高中化学复习知识点表示燃烧热的热化学方程式书写.docx
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高中化学复习知识点表示燃烧热的热化学方程式书写
高中化学复习知识点:
表示燃烧热的热化学方程式书写
一、单选题
1.下列热化学方程式中,能表示可燃物的燃烧热的是
A.CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ/mol
B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5kJ/mol
C.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol
D.2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)ΔH=-11036kJ/mol
2.下列说法或表示方法正确的是( )
A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
C.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) ΔH<0
D.已知中和热为57.3kJ·mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的稀溶液混合,则放出的热量大于57.3kJ
3.下列有关说法正确的是
A.已知HI(g)
1/2H2(g)+1/2I2(s) ΔH=-26.5kJ·mol-1,由此可知1molHI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5kJ的热量
B.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为ΔH=-285.8kJ·mol-1
C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)ΔH1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2,则ΔH1<ΔH2
D.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:
NaOH(aq)+CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1
4.下列说法或表示方法正确的是()
A.若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由“C(石墨)=C(金刚石)ΔH=1.9kJ·mol”可知,金刚石比石墨稳定
C.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol
D.在稀溶液中:
H++OH-=H2OΔH=-57.3kJ·mol,若将含1molH2SO4与含2molNaOH的溶液混合,放出的热量等于114.6kJ
5.下列有关反应热的叙述中正确的是( )
①已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-1
②由单质A转化为单质B是一个吸热过程,由此可知单质B比单质A稳定
③X(g)+Y(g)
Z(g)+W(s) ΔH>0,恒温恒容条件下达到平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
④已知:
下表数据可以计算出
(g)+3H2(g)
(g)的焓变
共价键
C—C
C=C
C—H
H—H
键能/(kJ·mol-1)
348
610
413
436
⑤根据盖斯定律可推知在相同条件下,金刚石或石墨燃烧生成1molCO2(g)时,放出的热量相等
⑥25℃、101kPa时,1mol碳完全燃烧生成CO2(g)所放出的热量为碳的燃烧热
A.①②③④B.③④⑤C.④⑤D.⑥
6.下列说法或表示方法正确的是
A.S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1,S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2;则:
△H1>△H2。
B.由C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+119kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定。
C.在稀溶液中:
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l);ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液混合,放出的热量等于57.3kJ。
D.在101kPa、25℃时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6kJ·mol-1。
7.下列方程式书写正确的是()
A.苏打溶液中加入过量石灰水:
B.用硫酸酸化的橙色的重铬酸钾
溶液与乙醇作用生成乙酸和草绿色三价铬,可用于检测是否酒后驾驶:
C.用铜为电极电解饱和食盐水:
D.表示乙醇燃烧热的热化学方程式(
的绝对值正确):
8.2008年北京奥运会“祥云”奥运火炬所用环保型燃料为丙烷(C3H8),悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷,已知:
CO:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g),△H=-566.0kJ/mol
丙烷:
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l),△H=-2221.5kJ/mol
正丁烷:
C4H10(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l),△H=-2878.0kJ/mol
异丁烷:
C4H10(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l),△H=-2869.6kJ/mol
下列有关说法正确的是()
A.常温下,正丁烷的燃烧热为-2878.0kJ/mol
B.相同质量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧,前者需要的氧气多产生的热量也多
C.常温下,CO的燃烧热为566.0kJ/mol
D.人类利用的能源都是通过化学反应获得的
9.已知:
①
△H1=+180.5kJ/mol;
②
△H2=—221.0kJ/mol;
③
△H3=—393.5kJ/mol
则能表示汽车尾气转化的热化学方程式为()
A.
△H=+746.5kJ/mol
B.
△H=—746.5kJ/mol
C.
△H=—1493kJ/mol
D.
△H=+1493kJ/mol
10.下列热化学方程式中,能够表示物体燃烧热的是()
A.C(s)+
O2(g)=CO(g);
ΔH=-110.5kJ/mol
B.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);
ΔH=-184.6kJ/mol
C.H2(g)+
O2(g)=H2O(g);
ΔH=-241.8kJ/mol
D.C8H18(g)+
O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=-5518kJ/mol
二、综合题
11.CH4是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的燃料,其燃烧热为890.3kJ·mol-1。
它可以作为燃料电池的燃料。
(1)写出甲烷燃烧的热化学方程式:
____________________________________________;
(2)以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料,惰性电极为电极可以构成燃料电池。
该电池的负极反应式为____
(3)用
(2)中的燃料电池为电源,以石墨为电极电解500mL滴有酚酞的NaCl溶液,装置如图所示:
①请写出电解过程中阴极附近观察到的现象:
____________________。
②当燃料电池消耗2.8LO2(标准状况下)时,计算此时NaCl溶液的pH=__________(假设溶液的体积不变,气体全部从溶液中逸出)。
在Y极通过的电子的物质的量为:
_______________________。
③电解之后,要使溶液恢复原状,应该向溶液中加入物质_________(填名称)。
溶液中Cl―流向____________极(填“X”或“Y”)。
12.甲醇是人们开发和利用的一种新能源。
已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH1=-571.8kJ/mol;
②CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH2=-192.9kJ/mol
(1)表示甲醇完全燃烧热的的热化学方程式为________________;
(2)反应②中的能量变化如图所示,则ΔH2=__________。
(用E1、E2的相关式子表示);
(3)捕碳技术(主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。
目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下反应:
反应Ⅰ:
2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)
(NH4)2CO3(aq)△H1
反应Ⅱ:
NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)
NH4HCO3(aq)△H2
反应Ⅲ:
(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)
2NH4HCO3(aq)△H3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2与之间的关系为ΔH3= _________ ;
(4)拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能。
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的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量:
化学键
H﹣H
N﹣H
N≡N
键能/kJ/mol
436
391
945
已知反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=akJ/mol,试根据表中所列键能数据估算a的值______。
(注明“+”或“﹣”)。
参考答案
1.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.反应物CO(g)为1mol,产物CO2(g)呈稳定状态,A符合题意;
B.反应物燃烧不充分,B不合题意;
C.产物H2O(g)不呈稳定状态,C不合题意;
D.反应物C8H18(l)不是1mol,D不合题意;
故选A。
2.C
【解析】
【详解】
A.硫蒸汽所含能量比硫固体高,所以,等物质的量的硫蒸汽和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,选项A错误;
B.氢气的燃烧热为285.8kJ•mol-1,氢气的燃烧热热化学方程式为:
H2(g)+
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol,选项B错误;
C.反应中固体生成气体,△S>0,在常温下能自发进行,△G=△H-T•△S<0,故ΔH<0,选项C正确;
D.已知中和热为57.3kJ•mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸溶液与含1molNaOH的溶液混合,由于浓硫酸溶解会放出热量,所以放出的热量要大于57.3kJ,选项D错误;
答案选C。
3.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.HI(g)
1/2H2(g)+1/2I2(s) ΔH=-26.5kJ·mol-1,由于反应可逆,可知1molHI气体充分分解后可以放出小于26.5kJ的热量,故A错误;
B.根据燃烧热定义可知,水的状态不对,必须为液态才可以,故B错误;
C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)ΔH1,2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2,盖斯定律可得:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH1-ΔH2,因为燃烧放热,所以ΔH1-ΔH2<0,则ΔH1<ΔH2,故C正确;
D.因为醋酸为弱电解质,电离需要吸热,所以NaOH(aq)+CH3COOH(aq)==CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH>-57.4kJ·mol-1,故D错误;
正确答案:
C。
【点睛】
①关于可逆反应热化学方程式注意点:
A.当反应逆向进行,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
B.2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-akJ·mol-1,意义是指2molSO2气体与1molO2完全反应时,放出akJ的热量,若将2molSO2与气体1molO2放于一密闭容器中在一定条件下反应达平衡时,放出的热量要小于akJ,且当平衡移动(各物质状态不变)时,ΔH不变。
②燃烧热定义:
101KPa时,1mol纯物质完全燃烧生成生成稳定氧化物时所放出的热量;例如氢元素对应液态水,硫元素对应二氧化硫等
中和热定义:
稀溶液中强酸跟强碱发生中和反应只生成1molH2O时所释放的热量;不同反应物的中和热大致相同,均约为57.3kJ·mol-1
4.D
【解析】
【详解】
A.硫蒸气的能量高于硫固体的能量,因此若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,A错误;
B.由“C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol”可知金刚石总能量高于石墨,能量越低越稳定,石墨比金刚石稳定,B错误;
C.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol,C错误;
D.在稀溶液中:
H++OH-=H2OΔH=-57.3kJ/mol,若将含1molH2SO4与含2molNaOH的溶液混合生成2mol水,放出的热量等于2mol×57.3kJ/mol=114.6kJ,D正确;
答案选D。
5.D
【解析】
【分析】
【详解】
①燃烧热概念中生成的H2O应是液态,故①错误;
②A→B是吸热过程,说明A具有的能量比B低,能量越低越稳定,则A比B稳定,故②错误;
③△H只跟始态和终态有关,代表1 mol X完全反应后产生的热效应,平衡后加入X后△H不变,故③错误;
④由于苯环中的碳碳键是介于单键和双键之间特殊的键,题目中没有说明键能是多少,无法计算反应
的焓变,故④错误;
⑤金刚石和石墨的结构不同,所具有的能量不同,燃烧生成1 mol CO2气体时放出的热量是不同的,故⑤错误;
⑥25℃101kPa时,1mol碳完全燃烧生成CO2气体所放出的热量为碳的燃烧热,该说法合理,故⑥正确;
只有⑥正确,故选D。
【点睛】
本题的易错点为①③,①中要注意燃烧热概念中“稳定氧化物”的理解,③中要注意△H与平衡的移动无关。
6.D
【解析】
【详解】
A.硫燃烧是放热反应,△H1、△H2均小于0,同质量的固体硫燃烧比硫蒸气燃烧放出的热量少,即
,则△H1<△H2,A项错误;
B.由反应C(石墨)=C(金刚石)ΔH=+119kJ·mol-1可知,反应为吸热反应,金刚石具有的能量高于石墨,物质能量越高,越不稳定,故金刚石不如石墨稳定,B项错误;
C.CH3COOH为弱酸,与NaOH发生反应的过程中,会因CH3COOH的电离而吸热,使得测得的中和热的数值偏低,其放出的热量小于57.3kJ,C项错误;
D.2gH2的物质的量是1mol,燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,则2molH2完全燃烧生成液态水放出的热量为
,氢气燃烧的热化学方程式表示为:
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6kJ·mol-1,表述正确,D项正确;
答案选D。
7.B
【解析】
【详解】
下列方程式书写正确的是()
A.苏打溶液是碳酸钠溶液,而不是碳酸氢钠,故A错误;
B.用硫酸酸化的橙色的重铬酸钾
溶液与乙醇作用生成乙酸和草绿色三价铬,可用于检测是否酒后驾驶:
,故B正确;
C.用铜为电极电解饱和食盐水:
,故C错误;
D.表示乙醇燃烧热的热化学方程式(
的绝对值正确):
,故D错误。
综上所述,答案为B。
8.B
【解析】
【分析】
燃烧热指在25℃,100kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
【详解】
A.常温下,正丁烷为液体,燃烧热应小于2878.0kJ/mol,A错误;
B.相同质量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧,C3H8(g)消耗氧气的物质的量为
×5mol,产生的热量为:
×2221.5kJ,C4H10(g)消耗氧气的物质的量为
×6.5mol,产生的热量为:
×2878.0kJ,综合分析可知,前者需要的氧气多,产生的热量也多,B正确;
C.常温下,燃烧热为1mol纯物质的反应热,即CO的燃烧热为283.0kJ/mol,C错误;
D.很多能量需要通过化学反应获得,但风能和太阳能、地热能等不需要通过化学反应即能获得,D错误。
答案为B。
9.B
【解析】
【详解】
根据目标方程式
,可知该式可由-①-②+2×③得到,则△H=
=—746.5kJ/mol,故答案选B。
10.D
【解析】
【分析】
在25℃,101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
【详解】
A、根据燃烧热的含义,必须是1mol物质完全燃烧生成最稳定的产物放出的热量,应该是生成二氧化碳,不能是生成一氧化碳,故A错误;
B、燃烧热是指完全燃烧1mol物质生成稳定产物所放出的热量,该反应不是物质在氧气中的燃烧反应,故B错误;
C、根据燃烧热的含义,必须是1mol物质完全燃烧生成最稳定的产物放出的热量,应该是生成液态水,不能是气态水,故C错误;
D、该热化学方程式符合燃烧热的含义:
25℃,101kPa时,1mol庚烷完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,故D正确。
故选D。
11.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ·mol-1CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O阴极附近变红140.5mol盐酸阳
【解析】
【分析】
(1)依据热化学方程式的书写方法,结合燃烧热的概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量写出,注意标注物质的聚集状态和燃烧热;
(2)先判断氧化剂、还原剂,然后根据原电池原理判断正负极上反应的物质,结合电解质溶液写出电极反应式;
(3)依据电源判断X为电解池的阳极,Y为电解池的阴极;
①阴极是溶液中的氢离子得到电子生成氢气,溶液中水的电离被破坏,生成了氢氧根离子显碱性,遇酚酞变红;
②根据甲烷燃料电池的电极反应和电解氯化钠的电极反应,依据电子守恒计算得到;电极上的电子转移守恒;
③依据电解氯化钠溶液生成了氢气、氯气和氢氧化钠,恢复原溶液浓度需要加入氢气和氯气组成的含氯化氢的盐酸溶液;电解过程中阴离子移向阳极。
【详解】
(1)CH4是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的燃料,其燃烧热为890.3kJ·mol-1,热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ·mol-1,故答案为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ·mol-1;
(2)负极上的电极反应式等于电池的总反应式-正极发生的电极方程式;以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料,惰性电极可构成燃料电池,正极反应为:
3O2+12H2O+12e-=12OH-,总反应式为:
CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,两式相减,负极反应为:
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,故答案为:
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
(3)燃料电池为电源,以石墨为电极电解500mL滴有酚酞的NaCl溶液,X为电解池的阳极,Y为电解池的阴极;
①阴极是溶液中的氢离子得到电子生成氢气,溶液中水的电离被破坏,生成了氢氧根离子显碱性,遇酚酞变红;电解过程中阴极附近观察到的现象是,阴极附近变红,故答案为:
阴极附近变红;
②甲烷燃料电池的正极消耗氧气,燃料电池消耗2.8LO2物质的量=2.8L÷22.4L·mol-1=0.125mol;正极反应为:
3O2+12H2O+12e-=12OH-,计算得到电子转移为0.5mol;电解氯化钠溶液阴极电极反应为:
2H++2e-=H2↑,根据水电离出的氢氧根离子和氢离子守恒,溶液中减少的氢离子和增加的氢氧根离子相同,计算得到生成氢氧根离子物质的量为0.5mol,c(OH-)=
=1mol·L-1;所以溶液pH=14;电极上的电子守恒得到在Y极通过的电子的物质的量为0.5mol,故答案为:
14;0.5mol;
③电解氯化钠溶液生成了氢气、氯气和氢氧化钠,恢复原溶液浓度需要加入氢气和氯气组成的含氯化氢的盐酸溶液;电解过程中阴离子移向阳极,故答案为:
盐酸;阳。
12.CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-764.7kJ/molE1-E22△H2-△H1-93
【解析】
【分析】
(1)根据盖斯定律,将已知热化学方程式叠加,可得待求反应的热化学方程式;
(2)反应焓变△H=生成物总能量-反应物总能量,据此解答;
(3)根据盖斯定律,将已知热化学方程式叠加,可得三个反应的焓变的关系;
(4)反应热等于反应物键能与生成物键能的差,据此计算。
【详解】
(1)已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH1=-571.8kJ/mol;
②CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH2=-192.9kJ/mol
将①+②,整理可得:
CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-764.7kJ/mol;
(2)根据图示可知:
反应物焓变ΔH=生成物总能量-反应物总能量=(E1-E2)kJ/mol;
(3)①2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)
(NH4)2CO3(aq)△H1
②NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)
NH4HCO3(aq)△H2
③(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)
2NH4HCO3(aq)△H3;
②×2-①,整理可得:
(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)
2NH4HCO3(aq)△H3=2△H2-△H1;
(4)反应热等于反应物键能与生成物键能的差,则N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=945kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-93kJ/mol。
【点睛】
本题考查了盖斯定律在热化学方程式书写的应用及反应热与键能、物质含有的能量的关系。
物质发生反应过程中的能量变化与反应途径无关,只与物质的始态和终态有关,根据盖斯定律可以计算不容易测定的反应热及不能直接反应的反应热;反应热等于反应物键能与生成物键能的差,等于生成物能量与反应物的差。
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- 高中化学 复习 知识点 表示 燃烧热 热化学 方程式 书写