2022年高三化學(xué)一輪 6-2燃燒熱能源化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算課件 新人教版一、選擇題1下列有關(guān)燃料燃燒的說(shuō)法正確的是()A使燃料充分燃燒，空氣量越多越好B物質(zhì)燃燒都需要氧氣C水煤氣不屬于化石燃料，而煤、石油、天然氣屬于化石燃料D液化氣是目前世界上最重要的氣體礦物燃料【解析】A項(xiàng)，使燃料充分燃燒，空氣適量為好，過量會(huì)帶走部分熱量。B項(xiàng)，燃燒不一定都需要氧氣，如H2在Cl2中燃燒。C項(xiàng)中水煤氣是CO和H2的混合氣體，不是化石燃料，說(shuō)法正確。D項(xiàng)，液化氣不是礦物燃料，而是化石燃料，故選C?！敬鸢浮緾2能源是現(xiàn)代化社會(huì)生活的物質(zhì)基礎(chǔ)。背景材料：xx年國(guó)際油價(jià)飆升，新型納米金屬燃料面世；xx年、xx年全國(guó)許多省市全面推廣使用乙醇汽油；到xx年，江蘇省將打造成為全國(guó)重要的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)基地；生物柴油是以油脂為原料，通過水解、酯化得高級(jí)脂肪酸甲酯。下列說(shuō)法正確的是(多選)()A乙醇汽油推廣的最主要目的在于降低國(guó)際市場(chǎng)的油料價(jià)格B生物柴油燃燒不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，是一種清潔能源C太陽(yáng)能是一種清潔安全的可再生能源D納米金屬燃料表面積大、易引發(fā)、能量釋放快【解析】能源問題既是舉國(guó)關(guān)心的大問題，也是化學(xué)界一直關(guān)注的重要課題。生物柴油、乙醇汽油的推廣，主要是為緩解能源危機(jī)，達(dá)到節(jié)約資源的目的，納米金屬燃料作為新燃料，也與此有關(guān)?！敬鸢浮緾D3丙烷是液化石油氣的主要成分，其燃燒熱為2 217.8 kJ/mol，表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為()AC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 217.8kJ/molBC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g)H2 217.8kJ/molCC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 217.8 kJ/molD.C3H8(g)O2(g)=CO2(g)H2O(l)H443.6 kJ/mol【解析】A項(xiàng)有兩處錯(cuò)誤：H2O應(yīng)為液態(tài)；H<0；B項(xiàng)中H2O應(yīng)為液態(tài)；D項(xiàng)中C3H8物質(zhì)的量應(yīng)為1 mol。【答案】C4物質(zhì)A在一定條件下可發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化，由圖判斷下列關(guān)系錯(cuò)誤的是()AAF，HH6BH1H2H3H4H5H61CCF，|H|H1H2H6|D|H1H2H3|H4H5H6|【解析】AF與FA反應(yīng)方向相反，H符號(hào)也相反，數(shù)值相同，A對(duì)；從轉(zhuǎn)化關(guān)系可以看出，B選項(xiàng)是從A又回到A的焓疊加，所以H0，B錯(cuò)；CDEF與CBAF起點(diǎn)與終點(diǎn)均相同，所以兩條途徑的H相等，C對(duì)；同理D也對(duì)。【答案】B5已知反應(yīng)：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/molCO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ/mol則反應(yīng)：C(s)O2(g)=CO(g)的H是()A221 kJ/mol B110.5 kJ/molC110.5 kJ/mol D221 kJ/mol【解析】書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意：(1)物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱的數(shù)值不同，因此要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)；(2)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)為相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量，它可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)；(3)要注意燃燒熱和中和熱的含義。依據(jù)蓋斯定律，將即得，C(s)O2(g)=CO(g)H393.5 kJ/mol(283.0 kJ/mol)110.5 kJ/mol，故B正確。【答案】B6已知熱化學(xué)方程式：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJ/mol和2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ/mol，當(dāng)1 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí)，其熱量變化為()放出吸收2.44 kJ4.88 kJ88 kJA和 B和C和 D和【解析】2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJ/mol××可得，H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJ/mol，則1 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí)要吸收的熱量為：×44.0 kJ/mol2.44 kJ，故、正確，選D?！敬鸢浮緿7實(shí)驗(yàn)室用4 mol SO2與2 mol O2進(jìn)行下列反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJ/mol當(dāng)放出314.624 kJ熱量時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率為()A40% B50%C80% D90%【解析】本題綜合考查化學(xué)反應(yīng)熱、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的計(jì)算，當(dāng)放出314.624 kJ熱量時(shí)，轉(zhuǎn)化的SO2的物質(zhì)的量為314.624 kJ×2/196.64 kJ/mol3.2 mol，轉(zhuǎn)化率為3.2 mol/4 mol×100%80%?！敬鸢浮緾8已知：(1)膽礬失水的熱化學(xué)方程式為：CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l)HQ1kJ/mol(2)室溫下，無(wú)水硫酸銅溶于水的熱化學(xué)方程式為：CuSO4(s)=Cu2(aq)SO(aq)HQ2 kJ·mol1(3)膽礬(CuSO4·5H2O)溶于水時(shí)溶液溫度降低。則Q1與Q2的關(guān)系是(Q1、Q2為正數(shù))()AQ1>Q2BQ1Q2CQ1<Q2 D無(wú)法確定【解析】利用“熱化學(xué)方程式加減法”：膽礬失水和CuSO4溶于水的熱化學(xué)方程式相加得：CuSO4·5H2O(s)=Cu2(aq)SO(aq)5H2O(l)H(Q1Q2)kJ·mol1；由于膽礬溶于水為吸熱過程，即H>0，所以有Q1Q2>0。【答案】A9灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。已知：Sn(s，白)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H1Sn(s，灰)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H2Sn(s，灰) (sn，白)H32.1 kJ·mol1下列說(shuō)法正確的是()AH1H2B錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在C灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)D錫制器皿長(zhǎng)期處在低于13.2 的環(huán)境中，會(huì)自行毀壞【解析】據(jù)蓋斯定律，得：Sn(s，灰)=Sn(s，白)H3H2H12.1 kJ·mol1，可知H2>H1，A項(xiàng)不正確；灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，C項(xiàng)不正確；據(jù)反應(yīng)可知，常溫(25 )下錫以白錫狀態(tài)存在，當(dāng)錫制器皿長(zhǎng)期處在低于13.2 的環(huán)境下，會(huì)轉(zhuǎn)化為粉末狀的灰錫，而自行毀壞，B項(xiàng)不正確，D項(xiàng)正確。【答案】D10甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1下列說(shuō)法正確的是()ACH3OH的燃燒熱為192.9 kJ·mol1B反應(yīng)中的能量變化如上圖所示CCH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量D根據(jù)推知反應(yīng)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H>192.9 kJ·mol1【解析】選項(xiàng)A，不正確，燃燒熱是指101 kPa下，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的能量，題中甲醇與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物之一是H2，故不正確；選項(xiàng)B，不正確，反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量應(yīng)小于生成物的總能量，而圖中表達(dá)的是反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故不正確；選項(xiàng)C，反應(yīng)中，甲醇轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃獾姆磻?yīng)為放熱反應(yīng)，故不正確；選項(xiàng)D，液態(tài)甲醇燃燒放熱比氣態(tài)甲醇燃燒放熱要少，故正確。【答案】D11已知反應(yīng)：101 kPa時(shí)，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJ/mol稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol。下列結(jié)論正確的是()A碳的燃燒熱大于110.5 kJ/molB的反應(yīng)熱為221 kJ/molC稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ/molD稀醋酸和稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水，放出57.3 kJ的熱量【解析】燃燒熱是1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量，因此表示燃燒熱只標(biāo)出數(shù)值和單位，即不再標(biāo)出符號(hào)來(lái)表示放熱。中和熱是在稀溶液中酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)放出的熱量。對(duì)于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O中和熱為57.3 kJ/mol。由中和熱定義知中和反應(yīng)也是放出熱量，故中和熱也只表示數(shù)值和單位即可，不再標(biāo)出表示放熱的“”號(hào)，故C錯(cuò)誤。由于2C(s)O2(g)=2CO(g)燃燒生成的是CO，不是穩(wěn)定的氧化物，因此110.5 kJ/mol不是碳的燃燒熱。由于不穩(wěn)定的CO轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定CO2又放出熱量，故碳的燃燒熱大于110.5kJ/mol。反應(yīng)熱的表示包含三部分“符號(hào)”“數(shù)值”和“單位”表示放熱還是吸熱。而B選項(xiàng)中沒有表示出符號(hào)故錯(cuò)誤；由于稀醋酸是弱電解質(zhì)電離時(shí)吸收熱量，故稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol H2O，放出的熱量小于57.3 kJ?！敬鸢浮緼12已知3.6 g碳在6.4 g氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，測(cè)得放出熱量a kJ。又知道12.0 g碳完全燃燒，放出熱量為b kJ。則熱化學(xué)方程式C(s)O2(g)=CO(g)Hw，w等于()A(ab)kJ·mol1B(ab)kJ·mol1C(5a0.5b)kJ·mol1 D(10ab)kJ·mol1【解析】n(C)0.3 moln(O2)0.2 mol。經(jīng)計(jì)算二者完全反應(yīng)后生成0.1 mol CO2,0.2 mol CO，所以生成0.2 mol CO放出的熱量為(a0.1b)kJ，所以生成1 mol CO放出的熱量為×(a0.1b)kJ(5a0.5b)kJ，即w(5a0.5b)kJ·mol1?！敬鸢浮緾二、非選擇題13(xx年梅州調(diào)研)“氫能”將是未來(lái)最理想的新能源。(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，1克氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9 kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為_。A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H142.9 kJ·mol1BH2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ·mol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1DH2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H285.8 kJ·mol1(2)根據(jù)“綠色化學(xué)”的思想，為了制備H2，某化學(xué)家設(shè)計(jì)了下列反應(yīng)步驟：CaBr2H2OCaO2HBr2HBrHgHgBr2H2HgBr2CaOHgOCaBr22HgO2HgO2你認(rèn)為該方法的主要缺點(diǎn)是_。(3)利用核能把水分解制氫氣，是目前正在研究的課題。下圖是其中的一種流程，其中用了過量的碘。請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_；用該法制取氫氣最大的優(yōu)點(diǎn)是：_。(4)有人認(rèn)為目前利用氫氣作為能源不太現(xiàn)實(shí)。請(qǐng)問你認(rèn)為是否現(xiàn)實(shí)？_(填“不現(xiàn)實(shí)”或“現(xiàn)實(shí)”)，說(shuō)明能夠支持你的觀點(diǎn)的兩點(diǎn)理由：_。【解析】(1)書寫氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式時(shí)，H2的物質(zhì)的量不受限制，若書寫表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，H2的物質(zhì)的量必須為1 mol，且必須生成穩(wěn)定的化合物液態(tài)水。(2)(3)評(píng)價(jià)方案的優(yōu)劣時(shí)，可以從反應(yīng)條件的可操作性、對(duì)環(huán)境的影響等角度進(jìn)行。(4)回答該小題時(shí)可以從不同的角度進(jìn)行，只要能夠證明觀點(diǎn)即可。如可以從制取成本、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)冉嵌日f(shuō)明不現(xiàn)實(shí)；可以從來(lái)源、對(duì)環(huán)境的影響等角度說(shuō)明方案現(xiàn)實(shí)?！敬鸢浮?1)BC(2)循環(huán)過程需要很高的能量，且使用重金屬汞，會(huì)產(chǎn)生污染(3)SO2I22H2O2HIH2SO4SO2和I2可循環(huán)使用，無(wú)污染(4)不現(xiàn)實(shí)現(xiàn)有的制取氫氣方法耗能大，制取的成本太高氫氣的熔沸點(diǎn)太低，給儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來(lái)困難(或：現(xiàn)實(shí)制取氫氣用水為原料、來(lái)源豐富氫氣燃燒的產(chǎn)物是水，不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)任何污染)14AG是中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)，A、D為單質(zhì)，G是含A元素的酸性氣體。已知：A(s)B(g)=C(g)D(g)H131.4 kJ·mol1，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)知，4 g A發(fā)生上述反應(yīng)吸收43.8 kJ的熱量。(1)寫出A元素的名稱_。(2)另外知：A(s)O2(g)=G(g)H393.6 kJ·mol1C(g)O2(g)=G(g)H283 kJ·mol1D(g)O2(g)=B(g)H242 kJ·mol1由此判斷“因?yàn)?83 kJ·mol1242 kJ·mol1>393.6 kJ·mol1，所以A燃燒時(shí)加少量B可以放出更多的熱量”這種說(shuō)法是否正確？并說(shuō)明理由_。(3)寫出AO2C的熱化學(xué)方程式：_?！窘馕觥?1)由A(s)B(g)=C(g)D(g)H131.4 kJ·mol1，知n(A)molM(A)12 g·mol1，故A為碳，B為H2O，C為CO，D為H2，G為CO2，E為濃H2SO4或濃HNO3。(2)可把3個(gè)熱化學(xué)方程式具體寫為：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.6 kJ·mol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJ·mol1兩種途徑反應(yīng)熱分別為：283 kJ·mol1242 kJ·mol1131.4 kJ·mol1393.6 kJ·mol1和393.6 kJ·mol1，可見是相等的。(3)將C(s)O2(g)=CO2(g)H393.6 kJ·mol1和CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJ·mol1兩式相減即得CO2CO的熱化學(xué)方程式。【答案】(1)碳(2)不正確，因?yàn)? mol A與O2直接燃燒放出的熱量為393.6 kJ，而1 mol A先與B反應(yīng)生成C和D，C和D再與O2反應(yīng)，共放熱量131.4 kJ283 kJ242 kJ393.6 kJ，兩者相同(3)C(s)O2(g)=CO(g)H110.6 kJ·mol115下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/molC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220 kJ/mol根據(jù)上面兩個(gè)熱化學(xué)方程式，試回答下列問題：(1)H2的燃燒熱為_，C3H8的燃燒熱為_。(2)現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共5 mol，完全燃燒時(shí)放熱3 847 kJ，則在混合氣體中H2和C3H8的體積比為_?！窘馕觥款}目中可以應(yīng)用的主要信息是熱化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)和反應(yīng)熱，解答該題時(shí)可先確定可燃物的燃燒熱，然后根據(jù)Q放n×燃燒熱進(jìn)行計(jì)算。(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、2 220 kJ/mol。(2)設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為n1、n2，則有：解得在相同p、T時(shí)，V(H2)V(C3H8)n(H2)n(C3H8)31?！敬鸢浮?1)285.8 kJ/mol2 220 kJ/mol(2)31