高中化学第一节 反应热第2课时课时作业

第2课时 热化学方程式 燃烧热

A　级·基础达标练

一、选择题

1．下列各组物质的燃烧热相等的是(　B　)

A．碳和一氧化碳　　　　　 B．1 mol碳和2 mol碳

C．3 mol C2H2和1 mol苯　　　　 D．淀粉和纤维素

解析：碳和一氧化碳是不同的物质，具有不同的能量，所以燃烧热不相等，不选A；燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，与量的多少无关，可燃物都是碳，燃烧热相等，选B；乙炔与苯、淀粉与纤维素都是不同的物质，物质不同，具有不同的能量，燃烧热不相等，故不选C、D。

2．1 g碳与适量的水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，吸收10.94 kJ的热量，相应的热化学方程式为(　C　)

A．C＋H2O===CO＋H2　ΔH＝＋10.94 kJ·mol－1

B．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋10.94 kJ·mol－1

C．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1

D．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝－131.3 kJ·mol－1

解析：由于1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94 kJ热量，则1 mol碳与水蒸气反应吸收热量为10.94 kJ×12≈131.3 kJ，则热化学方程式为：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，故选C。

3．电石气是一种常见燃料，C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：O===O为500、C—H为410，则断裂1 mol C≡C键所需的能量(kJ)是(　A　)

A．840　　　　　　 B．1 590

C．900　　　　 D．1 250

解析：根据热化学方程式的含义可知：旧化学键断裂所吸收的能量和新键生成所释放的能量之差即为化学反应焓变的数值。由图示内容可看出：C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－1 256 kJ·mol－1，则C2H2(g)＋O2(g)===2C＋2H＋5O　ΔH＝4 166－1 256＝2 910 (kJ·mol－1)，设断裂1 mol C≡C所需能量为E，则有2×410＋K＋×500＝2 910，E＝840，所以选A。

4．下列过程都与热量变化有关，其中表述不正确的是(　B　)

A．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则表示CO(g)燃烧反应的热化学方程式为CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1

B．稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3 kJ·mol－1，则表示稀硫酸与稀氢氧化钾溶液发生反应的热化学方程式为H2SO4(l)＋KOH(l)===K2SO4(l)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1

C．铝热反应是放热反应，但需要足够的热量才能使反应发生

D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，则ΔH1<ΔH2

解析：稀盐酸和稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ·mol－1，则表示稀硫酸与稀KOH溶液的热化学方程式为：H2SO4(aq)＋KOH(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，故B错误。

5．已知一些燃料的燃烧热的数据如表所示：

使用相同质量的上述燃料，产生热量最多的是(　B　)

A．一氧化碳　　 B．甲烷    　　　　

C．正戊烷   　　 D．乙醇

解析：ΔH是焓变，其值为负值时，反应放热，负号后面的数字越大，放出的热量就越大；负号后面的数字越小，放出的热量就越小，一氧化碳、甲烷、正戊烷、乙醇的相对分子质量分别为28、16、72、46，所以相同质量的这4种燃料的物质的量之比就是︰︰︰，燃烧1g燃料放出热量分别为283.0 kJ×≈10.1 kJ、890.3 kJ×≈55.64 kJ、3 761 kJ×≈52.2 kJ、1 366.8 kJ×≈29.7 kJ，所以相同质量的一氧化碳、甲烷、正戊烷、乙醇完全燃烧时，放出热量最多的是甲烷。

二、非选择题

6．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__285.8 kJ·mol－1__，C3H8的燃烧热为__2 220 kJ·mol－1__。

(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__4 725.8 kJ__。

(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__3︰1__。

解析：(1)根据燃烧热的概念知H2、C3H8的燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1、2 220 kJ·mol－1。

(2)燃烧释放的总热量的计算式为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

相同p、T时，V(H2)︰V(C3H8)＝n(H2)︰n(C3H8)＝3︰1。

7．请根据所学知识回答下列问题：

(1)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，ΔH1__＝__ΔH2(填“>”“<”或“＝”，下同)。

(2)相同条件下，2 mol氢原子所具有的能量__>__1 mol氢分子所具有的能量。

(3)已知常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中ΔH的大小：ΔH1__<__ΔH2。

①P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH1，

②4P(红磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH2。

(4)已知：稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水，放出的热量__>__57.3 kJ。

(5)已知：0.5 mol CH4(g)与0.5 mol水蒸气在t ℃、p kPa时，完全反应生成CO和H2的混合气体，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是__CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋a kJ·mol－1__。

解析：(1)反应热等于生成物的总能量与反应物总能量的差，故ΔH1＝ΔH2。

(2)2 mol氢原子形成新化学键生成1 mol氢分子时放热，故2 mol氢原子所具有的能量大于1 mol氢分子所具有的能量。

(3)常温时红磷比白磷稳定，则白磷的能量比红磷高，燃烧时放出的热量多，则ΔH1<ΔH2。

(4)浓硫酸与其他水溶液混合时放热，故浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水，放出的热量大于57.3 kJ。

(5)根据题意配平化学方程式，注明物质的状态和反应热。

8．依据实验数据，写出下列反应的热化学方程式。

(1)1 mol C2H4(g)与足量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 411 kJ的热量。

__C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) 　ΔH＝－1 411 kJ·mol－1__。

(2)1 mol C2H5OH(l)与足量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 367kJ的热量。

__C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 367 kJ·mol－1__。

(3)2 mol Al(s)与足量O2(g)反应，生成Al2O3(s)，放出1 669.8 kJ的热量。

__2Al(s)＋O2(g)===Al2O3(s)　ΔH＝－1_669.8 kJ·mol－1__。

(4)18 g葡萄糖与足量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出280.4 kJ的热量。

__C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)　ΔH＝－2 804 kJ·mol－1__。

解析：书写热化学方程式时，要注意反应热的绝对值与化学计量数是否对应。放热时ΔH<0，吸热时ΔH>0。