2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 主題03 燃燒熱及熱化學(xué)方程式的書寫補差試題 新人教版選修4

2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 主題03 燃燒熱及熱化學(xué)方程式的書寫補差試題 新人教版選修41燃燒a g乙醇（液態(tài)），生成二氧化碳氣體和液態(tài)水，放出的熱量為Q kJ，經(jīng)測定，a g乙醇與足量鈉反應(yīng)，能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣5.6L,則表示乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式書寫正確的是（ ）AC2H5OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（1） H = -Q kJ/molBC2H5OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（1） H = - Q / 2 kJ/molC1/2 C2H5OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+3/2H2O（1） H = -Q kJ/molDC2H5OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（1） H = -2Q kJ/mol【答案】D【解析】a g乙醇與足量鈉反應(yīng)，能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣5.6L，則a g乙醇的物質(zhì)的量是0.5mol，燃燒0.5mol乙醇（液態(tài)），生成二氧化碳氣體和液態(tài)水，放出的熱量為Q kJ，燃燒1mol乙醇（液態(tài)），生成二氧化碳氣體和液態(tài)水，放出的熱量為2Q kJ，乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式是C2H5OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（1） H = -2Q kJ/mol，故D正確。2沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出445 kJ的熱量，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是 ( )A2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g) + 4H2O(l) H+890 kJ·BCH4(g) +2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l) H+890 kJ·CCH4(g) +2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l) H-890 kJ·DCH4(g) +O2(g)= CO2(g) +H2O(l) H-890 kJ·【答案】C點睛：明確熱化學(xué)方程式的含義是解答的關(guān)鍵，注意掌握判斷熱化學(xué)方程式正誤的觀察點：“一觀察”：化學(xué)原理是否正確，如燃燒熱和中和熱的熱化學(xué)方程式是否符合燃燒熱和中和熱的概念；“二觀察”：狀態(tài)是否標(biāo)明；“三觀察”：反應(yīng)熱H的符號和單位是否正確；“四觀察”：反應(yīng)熱的數(shù)值與物質(zhì)的系數(shù)是否對應(yīng)。3下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是()A常溫常壓下，1 g H2在足量Cl2中燃燒生成HCl，放出92.3 kJ的熱量，則熱化學(xué)方程式可表示為H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H=+184.6 kJ·mol-1B甲烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為H=-890.3 kJ·mol-1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-890.3 kJ·mol-1C已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.4 kJ·mol-1，則含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7 kJ的熱量D相同條件下，2 mol氫原子所具有的能量小于1 mol氫分子所具有的能量【答案】C4一些烷烴的燃燒熱如下表：下列說法正確的是()A正戊烷的燃燒熱大約是3 540 kJ·mol1B熱穩(wěn)定性：正丁烷>異丁烷C乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(g)H1 560.8 kJ·mol1D相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越多【答案】A【解析】A從表中數(shù)據(jù)可知，碳原子數(shù)一定的烷烴，正烷烴的燃燒熱最小，所以正戊烷的燃燒熱大約是3540kJ·mol1，故A正確；B碳原子數(shù)一定的烷烴，正烷烴的燃燒熱最小，說明正烷烴能量較高，較不穩(wěn)定，所以熱穩(wěn)定性：正丁烷<異丁烷，故B錯誤；C乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(g)H1560.8kJ·mol1×2=3121.6kJ·mol1，故C錯誤；D隨著碳原子數(shù)增多，烷烴碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，從表中數(shù)據(jù)可知，相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越少，故D錯誤。故選A。點睛：解答本題需要注意不同反應(yīng)物生成相同產(chǎn)物，放出熱量越多，該反應(yīng)物含有能量越高，越不穩(wěn)定。5下列熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱為對應(yīng)可燃物的燃燒熱的是（ ）AC6H6(g)+ O2(g)=6CO2(g)+3H2O(g) H=-33678kJ mol-1BCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-8463kJ mol-1CCO(g)+ O2(g)=CO2(g) H=-283.0kJ mol-1D2C2H6(g)+5O2(g)=4CO(g)+6H2O(l) H=-2720 kJ mol-1【答案】C6下列說法中，正確的是 （ ）A1 mol H2SO4與1 mol Ba（OH）2完全中和所放出的熱量為中和熱B中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)C在101 kPa時，1 mol碳燃燒所放出的熱量一定叫碳的燃燒熱DCO燃燒是吸熱反應(yīng)【答案】B【解析】A1 mol H2SO4與1 mol Ba（OH）2完全中和所放出的熱量包括氫離子與氫氧根離子反應(yīng)的生成熱，還包括硫酸鋇的生成熱，故A錯誤；B中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，B正確；由燃燒熱判斷可知C錯誤；燃燒都是放熱反應(yīng)，故D錯誤。7膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有希望用于未來的運載火箭和空間運輸系統(tǒng)。實驗測得:101 kPa時,1 molH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( )ACH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H=+890.3kJ·mol1BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H= - 890.3 kJ·mol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H=890.3 kJD2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H=-285.8 kJ·mol1【答案】B8下列表述中正確的是Al0lkPa時，1molC和3molC的燃燒熱相等B由圖1可知金剛石比石墨穩(wěn)定C由圖2可知H2的燃燒熱數(shù)值大于483.6kJ/molD汽油燃燒時將全部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能【答案】A【解析】A項，燃燒熱指101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，正確；B項，由圖1觀察金剛石的總能量大于石墨的總能量，石墨比金剛石穩(wěn)定，錯誤；C項，由圖2知2molH2燃燒生成2molH2O（g）放出483.6kJ的熱量，則1 molH2燃燒生成1molH2O（g）放出241.8kJ的熱量，H2O（g）變成H2O（l）放熱，由圖2知H2燃燒熱數(shù)值大于241.8kJ/mol，錯誤；D項，汽油燃燒時化學(xué)能沒有全部轉(zhuǎn)化成熱能，還有轉(zhuǎn)化為光能等，錯誤；答案選A。9下列表示可燃物燃燒熱的化學(xué)方程式為ACO(g)+ 1/2O2(g) = CO2(g) H=283.0 kJmol-1BCH4(g)+ 2O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) H=802.3 kJmol-1C2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(l) H=571.6kJmol-1DC(s)+1/2 O2(g) = CO(g) H=110.5kJmol-1【答案】A點睛：書寫燃燒熱表示的熱化學(xué)方程式必須注意：（1）先確定可燃物的化學(xué)計量數(shù)為“1”，再配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)；（2）生成的產(chǎn)物必須是穩(wěn)定化合物，如HH2O（l），CCO2（g）等；（3）燃燒熱的H都小于0。10在一定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系可用下圖簡單表示(圖中的H表示生成1 mol含硫產(chǎn)物SO2或SO3的數(shù)據(jù))。由圖得出的結(jié)論正確的是()A由1 mol S8(s)生成SO2的反應(yīng)熱為：H(ab) kJ·mol1B2SO3(g)=2SO2(g)O2(g)H2b kJ·mol1CS8(s)8O2(g)=8SO2(g)Ha kJ·mol1DS8(s)的燃燒熱H8a kJ·mol1【答案】D【解析】A依據(jù)圖象分析可知1molO2和1/8molS8反應(yīng)生成二氧化硫放熱akJ，燃燒熱的概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，因此熱化學(xué)方程式為：S8(s)8O2(g)8SO2(g)H=-8akJ/mol，A錯誤；B根據(jù)圖像可知2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H=+2b kJmol-1，B錯誤；C1molO2和1/8molS8反應(yīng)生成二氧化硫放熱akJ，則S8(s)8O2(g)8SO2(g)H=-8a kJmol-1，C錯誤；D根據(jù)以上分析可知S8(s)的燃燒熱H=-8akJmol-1，D正確；答案選D。11甲醇（CH3OH）廣泛用作燃料電池的燃料，可由天然氣來合成，已知：2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)H71 kJ·mol1 CO（g）2H2(g)=CH3OH（l）H90.5 kJ·mol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O（l） H890 kJ·mol1（1）甲烷的燃燒熱為_。（2）CH4和O2反應(yīng)生成CH3OH（l）的熱化學(xué)方程式為_。【答案】 890 kJ·mol1 2CH4(g)O2(g)=2CH3OH（l）H252 kJ·mol112已知下列熱化學(xué)方程式： 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H570.0 kJ·mol1H2O(g)=H2(g)O2(g)H +241.8 kJ·mol1C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJ·mol1C(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ·mol1回答下列各問題：（1）上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是_。(填序號）（2）H2的燃燒熱H_；C的燃燒熱H_。（3）燃燒10 g H2生成液態(tài)水，放出的熱量為_。（4）如果需要釋放787kJ的熱量，需要完全燃燒_g的碳。（5）CO的燃燒熱H_，其熱化學(xué)方程式為_?！敬鸢浮?285.0 kJ·mol1 393.5 kJ·mol1 1425.0 kJ 24g 283.0 kJ·mol1 CO(g)O2(g)=CO2(g) H283.0 kJ·mol1【解析】 （1） 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H570.0 kJ·mol1，C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJ·mol1，C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol1屬于物質(zhì)的燃燒反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，H2O(g)=H2(g)O2(g)H +241.8 kJ·mol1，是分解反應(yīng)，屬于吸熱反應(yīng)，故答案為：；（2）根據(jù)，2mol氫氣燃燒放出570.0kJ熱量，則1mol氫氣燃燒放出285kJ熱量，因此H2的燃燒熱H285.0 kJ·mol1；同理，根據(jù)可知C的燃燒熱H393.5 kJ·mol1，故答案為：285.0 kJ·mol1；393.5 kJ·mol1；（3） H2的燃燒熱H285.0 kJ·mol1，10 g H2的物質(zhì)的量為5mol，燃燒10 g H2生成液態(tài)水，放出的熱量為285.0 kJ·mol1×5mol=1425.0 kJ，故答案為：1425.0 kJ；（4）C的燃燒熱H393.5 kJ·mol1，釋放787kJ的熱量，需要完全燃燒碳的質(zhì)量為×12g/mol=24g，故答案為：24g；（5）根據(jù)蓋斯定律，將-得CO(g)O2(g)=CO2(g) H283.0 kJ·mol1，則CO的燃燒熱H283.0 kJ·mol1，故答案為：283.0 kJ·mol1；CO(g)O2(g)=CO2(g) H283.0 kJ·mol1。點睛：燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，熱化學(xué)方程式改變方向，反應(yīng)焓變符號隨之變化，一般而言，遵循CCO2，HH2O（液），SSO2（氣）。13依據(jù)事實，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。（1）在25 、101 kPa下，1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68 kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_。（2）若適量的N2和O2完全反應(yīng)，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ熱量，則表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。（3）用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中，每有5NA個電子轉(zhuǎn)移時，放出650 kJ的熱量，則表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。（4）已知1 mol CO氣體完全燃燒生成CO2氣體放出283 kJ的熱量；1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出286 kJ的熱量；1 mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出890 kJ的熱量。寫出氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式：_；若1 mol液態(tài)水汽化時需要吸收44 kJ的熱量，請寫出CH4燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：_?！敬鸢浮?CH3OH（1）O2(g)=CO2(g)2H2O（1） H725.76 kJ·mol1 N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H67.8 kJ·mol1 2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O（1） H2 600 kJ·mol1 H2(g)O2(g)H2O(l) H286 kJ·mol1或2H2(g)O2(g)2H2O(l) H572 kJ·mol1 CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H802 kJ·mol1（3）在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中，每有5NA個電子轉(zhuǎn)移時，放出650kJ的熱量，反應(yīng)C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)中電子轉(zhuǎn)移為10mol，則轉(zhuǎn)移10mol電子放出熱量1300KJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)H=-1300kJmol-1，故答案為：C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)H=-1300kJmol-1；（4）1molH2在O2中完全燃燒，生成1mol液態(tài)水，放出286kJ熱量，表示H2燃燒熱的化學(xué)方程式為：H2(g)+ O2(g)=H2O(l)H=-286kJmol-1，1 mol液態(tài)水汽化時需要吸收44 kJ的熱量，則1mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和氣態(tài)水放出890-44×2=802KJ熱量，則1mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H802 kJ·mol1，故答案為：H2(g)+ O2(g)=H2O(l)H=-286kJmol-1；CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H802 kJ·mol1。14I.請根據(jù)化學(xué)反應(yīng)與熱能的有關(guān)知識，填寫下列空白：（1）下列反應(yīng)中，屬于吸熱反應(yīng)的是_（填數(shù)字序號）。煅燒石灰石制生石灰 燃燒木炭取暖 鋁粉與氧化鐵粉末在高溫下反應(yīng)酸堿中和反應(yīng) 生石灰與水作用制熟石灰 食物因氧化而腐敗（2）已知H2和O2反應(yīng)放熱，且斷開1molH-H、1mo1O=O、1molO-H鍵需吸收的能量分別為Q1kJ、Q2kJ、Q3kJ，由此可以推知下列關(guān)系正確的是_（填字母編號）。AQ1+ Q2> Q3 B2Q1+ Q2<4 Q3 CQ1+Q2>2Q3 D2Q1+Q2<2Q3II.已知2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出572KJ熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） H=-572KJ·mol-1。（3）該反應(yīng)生成物的能量總和_（填“大于”“小于”或“等于”）反應(yīng)物的能量總和。（4）若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量_（填“”“”或“”）572KJ。III.（5）已知16g固體硫完全燃燒時放出148.4KJ的熱量，寫出表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_。（6）觀察下圖，計算1molH2與1molCl2反應(yīng)_（“吸收”或“釋放”）的能量為_?！敬鸢浮?B 小于 S（s）+O2（g）=SO2（g） H=-296.8kJ·mol-1 釋放 183kJ