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人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热复习练习题
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这是一份人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热复习练习题，共11页。
【基础巩固】
1.下列说法中错误的是 ( )
A.热化学方程式各物质前的化学计量数不能表示粒子个数,只代表物质的物质的量
B.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示 0 ℃、101 kPa 时的数据
C.同一反应化学计量数不同,ΔH不同,化学计量数相同而物质的状态不同,ΔH也不相同
D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
解析:热化学方程式各物质前的化学计量数不表示粒子个数,只代表物质的物质的量,可以是分数也可以是整数,A项正确;在书写热化学方程式时要注明温度和压强,未注明温度和压强时,ΔH表示25 ℃、101 kPa下测得的数据,B项错误;化学反应热与物质的状态和物质的量有关,同一化学反应,化学计量数不同,ΔH不同,化学计量数相同而物质的状态不同,ΔH也不相同,C项正确;化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比,D项正确。
答案:B
2.热化学方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ/ml 表示 ( )
A.碳与水反应吸收131.5 kJ热量
B.1 ml碳与1 ml水反应生成一氧化碳和氢气,并吸收131.5 kJ热量
C.1 ml固态碳与1 ml水蒸气反应生成1 ml 一氧化碳气体和1 ml氢气,并吸收131.5 kJ热量
D.1个固态碳原子与1分子水蒸气反应吸收131.5 kJ热量
解析:ΔH的数值要与热化学方程式中物质的化学计量数、状态相对应,A、B项错误,C项正确;热化学方程式中的化学计量数表示对应物质的物质的量,D项错误。
答案:C
3.N2H4是一种高效、清洁的火箭燃料。0.25 ml N2H4(l)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的 是 ( )
A.12N2H4(l)+12O2(g)12N2(g)+H2O(g) ΔH=+267 kJ/ml
B.N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ/ml
C.N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=+534 kJ/ml
D.N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=-133.5 kJ/ml
解析:该反应为放热反应,A、C项错误;0.25 ml N2H4(l)完全燃烧生成氮气和气态水,放出133.5 kJ热量,则1 ml N2H4(l)完全燃烧生成氮气和气态水放出热量为534 kJ,B项正确、D项错误。
答案:B
4.(2022·辽宁沈阳)下列有关说法正确的是 ( )
A.已知:①C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 ml/L;②C(s,金刚石)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-395.0 ml/L。则石墨比金刚石稳定
B.在101 kPa时,1 ml H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,H2的燃烧热为-285.8 kJ/ml
C.中和热实验测定时,可以用铜棒代替易碎的玻璃搅拌器
D.在一定温度和压强下,将0.5 ml N2和1.5 ml H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3 kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ/ml
解析:石墨的化学能小于金刚石的化学能,化学能越高,物质稳定性越差,故石墨比金刚石稳定,A项正确;燃烧热指在25 ℃、101 kPa时,1 ml 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,题中未指明环境温度,故无法定义H2燃烧热,B项错误;铜是金属,导热性好,所以中和热测定时用铜棒代替玻璃搅拌器搅拌,测定反应的最高温度偏小,不能达到实验目的,C项错误;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应为可逆反应,实际测得的放热值比理论值偏小,热化学方程式ΔH为理论值,是生成物总能量与反应物总能量的差值,故不能根据实际反应放热得出反应热,D项错误。
答案:A
5.据悉,长征系列火箭的燃料为偏二甲肼。已知:1.5 g偏二甲肼完全燃烧生成稳定产物放出50 kJ热量,则偏二甲肼的燃烧热 为 ( )
A.1 000 kJ/ml B.1 500 kJ/ml
C.2 000 kJ/ml D.3 000 kJ/ml
解析:由偏二甲肼的摩尔质量为60 g/ml得n=1.5 g60 g/ml=0.025 ml,所以偏二甲肼的燃烧热为50 kJ0.025ml=2 000 kJ/ml。
答案:C
6.(2022·山东济南一中高二期中)下列说法正确的是 ( )
A.若H2的燃烧热ΔH=a kJ/ml,则2H2+O22H2O ΔH=a kJ/ml
B.若1 ml SO2(g)与0.5 ml O2(g)充分反应生成SO3(g)放热98.3 kJ,则 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/ml
C.已知Ba2+与SO42-结合生成BaSO4时放热,若H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/ml,则稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ/ml
D.若31 g白磷(P4)固体的能量比31 g红磷(P)固体的能量多b kJ,则白磷固体转化为红磷固体的热化学方程式为P4(s)4P(s) ΔH=-4b kJ/ml
解析:A项,热化学方程式中,应标明反应物和生成物的聚集状态,且ΔH必须与化学方程式一一对应,该反应的ΔH=2a kJ/ml,错误;B项,1 ml SO2(g)与0.5 ml O2(g)充分反应生成的SO3(g)的物质的量小于1 ml, 故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<-196.6 kJ/ml,错误;C项,稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应时除H+与OH-结合生成H2O时放出热量外,Ba2+与SO42-结合生成BaSO4时也会放出热量,故H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH<-114.6 kJ/ml,错误;D项,1 ml白磷的质量是124 g,若31 g白磷固体的能量比31 g红磷固体的能量多b kJ,则1 ml白磷固体的能量比4 ml红磷固体的能量多4b kJ,故P4(s)4P(s) ΔH=-4b kJ/ml,正确。
答案:D
7.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如下:
H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/ml
CO(g)+12O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/ml
C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518.0 kJ/ml
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/ml
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)
解析:假设H2、CO、C8H18、CH4的质量均为m g,由热化学方程式可知, m g的H2(g)、CO(g)、C8H18(l)、CH4(g)完全燃烧放出的热量分别为m2×285.8 kJ=142.9m kJ、m28×283.0 kJ≈10.1m kJ、m114×5 518.0 kJ≈48.4m kJ、m16×890.3 kJ≈55.6m kJ,比较可知B项正确。
答案:B
8.25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/ml、285.8 kJ/ml、890.3 kJ/ml、2 800 kJ/ml,则下列热化学方程式中正确的是 ( )
A.C(s)+12O2(g)CO(g) ΔH=-393.5 kJ/ml
B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ/ml
C.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ/ml
D.12C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ/ml
解析:根据燃烧热的概念及生成指定产物的含义可知,碳元素应变为CO2,生成的H2O应该为液态,故只有D项正确。
答案:D
9.碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产、生活的主要能源物质。请回答下列问题。
(1)已知CH3OH(l)的燃烧热为726.5 kJ/ml,CH3OH(l)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ/ml,则a (填“>”“<”或“=”)726.5。
(2)使Cl2与H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl(g)和CO2,当有1 ml Cl2参加反应时释放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合,并在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料。该反应化学方程式为4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJ/ml,则反应过程中,每转移 1 ml 电子放出的热量为 。
解析: (1)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧,放出的热量少,故a<726.5。(2)根据题意确定化学方程式为2Cl2+2H2O+C4HCl+CO2,2 ml Cl2参加反应放出热量为2×145 kJ=290 kJ,故该反应的热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ/ml。(3)所给反应中转移12 ml 电子放出的热量为 1 176 kJ,故每转移1 ml电子放出的热量为1 176 kJ÷12=98 kJ。
答案: (1)< (2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g) ΔH= -290 kJ/ml (3)98 kJ
【拓展提高】
10.一些烷烃的燃烧热如下表:
下列说法正确的是 ( )
A.正戊烷的燃烧热大约是-3 540 kJ/ml
B.热稳定性:正丁烷>异丁烷
C.乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 559.8 kJ/ml
D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,完全燃烧放出的热量越多
解析:由正丁烷和异丁烷的燃烧热数据可知,烷烃的碳原子数相同时,有支链烷烃燃烧放出的热量要小于无支链烷烃燃烧放出的热量,则正戊烷的燃烧热数值比2-甲基丁烷略大些,A项正确;1 ml 正丁烷完全燃烧放出的热量比1 ml异丁烷完全燃烧放出的热量多,即1 ml正丁烷与O2反应时断键所吸收的能量比1 ml异丁烷与O2反应时断键所吸收的能量少,从而说明正丁烷的热稳定性小于异丁烷,B项错误;该热化学方程式中H2O应为液态且ΔH=-3 119.6 kJ/ml,C项错误;根据表中燃烧热数值分析可知,1 g CH4完全燃烧放出约55.64 kJ 的热量,1 g C2H6完全燃烧放出约51.99 kJ的热量,乙烷中碳的质量分数更大,D项错误。
答案:A
11.(2022·天津)研究污染物NO2、NO、CO的处理,对建设美丽中国具有重要意义。反应 NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.图中a→b为放热过程
B.理论上该反应可以设计成原电池
C.该反应转移的电子数为e-
D.1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)的总能量低于1 ml NO(g)和1 ml CO2(g)的总能量
解析:a→b总能量增大,为吸热过程,A项错误;该反应属于氧化还原反应,有电子转移,理论上该反应可以设计成原电池,B项正确;没有给出参与反应的反应物的量,无法计算转移的电子数,C项错误;由图可知, 1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)的总能量高于1 ml NO(g)和1 ml CO2(g)的总能量,D项错误。
答案:B
【挑战创新】
12.作为我国空间站的重要大型舱段之一,问天实验舱集平台功能与试验载荷功能于一身。
(1)搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭使用的推进剂是液氢和液氧,这种推进剂的优点是 ; (请写出两条)。
(2)下列是298 K时,氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式:
H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/ml
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/ml
C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ/ml
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/ml
相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最多的是 ,通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是 (结果精确到0.1)。
解析: (1)相同质量的H2比其他燃料燃烧放出的热量多,产物H2O不对大气造成污染。(2)根据各物质的燃烧热数据可算出,等质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时,H2放出热量最多,等质量的H2和C燃烧产生的热量比为285.8∶393.5×16≈4.4∶1。
答案: (1)相同质量时,氢气放出的热量多 产物为水,无污染(或其他合理答案) (2)H2 4.4∶1
化合物
ΔHkJ/ml
化合物
ΔHkJ/ml
甲烷
-890.3
正丁烷
-2 878.0
乙烷
-1 559.8
异丁烷
-2 869.6
丙烷
-2 219.9
2-甲基丁烷
-3 531.3
【基础巩固】
1.下列说法中错误的是 ( )
A.热化学方程式各物质前的化学计量数不能表示粒子个数,只代表物质的物质的量
B.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示 0 ℃、101 kPa 时的数据
C.同一反应化学计量数不同,ΔH不同,化学计量数相同而物质的状态不同,ΔH也不相同
D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
解析:热化学方程式各物质前的化学计量数不表示粒子个数,只代表物质的物质的量,可以是分数也可以是整数,A项正确;在书写热化学方程式时要注明温度和压强,未注明温度和压强时,ΔH表示25 ℃、101 kPa下测得的数据,B项错误;化学反应热与物质的状态和物质的量有关,同一化学反应,化学计量数不同,ΔH不同,化学计量数相同而物质的状态不同,ΔH也不相同,C项正确;化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比,D项正确。
答案:B
2.热化学方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5 kJ/ml 表示 ( )
A.碳与水反应吸收131.5 kJ热量
B.1 ml碳与1 ml水反应生成一氧化碳和氢气,并吸收131.5 kJ热量
C.1 ml固态碳与1 ml水蒸气反应生成1 ml 一氧化碳气体和1 ml氢气,并吸收131.5 kJ热量
D.1个固态碳原子与1分子水蒸气反应吸收131.5 kJ热量
解析:ΔH的数值要与热化学方程式中物质的化学计量数、状态相对应,A、B项错误,C项正确;热化学方程式中的化学计量数表示对应物质的物质的量,D项错误。
答案:C
3.N2H4是一种高效、清洁的火箭燃料。0.25 ml N2H4(l)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的 是 ( )
A.12N2H4(l)+12O2(g)12N2(g)+H2O(g) ΔH=+267 kJ/ml
B.N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ/ml
C.N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=+534 kJ/ml
D.N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=-133.5 kJ/ml
解析:该反应为放热反应,A、C项错误;0.25 ml N2H4(l)完全燃烧生成氮气和气态水,放出133.5 kJ热量,则1 ml N2H4(l)完全燃烧生成氮气和气态水放出热量为534 kJ,B项正确、D项错误。
答案:B
4.(2022·辽宁沈阳)下列有关说法正确的是 ( )
A.已知:①C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 ml/L;②C(s,金刚石)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-395.0 ml/L。则石墨比金刚石稳定
B.在101 kPa时,1 ml H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,H2的燃烧热为-285.8 kJ/ml
C.中和热实验测定时,可以用铜棒代替易碎的玻璃搅拌器
D.在一定温度和压强下,将0.5 ml N2和1.5 ml H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3 kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ/ml
解析:石墨的化学能小于金刚石的化学能,化学能越高,物质稳定性越差,故石墨比金刚石稳定,A项正确;燃烧热指在25 ℃、101 kPa时,1 ml 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,题中未指明环境温度,故无法定义H2燃烧热,B项错误;铜是金属,导热性好,所以中和热测定时用铜棒代替玻璃搅拌器搅拌,测定反应的最高温度偏小,不能达到实验目的,C项错误;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应为可逆反应,实际测得的放热值比理论值偏小,热化学方程式ΔH为理论值,是生成物总能量与反应物总能量的差值,故不能根据实际反应放热得出反应热,D项错误。
答案:A
5.据悉,长征系列火箭的燃料为偏二甲肼。已知:1.5 g偏二甲肼完全燃烧生成稳定产物放出50 kJ热量,则偏二甲肼的燃烧热 为 ( )
A.1 000 kJ/ml B.1 500 kJ/ml
C.2 000 kJ/ml D.3 000 kJ/ml
解析:由偏二甲肼的摩尔质量为60 g/ml得n=1.5 g60 g/ml=0.025 ml,所以偏二甲肼的燃烧热为50 kJ0.025ml=2 000 kJ/ml。
答案:C
6.(2022·山东济南一中高二期中)下列说法正确的是 ( )
A.若H2的燃烧热ΔH=a kJ/ml,则2H2+O22H2O ΔH=a kJ/ml
B.若1 ml SO2(g)与0.5 ml O2(g)充分反应生成SO3(g)放热98.3 kJ,则 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/ml
C.已知Ba2+与SO42-结合生成BaSO4时放热,若H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/ml,则稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ/ml
D.若31 g白磷(P4)固体的能量比31 g红磷(P)固体的能量多b kJ,则白磷固体转化为红磷固体的热化学方程式为P4(s)4P(s) ΔH=-4b kJ/ml
解析:A项,热化学方程式中,应标明反应物和生成物的聚集状态,且ΔH必须与化学方程式一一对应,该反应的ΔH=2a kJ/ml,错误;B项,1 ml SO2(g)与0.5 ml O2(g)充分反应生成的SO3(g)的物质的量小于1 ml, 故2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<-196.6 kJ/ml,错误;C项,稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应时除H+与OH-结合生成H2O时放出热量外,Ba2+与SO42-结合生成BaSO4时也会放出热量,故H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH<-114.6 kJ/ml,错误;D项,1 ml白磷的质量是124 g,若31 g白磷固体的能量比31 g红磷固体的能量多b kJ,则1 ml白磷固体的能量比4 ml红磷固体的能量多4b kJ,故P4(s)4P(s) ΔH=-4b kJ/ml,正确。
答案:D
7.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如下:
H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/ml
CO(g)+12O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/ml
C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518.0 kJ/ml
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/ml
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)
解析:假设H2、CO、C8H18、CH4的质量均为m g,由热化学方程式可知, m g的H2(g)、CO(g)、C8H18(l)、CH4(g)完全燃烧放出的热量分别为m2×285.8 kJ=142.9m kJ、m28×283.0 kJ≈10.1m kJ、m114×5 518.0 kJ≈48.4m kJ、m16×890.3 kJ≈55.6m kJ,比较可知B项正确。
答案:B
8.25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/ml、285.8 kJ/ml、890.3 kJ/ml、2 800 kJ/ml,则下列热化学方程式中正确的是 ( )
A.C(s)+12O2(g)CO(g) ΔH=-393.5 kJ/ml
B.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ/ml
C.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ/ml
D.12C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ/ml
解析:根据燃烧热的概念及生成指定产物的含义可知,碳元素应变为CO2,生成的H2O应该为液态,故只有D项正确。
答案:D
9.碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产、生活的主要能源物质。请回答下列问题。
(1)已知CH3OH(l)的燃烧热为726.5 kJ/ml,CH3OH(l)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ/ml,则a (填“>”“<”或“=”)726.5。
(2)使Cl2与H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl(g)和CO2,当有1 ml Cl2参加反应时释放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合,并在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料。该反应化学方程式为4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJ/ml,则反应过程中,每转移 1 ml 电子放出的热量为 。
解析: (1)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧,放出的热量少,故a<726.5。(2)根据题意确定化学方程式为2Cl2+2H2O+C4HCl+CO2,2 ml Cl2参加反应放出热量为2×145 kJ=290 kJ,故该反应的热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ/ml。(3)所给反应中转移12 ml 电子放出的热量为 1 176 kJ,故每转移1 ml电子放出的热量为1 176 kJ÷12=98 kJ。
答案: (1)< (2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g) ΔH= -290 kJ/ml (3)98 kJ
【拓展提高】
10.一些烷烃的燃烧热如下表:
下列说法正确的是 ( )
A.正戊烷的燃烧热大约是-3 540 kJ/ml
B.热稳定性:正丁烷>异丁烷
C.乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 559.8 kJ/ml
D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,完全燃烧放出的热量越多
解析:由正丁烷和异丁烷的燃烧热数据可知,烷烃的碳原子数相同时,有支链烷烃燃烧放出的热量要小于无支链烷烃燃烧放出的热量,则正戊烷的燃烧热数值比2-甲基丁烷略大些,A项正确;1 ml 正丁烷完全燃烧放出的热量比1 ml异丁烷完全燃烧放出的热量多,即1 ml正丁烷与O2反应时断键所吸收的能量比1 ml异丁烷与O2反应时断键所吸收的能量少,从而说明正丁烷的热稳定性小于异丁烷,B项错误;该热化学方程式中H2O应为液态且ΔH=-3 119.6 kJ/ml,C项错误;根据表中燃烧热数值分析可知,1 g CH4完全燃烧放出约55.64 kJ 的热量,1 g C2H6完全燃烧放出约51.99 kJ的热量,乙烷中碳的质量分数更大,D项错误。
答案:A
11.(2022·天津)研究污染物NO2、NO、CO的处理,对建设美丽中国具有重要意义。反应 NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.图中a→b为放热过程
B.理论上该反应可以设计成原电池
C.该反应转移的电子数为e-
D.1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)的总能量低于1 ml NO(g)和1 ml CO2(g)的总能量
解析:a→b总能量增大,为吸热过程,A项错误;该反应属于氧化还原反应,有电子转移,理论上该反应可以设计成原电池,B项正确;没有给出参与反应的反应物的量,无法计算转移的电子数,C项错误;由图可知, 1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)的总能量高于1 ml NO(g)和1 ml CO2(g)的总能量,D项错误。
答案:B
【挑战创新】
12.作为我国空间站的重要大型舱段之一,问天实验舱集平台功能与试验载荷功能于一身。
(1)搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭使用的推进剂是液氢和液氧,这种推进剂的优点是 ; (请写出两条)。
(2)下列是298 K时,氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式:
H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/ml
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/ml
C8H18(l)+252O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ/ml
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/ml
相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最多的是 ,通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是 (结果精确到0.1)。
解析: (1)相同质量的H2比其他燃料燃烧放出的热量多,产物H2O不对大气造成污染。(2)根据各物质的燃烧热数据可算出,等质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时,H2放出热量最多,等质量的H2和C燃烧产生的热量比为285.8∶393.5×16≈4.4∶1。
答案: (1)相同质量时,氢气放出的热量多 产物为水,无污染(或其他合理答案) (2)H2 4.4∶1
化合物
ΔHkJ/ml
化合物
ΔHkJ/ml
甲烷
-890.3
正丁烷
-2 878.0
乙烷
-1 559.8
异丁烷
-2 869.6
丙烷
-2 219.9
2-甲基丁烷
-3 531.3
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