1、第六章 第二节 燃烧热、能源、反应热的计算课时作业命 题 报 告难度知识点基础 中档 拔高燃烧热、中和热的理解 2 6、10盖斯定律与反应热的计算 4、11 8、9、13 14能源的开发与利用 1 7、16综合应用 3 5、12、15一、选择题(本题包括 12 小题，每小题 4 分，共 48 分)1有专家指出，如果对燃烧产物如 CO2、H 2O、N 2 等利用太阳能使它们重新组合，使之能够实现，可以节约燃料，缓解能源危机.在此构想的物质循环中太阳能最终转化为 ( )A化学能 B热能C生物能 D电能解析：根据图示及对光合作用的理解，太阳能最 终转化为 燃料燃烧所释放的热能，故选项 B 正确.答案
2、：B2CH 4 的燃烧热为 890 kJ/mol.下列热化学方程式正确的是 ( )ACH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l)H890 kJ/molBCH 42O 2=CO22H 2O H890 kJ/molCCH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l)H890 kJ/molDCH 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(g)H890 kJ/mol解析：燃烧放热，H0，A 项错误；热化学方程式中要标明物质的状态， B 项错误；据燃烧热的定义知产物水应为液态，故 D 错误，C 正确.答案：C3(2010济南模拟)已知热化学方程式：CO(g) O2(g)=CO
3、2(g) H283.0 kJmol 112H 2(g) O2(g)=H2O(g) H241.8 kJmol 112则下列说法正确的是 ( )AH 2 的燃烧热为 241.8 kJmol1B由反应、可知如图所示的热化学方程式为CO(g)H 2O(g)=CO2(g)H 2(g) H 41.2 kJmol 1CH 2(g)转变成 H2O(g)的化学反应一定要释放能量D根据推知反应 H2(g) O2(g)=H2O(l)12H241.8 kJmol 1解析：A、D 项，根据反应可知， 1 mol H2 完全燃烧生成液态水时放出的热量要大于241.8 kJ；B 项，得 CO(g)H 2O(g)=CO2(g
4、)H 2(g) H41.2 kJmol1 ；C项，由 B 项可知， CO2(g)H 2(g)=CO(g)H 2O(g) H41.2 kJmol1 ，所以 H2(g)转变成 H2O(g)的化学反应也可能吸收能量.答案：B4(2010合肥高三质检)已知：(1)Zn(s) O2(g)=ZnO(s) H348.3 kJ/mol12(2)2Ag(s) O2(g)=Ag2O(s) H 31.0 kJ/mol12则 Zn 与 Ag2O 反应生成 ZnO 和 Ag 的热化学方程式为 ( )AZn(s)Ag 2O(s)=ZnO(s)2Ag(s)H317.3 kJ/molBZnAg 2O=ZnO2Ag H317.
5、3 kJ/molCZn(s)Ag 2O(s)=ZnO(s)2Ag(s)H317.3 kJ/molD2Zn(s)2Ag 2O(s)=2ZnO(s)4Ag(s)H317.3 kJ/mol解析：用(1)(2) 得：Zn(s) Ag 2O(s)=ZnO(s)2Ag(s) H348.3 kJ/mol (31.0 kJ/mol)317.3 kJ/mol，故选 C.答案：C5灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体.已知：Sn(s，白) 2HCl(aq)= =SnCl2(aq)H 2(g) H 1Sn(s，灰) 2HCl(aq)= =SnCl2(aq)H 2(g) H 2Sn(s，灰) Sn(s，白)
6、 H32.1 kJmol 1 下列说法正确的是 ( ) 13.2 13.2AH 1H 2B锡在常温下以灰锡状态存在C灰锡转化为白锡的反应是放热反应D锡制器皿长期处在低于 13.2的环境中，会自行毁坏解析：H 30，故 C 项为吸热反应；而由灰锡和白锡的转化温度可知，在低于 13.2时白锡会转化为粉末状的灰锡而毁坏， D 正确；Sn 和盐酸的反应是放热的， H1 和 H2 都小于 0，而灰锡转化为白锡吸 热，所以灰 锡放出的热量少，H 1H 2.答案：D6已知反应：101 kPa 时， 2C(s)O 2(g)=2CO(g)H221 kJ/mol稀溶液中，H (aq)OH (aq)=H2O(l)H
7、57.4 kJ/mol下列结论正确的是 ( )A炭的燃烧热大于 110.5 kJ/molB的反应热为 221 kJ/molC稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热为 57.4 kJ/molD稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成 1 mol 水，放出 57.4 kJ 热量解析：A 项中燃烧热要生成稳 定的氧化物，生成的 CO 可继续燃烧放出能量，所以炭的燃烧热大于 110.5 kJ/mol；B 项中反应热存在吸热和放热两种情况，应为 H221 kJ/mol；C 项中和热反应表示为 57.4 kJ/mol 或 H57.4 kJ/mol；D 项中醋酸的电离要吸热，放出热量减少.答案：A7(2010常州模拟)科
8、学家研究南极冰芯样本后发现：工业革命前的 65 万年间，地球大气层中的温室气体稳定，CO 2 含量一直处于 180289 ppm 之间，CH 4 含量在 320720 ppb 之间 .现在大气中的 CO2 和 CH4 含量分别高达 380 ppm 和 1700 ppb，导致温室气体含量变化的主要原因是 ( )以煤为能源的机器的广泛使用以石油为能源的机器的广泛使用以原子能为能源的核工业的发展以风能、太阳能为能源的新兴工业的发展A B C D解析：煤、石油在燃烧时会产 生 CO2，导致温室效应，、正确；核能、风能、太阳能为新能源且可再生，无污 染，也不会 产生温室效应，所以选 A.答案：A8火电厂
9、利用燃煤发电，煤燃烧中的化学方程式有：C(s)O 2(g)=CO2(g) H 1393.5 kJmol 1CO(g) O2(g)=CO2(g) H 2283 kJmol 112C(s) O2(g)=CO(g) H 3？12下列有关说法中不正确的是 ( )ACO 的燃烧热为 283 kJmol1B二氧化碳分解为一氧化碳和氧气的反应是吸热反应CH 3H 2H 1110.5 kJmol1DH 3H 1H 2110.5 kJmol1解析：由燃烧热的定义可知 A 正确；一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳是放热反应，二氧化碳分解为一氧化碳与氧气的反应则是该反应的逆反应，故为吸热反应， B 正确；由盖斯定律可知
10、，第三个反应可以看作是第一个反 应减去第二个反 应，故H3H 1H 2110.5 kJmol 1 ，C 错、 D 正确.答案：C9已知 1 mol 红磷转化为 1 mol 白磷，吸收 18.39 kJ 热量.4P(红，s)5O 2(g)=2P2O5(s) H 14P(白，s)5O 2(g)=2P2O5(s) H 2则 H1 与 H2 的关系正确的是 ( )AH 1H 2 BH 1H 2CH 1H 2 D无法确定解析：根据题意知 1 mol 白磷所具有的能量比 1 mol 红磷所具有的能量高，因此均为 1 mol 的白磷和红磷分别与 5 mol O2 完全反应生成 1 mol P2O5 固体时，
11、白磷放出的热量更多，但 H 为负值，故 H1 H2，选 B.答案：B10使 18 g 焦炭发生不完全燃烧，所得气体中 CO 占 1/3 体积，CO 2 占 2/3 体积，已知：C(s) O2(g)=CO(g) H 1Q 1 kJ/mol12CO(g) O2(g)=CO2(g) H 2Q 2 kJ/mol12与完全燃烧相比较，损失的热量是 ( )A1/2Q 2 kJ B1/ 3Q2 kJC1/3(Q 1Q 2)kJ D1/3Q 1 kJ解析：n(C) 1.5 mol，与完全燃烧相比，损失的热量为 CO(1.5 mol 0.5 18 g12 g/mol 13mol)再完全燃烧所对应的热量，即 0.
12、5 molQ2 kJ/mol0.5Q 2 kJ，故选 A.答案：A11(2009全国卷)已知：2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol 1CH4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l)H890 kJmol 1现有 H2 与 CH4 的混合气体 112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成 CO2 和 H2O(l)，若实验测得反应放热 3695 kJ，则原混合气体中 H2 与 CH4 的物质的量之比是 ( )A11 B13 C14 D23解析：设 H2 与 CH4 的物质的量分 别是 x 和 y，则xy112/22.4 ， 890y3695，571.6x2解得
13、x1.25 mol，y3.75 mol，故原混合气体中 H2 与 CH4 的物质的量之比是 13，故选 B.答案：B12(2010芜湖模拟)在 298 K、1.0110 5 Pa 下，将 22 g CO2 通入 750 mL 1 mol/L NaOH溶液中充分反应，测得反应放出 x kJ 的热量.已知在该条件下，1 mol CO2 通入 1 L 2 mol/L NaOH 溶液中充分反应放出 y kJ 的热量 .则 CO2 与 NaOH 溶液反应生成NaHCO3 的热化学方程式是 ( )ACO 2(g)NaOH(aq) =NaHCO3(aq)H(2yx)kJ/molBCO 2(g)NaOH(aq
14、)= =NaHCO3(aq)H(2xy)kJ/molCCO 2(g)NaOH(aq) =NaHCO3(aq)H(4xy)kJ/molD2CO 2(g) 2NaOH(l)=2NaHCO3(l)H(8x2y)kJ/mol解析：0.5 mol CO2 与 0.75 mol NaOH 溶液反应生成 0.25 mol Na2CO3 和 0.25 mol NaHCO3，反应所放出的热量 为 x kJ，则生成 1 mol Na2CO3 和 1 mol NaHCO3 放出 4x kJ 的热量.1 mol CO 2 通入含 2 mol NaOH 溶液中生成 1 mol Na2CO3，放出 y kJ 的热量，则
15、1 mol CO2 与含 1 mol NaOH 溶液反应所放出的热量为 (4xy)kJ，A、B 项均错；D 项中 NaHCO3 的状态未标对.答案：C二、非选择题(本题包括 4 小题，共 52 分)13(10 分)(1)将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位.炼铁高炉中发生的关键反应如下：C(s)O 2(g)=CO2(g) H393.5 kJmol 1CO2(g)C(s)= =2CO(g) H 172.46 kJmol 1Fe2O3 CO Fe CO 2已知：2Fe(s) O2(g)=Fe2O3(s)32H824.21 kJmol1 ，写出高炉内 Fe2O3 被 CO 还原
16、为 Fe 的热化学方程式_.(2)炼制 1 t 含铁 96%的生铁所需焦炭的理论用量是 _t，实际生产中所需焦炭远高于理论用量，其原因是_.解析：(1)C(s)O 2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol 1 ，CO2(g)C(s)= =2CO(g)H172.46 kJmol 1 ，2Fe(s) O2(g)=Fe2O3(s)32H824.21 kJmol 1 .Fe2O3 被 CO 还原为 Fe 的化学方程式为：Fe 2O33CO= =2Fe3CO 2，可通过 32 得到.32(2)根据化学方程式计算焦炭的理论用量.答案：(1)Fe 2O3(s)3CO(g)= =2Fe(s)3CO 2(
17、g)H24.73 kJmol 1(2)0.31 焦炭没有被充分利用( 或其他合理说法也正确)14(13 分) 为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施.化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算.(1)实验测得 5 g 甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 113.5 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_.(2)由气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量叫键能 .从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程.在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能
18、量.化学键 HH NH NN键能(kJ/mol) 436 391 945已知反应 N2(g)3H 2(g) 2NH3(g) Ha kJ/mol.试根据表中所列键能数据估算 a的数值：_.(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算.已知：C(s，石墨) O 2(g)=CO2(g) H1393.5 kJ/mol2H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H2571.6 kJ/mol2C2H2(g)5O 2(g)=4CO2(g)2H 2O(l)H32599 kJ/mol根据盖斯定律，计算 298 K 时由 C(s，石墨) 和 H2(g)生成 1 mol C2H2(g)反应
19、的焓变：_.解析：(1)设 2 mol CH3OH(l)完全燃烧生成 CO2 气体和液 态水放出热量为 Q.则有 ，解得 Q1452.8 kJ ，所以甲醇燃 烧的热化学方程式为 2CH3OH(l)5 g32 g/mol113.5 kJ 2 molQ3O 2(g)=2CO2(g)4H 2O(l) H1452.8 kJ/mol.(2)反应热 HaE (反应物键能) E (生成物键能)3436 kJ/mol945 kJ/ mol6391 kJ/mol93 kJ/mol.(3)H4H1 H2 H324 393.5 kJ/mol 571.6 kJ/mol 2599 kJ/mol2226.7 kJ/mol
20、.答案：(1)2CH 3OH(l)3O 2(g)=2CO2(g)4H 2O(l)H1452.8 kJ/mol(2)93 (3)226.7 kJ/mol15(15 分) 化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有热量的变化.这种热量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热.由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等.(1)许多化学反应的反应热可以直接测量，其测量的仪器叫做_.(2)下列 H 表示物质燃烧热的是_；表示物质中和热的是 _(填“H 1”、“H2”或“H 3”等).A2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H1BC(s)1/2 O 2(g)=CO(g) H2CCH
21、 4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(g) H 3DC(s) O 2(g)=CO2(g) H4EC 6H12O6(s)6O 2(g)=6CO2(g)6H 2O(l) H5FNaOH(aq)HCl(aq)= =NaCl(aq)H 2O(l) H6G2NaOH(aq)H 2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H 2O(l) H 7HCH 3COOH(aq)NaOH(aq)= =CH3COONa(aq)H 2O(l) H8(3)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量大小为 Q，生成的 CO2 恰好与 100 mL 浓度为 5 molL1 的 KOH 溶液完全反应 .则燃烧 1 mol 丁烷放出
22、的热量为 _.解析：(1)联想中和热的测定方法，可知测量仪器为量热计.(2)根据燃烧热的含义可知 H4、H5为燃烧热.根据中和热的含义可知 H6为中和热.(3)丁烷燃烧产生的 CO2 与 KOH 溶液反应可以生成 K2CO3 或 KHCO3.n(KOH)0.1 L5 molL1 0.5 mol，生成 K2CO3时需 n(CO2)0.5 mol/20.25 mol.1 mol C 4H10 含碳 4 mol，故 1 mol C4H10 燃烧放热为(4/0.25) Q16Q .同理可计算出生成 KHCO3时，1 mol C4H10 放出的热量为 8Q.答案：(1)量热计 (2)H 4、H 5 H
23、6 (3)8 Q16Q16(14 分) 将煤转化为水煤气的主要化学反应为 C(s)H 2O(g)=CO(g)H 2(g)，C(s) 、CO(g)和 H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：C(s)O 2(g)=CO2(g) H393.5 kJ/molH2(g) O2(g)=H2O(g) H242.0 kJ/mol12CO(g) O2(g)=CO2(g) H283.0 kJ/mol12请回答下列问题：(1)根据以上数据，写出 C(s)与水蒸气反应的热化学方程式：_.(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和 1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比 1 mol C(s)完全燃烧放出的热
24、量多.甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量” ；乙同学根据盖斯定律作出如下列循环图：并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”.请分析：甲、乙两同学观点正确的是_( 填“甲”或“乙”) ，判断的依据是_.(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：_、_.解析：根据盖斯定律将方程式合并即可得 C(s)H 2O(g)=CO(g)H 2(g) H131.5 kJ/mol，由此可知煤转化为水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”.答案：(1)C(s)H 2O(g)=CO(g)H 2(g)H131.5 kJ/mol(2)乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量( 或 H1H 2H 3，且 H20)(3)减少污染 燃烧充分 方便 直接燃烧水煤气热量大(答案合理即可)
