高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热课后练习题

热化学方程式　 燃烧热

(建议用时：40分钟)

[基础过关练]

1．已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1＝－184.6 kJ·mol－1，则HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)的反应热ΔH2是(　　)

A．＋92.3 kJ·mol－1　　 B．－92.3 kJ·mol－1

C．＋184.6 kJ·mol－1   D．－369.2 kJ·mol－1

A　[先将热化学方程式H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1＝－184.6 kJ·mol－1反写可以得到：2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋184.6 kJ·mol－1，再将反写后的热化学方程式乘以化学计量数，可得HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH2＝＋92.3 kJ·mol－1。]

2．下列说法中正确的是(　　)

A．物质燃烧放出的热量是燃烧热

B．1 molC燃烧生成CO时放出的热量就是C的燃烧热

C．1 mol H2燃烧生成水时放出的热量是H2的燃烧热

D．相同条件下，1 mol H2O(l)完全分解吸收的热量与H2、O2化合生成1 mol H2O(l)放出的热量值相等

D　[A项中，燃烧热是指在25 ℃、101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，错误；B项中碳燃烧生成的稳定化合物应为CO2，错误；C项中，H2燃烧时的条件及生成水的状态不确定，故1 mol H2燃烧生成水放出的热量不一定是H2的燃烧热，错误；D项中，根据能量守恒定律可知，正确。]

3．下列关于2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l)　ΔH＝－5 800 kJ·mol－1的叙述中错误的是(　　)

A．该反应的反应热为ΔH＝－5 800 kJ·mol－1，是放热反应

B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关

C．该式的含义为25 ℃、101 kPa下，2 molC4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5 800 kJ

D．该反应为丁烷燃烧的热化学方程式，由此可知丁烷的燃烧热为5 800 kJ·mol－1

D　[根据燃烧热的定义，丁烷的物质的量应为1 mol，故题中方程式不能表示丁烷的燃烧热的热化学方程式，由题中方程式可知丁烷燃烧热为2 900 kJ·mol－1，再根据热化学方程式的书写注意事项及意义可知，A、B、C正确，D错误。]

4．(2021·河南部分重点中学高二月考)氧炔焰是乙炔(俗称电石气)在空气中燃烧产生的火焰，温度可达3 000 ℃以上，常用来切割和焊接金属。一定量的乙炔(C2H2)气体完全燃烧生成二氧化碳和液态水，当消耗112 L O2(已折算成标准状况)时，放出Q kJ的热量，则下列热化学方程式正确的是(　　)

A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　

ΔH＝Q kJ

B．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)　

ΔH＝－Q kJ·mol－1

C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　

ΔH＝－Q kJ·mol－1

D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　

ΔH＝＋Q kJ·mol－1

C　[一定量的乙炔气体完全燃烧生成二氧化碳和液态水，当消耗112 L O2(已折算成标准状况)时，放出Q kJ的热量，氧气物质的量为5 mol，则热化学方程式为2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1。]

5．(2021·山东青岛中学月考)实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量，1 molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是(　　)

①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　

ΔH＝890.3 kJ·mol－1

②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　

ΔH＝－890.3 kJ

③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　

ΔH＝－890.3 kJ·mol－1

④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　

ΔH＝－571.6 kJ·mol－1

A．仅有②④   B．仅有④

C．仅有②③④   D．全部符合要求

B　[①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝890.3 kJ·mol－1，放出热量为负值，错误；②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ，热化学方程式的热量单位必须是kJ·mol－1，错误；③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，水应为液态，错误；④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，热化学方程式正确，正确。]

6．航天燃料从液态变为固态，是一项重大的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(铍的相对原子质量为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

C　[1 kgBe的物质的量为＝ mol，又因为1 kgBe完全燃烧放出的热量为62 700 kJ，则1 molBe完全燃烧放出的热量为 kJ＝564.3 kJ，Be与O2反应生成BeO固体，则其热化学方程式为Be(s)＋O2(g)===BeO(s)　ΔH＝－564.3 kJ·mol－1。]

7．下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是(　　)

A．H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 则H2SO4和Ca(OH)2反应　ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1

B．CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1 则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1

C．氢气的燃烧热ΔH＝－285.5 kJ·mol－1 则2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1

D．1 mol甲烷燃烧生成水蒸气和二氧化碳时所放出的热量是甲烷的燃烧热

B　[H2SO4和Ca(OH)2反应不仅仅生成水，也生成硫酸钙微溶于水，生成硫酸钙放出更多的热量，则H2SO4和Ca(OH)2反应的反应热ΔH＜2×(－57.3)kJ·mol－1,A错误；反应热与化学计量数成正比，方程式反写时，反应热的符号相反，CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝2×(＋283.0 kJ·mol－1)，B正确；氢气的燃烧热ΔH＝－285.5 kJ·mol－1 则2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝2×(＋285.5 kJ·mol－1)，C错误； 1 mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳时所放出的热量是甲烷的燃烧热，D错误。]

8．下列热化学方程式或有关叙述正确的是(　　)

A．1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出534 kJ的热量：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　

ΔH＝+534 kJ·mol－1

B．12 g石墨转化为CO(g)时，放出110.5 kJ的热量：2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1

C．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1，则：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋572 kJ·mol－1

D．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量

C　[A．该反应为放热反应，ΔH＝－534 kJ·mol－1，错误；B．12 g石墨为1 mol，放出110.5 kJ的热量，则2 mol石墨反应放出221.0 kJ热量，热化学方程式为2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1，错误；C．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1，可知2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)为吸热反应，且ΔH＝＋572 kJ·mol－1，正确；D．该反应为可逆反应，不能完全进行，充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出的热量小于46.2 kJ，错误。]

9．氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为

H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1

CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.9 kJ·mol－1

C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1

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

相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是(　　)

A．H2(g)   B．CO(g)

C．C8H18(l)   D．CH4(g)

B　[比较：、、、的大小，可知相同质量时，CO(g)放出的热量最少。]

10．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(　　)

A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 367.0 kJ·mol－1(燃烧热)

B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1(中和热)

C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)　 ΔH＝－296.8 kJ·mol－1(反应热)

D．2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1(反应热)

C　[A中表示燃烧热时，应生成稳定的氧化物，水应为液态，错误；B中中和反应为放热反应，错误；D中各物质均未注明状态，错误。]

[拓展培优练]

11．已知，乙炔和乙烯燃烧的热化学方程式为2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－2 600 kJ·mol－1；C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 411 kJ·mol－1；又已知，氧炔焰的温度比乙烯的火焰的温度高。据此，下列叙述错误的是(　　)

A．每摩尔烃完全燃烧时，放热多的，火焰温度也高

B．烃完全燃烧时，火焰温度高低不仅仅决定于燃烧的反应热大小

C．相同条件下，等体积乙炔和乙烯完全燃烧时，乙炔放出的热稍小，耗氧少，生成物的物质的量也少

D．每摩尔乙烯完全燃烧生成气态产物时，放热小于1 411 kJ

A　[化学反应中能量变化通常以热能的形式表现出来，但绝不是唯一的形式。化学反应发生时常伴有发光等现象，故放热多的火焰温度不一定高。]

12．Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如下，下列选项正确的是(　　)

A．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应

B．CO(aq)＋H＋(aq)===HCO(aq)

ΔH＝a kJ·mol－1

C．HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝(c－b) kJ·mol－1

D．CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝(a＋b－c) kJ·mol－1

C　[根据H2CO3(aq)和CO2(g)、H2O(l)的能量高低可知，H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A项错误；CO(aq)＋ H＋(aq)===HCO(aq)　ΔH＝－a kJ·mol－1，B项错误；HCO(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)此反应为吸热反应，ΔH＞0，故ΔH＝(c－b) kJ·mol－1，C项正确；CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应，ΔH＜0，故ΔH＝(c－a－b) kJ·mol－1，D项错误。]

13．在一定温度时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线如图，其中a表示不使用催化剂时的能量变化曲线，b表示使用催化剂时的能量变化曲线。下列叙述正确的是(　　)

A．状态M和N均表示2 mol N(g)＋6 mol H(g)

B．该反应的热化学方程式为N2＋3H22NH3　ΔH＝－92 kJ·mol－1

C．使用催化剂，降低了反应进行所需的最低能量，增大了反应放出的能量

D．使用催化剂，并不能改变反应的ΔH

D　[状态M和N的能量不同，因此它们不可能表示等量的同种物质，A错误；书写热化学反应方程式，要标明物质的状态，B错误；催化剂降低活化能，焓变与始态和终态有关，始态和终态不变，反应热不变，C错误、D正确。]

14．(2021·天津模拟)实验测得H2和C3H8的标准燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1和2 220 kJ·mol－1，将 H2和C3H8的混合气体1 mol完全燃烧生成CO2和液态水时放出1 252.5 kJ的热量，则混合气体中H2和C3H8的体积之比是(　　)

A．2∶1　　　B．1∶1 C．1∶2　　　D．1∶4

B　[设混合气体中H2的物质的量为n，则C3H8的物质的量为1 mol－n，根据题意，列方程为285.8 kJ·mol－1×n＋2 220 kJ·mol－1×(1 mol－n)＝ 1 252.5 kJ，解得n≈0.5 mol，则H2和C3H8分别为0.5 mol，所以混合气体中H2和C3H8的体积之比是1∶1。]

15．(情境素养题) 科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源。请回答下列问题：

(1)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，该反应的热化学方程式为_____________________________________________________________

_____________________________________________________________。

若1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ，则氢气的燃烧热ΔH＝________(保留一位小数)。

(2)根据“绿色化学”的思想，为了制备H2，某化学家设计了下列化学反应步骤：

①CaBr2＋H2O750 ℃,CaO＋2HBr

②2HBr＋Hg100 ℃,HgBr2＋H2↑

③HgBr2＋CaO250 ℃,HgO＋CaBr2

④2HgO500 ℃,2Hg＋O2↑

上述过程的总反应可表示为_____________________________________。

(3)也有人认为利用氢气作为能源不太现实。你的观点呢？请说明能够支持你的观点的理由_______________________________________________________

_____________________________________________________________。

[解析]　(1)书写热化学方程式时要注意生成的是1 mol气态水。而氢气的燃烧热应是生成1 mol液态水时放出的热量。(2)将(①＋②＋③)×2＋④得到：2H2O2H2↑＋O2↑。

[答案]　(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　

ΔH＝－241.8 kJ·mol－1　－285.8 kJ·mol－1

(2)2H2O2H2↑＋O2↑

(3)不现实，理由是现有的制取氢气的方法耗能太大，制取的成本太高，另外氢气的熔沸点太低，给储存和运输带来很大困难(或现实，制取氢气用水为原料，来源丰富；氢气燃烧的产物是水，不会给环境带来任何污染等)