)為該物質(zhì)的燃燒熱,由于熱化學(xué)方程式中的水是氣態(tài),不是最穩(wěn)定的狀態(tài),故A項(xiàng)不正確;消耗1 mol O2轉(zhuǎn)移4 mol電子,若轉(zhuǎn)移10 mol電子,則n(O2)= mol=2.5 mol,故B項(xiàng)正確;生成2 mol H2O(g)時(shí),ΔH=-2 512 kJ·mol-1,則生成2 mol H2O(l),則ΔH<-2 512 kJ·mol-1,故C項(xiàng)正確;形成4 mol碳氧共用電子對(duì),即生成1 mol CO2時(shí),放出的熱量為628 kJ,故D項(xiàng)正確。
8.選D　1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量,稱(chēng)為該物質(zhì)的燃燒熱。H2O應(yīng)該為液態(tài),A錯(cuò)誤;C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)　ΔH=+137 kJ·mol-1,B錯(cuò)誤;氫氣的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1,則H2O(l)O2(g)+H2(g)　ΔH=+285.8 kJ·mol-1,C錯(cuò)誤。
9.選D　物質(zhì)的能量越低物質(zhì)越穩(wěn)定,H2O、H2S、H2Se、H2Te的穩(wěn)定性逐漸減弱,所以b表示H2Se,Se在題述條件下是固體,所以Se與H2化合的熱化學(xué)方程式是Se(s)+H2(g)H2Se(g)　ΔH=+81 kJ·mol-1,故D正確。
10.選D　熱值大的燃料燃燒時(shí),若不充分燃燒或燃料的質(zhì)量小,則放出的熱量不一定多,故A錯(cuò)誤;汽油的熱值是4.6×107 J·kg-1,說(shuō)明1千克汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量是4.6×107 J,因沒(méi)有說(shuō)明是完全燃燒,故B錯(cuò)誤;熱值是單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量,木炭燃燒不充分時(shí),放出的熱量少,但熱值不變,故C錯(cuò)誤;2 m3的沼氣完全燃燒時(shí)放出的熱量Q=1.9×107 J·m-3×2 m3=3.8×107 J,故D正確。
11.解析:(1)根據(jù)燃燒熱的概念可知,H2、C3H8的燃燒熱分別為285.8 kJ·mol-1、2 220 kJ·mol-1。
(2)完全燃燒釋放的總能量Q放=1 mol×285.8 kJ·mol-1+2 mol×2 220 kJ·mol-1=4 725.8 kJ。
(3)設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為n1、n2,則有
解得n1= mol,n2= mol,在相同p、T時(shí),V(H2)∶V(C3H8)=n(H2)∶n(C3H8)=3∶1。
答案:(1)285.8 kJ·mol-1　2 220 kJ·mol-1
(2)4 725.8 kJ　(3)3∶1
12.解析:(1)燃燒熱是指在25 ℃、101 kPa時(shí)1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量。1 mol焦炭的質(zhì)量為12 g,所以焦炭的燃燒熱為396 kJ·mol-1。(2)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-896 kJ·mol-1。(3)根據(jù)熱值可以計(jì)算出1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)放出的熱量分別為896 kJ、396 kJ、286 kJ 和1 380 kJ ,所以放出熱量最多的是乙醇。(4)1 L E10汽油質(zhì)量為800 g,其中含有80 g乙醇。800 g普通汽油完全燃燒放出的熱量為35 200 kJ。800 g E10汽油中含80 g乙醇和720 g普通汽油,完全燃燒放出的熱量為2 400 kJ+31 680 kJ=34 080 kJ。所以普通汽油完全燃燒放出的熱量多。
(5)和國(guó)Ⅲ普通汽油相比:×100%≈19.7%,和國(guó)Ⅳ普通汽油相比:×100%≈1.8%。
答案:(1)396 kJ·mol-1　(2)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-896 kJ·mol-1　(3)乙醇　(4)普通汽油
(5)19.7　1.8
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