2022-2022学年高中化学专题1.2燃烧热能源练习含解析新人教版选修.doc

1.2 中和热、燃烧热、能源
1．下列叙述正确的是
A．电能是二次能源 B．水力是二次能源
C．天然气是二次能源 D．水煤气是一次能源
【答案】A
【解析】电能是二次能源，A项正确；水力是一次能源，B项错误；天然气是一次能源，C项错误；水煤气是二次能源，D项错误。
16．“海上风电，如东是真正的全国领先”。下列有关说法正确的是
①风能其实是太阳能的一种转换形式
②风能和水能、太阳能等都是可再生能源
③风力发电由风能转换为机械能，再转化为电能
④在未来多能源时期，氢能、生物质能等的核心仍是化学反应
A．①②③④ B．②③④ C．①②③ D．①②④
【答案】A
【解析】①风能是太阳能的一种转换形式，正确；②风能和水能、太阳能等都是可再生能源，正确；③风力发电由风能转换为机械能，再转化为电能，正确；④在未来多能源时期，氢能、生物质能等的核心仍是化学反应，正确；故选项A符合题意。
2．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是（ ）
A．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝28.7 kJ·mol－1
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－28.7 kJ·mol－1
C．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝57.4 kJ·mol－1
D．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.4 kJ·mol－1
【答案】D
【解析】根据上述分析可知，A. 反应放热，焓变的符号应为“—”、数值与化学计量数不对应，A项错误；B. 焓变的数值与化学计量数不对应，B项错误；C. 反应放热焓变的符号应为“—”，C项错误；D. NaOH（aq）＋HCl（aq）＝NaCl（aq）＋H2O（l）；ΔH＝－57.4 kJ/mol，D项正确。
3．已知中和热的数值是57.3KJ/mol。下列反应物混合时，产生的热量等于57.3KJ的是 （ ）
A．1mol/L稀HCl（aq）和1mol/L稀NaOH（aq）
B．500mL2.0mol/L的HCl（aq）和500mL2.0mol/L的NaOH（aq）
C．500mL2.0mol/L的CH3COOH（aq）和500mL2.0mol/L的NaOH（aq）
D．1mol/L稀CH3COOH（aq）和1mol/L稀NaOH（aq）
【答案】B
【解析】A、只知道酸和碱的浓度，但是不知道溶液的体积，无法确定生成水的量的多少，也无法确定放热多少，故A错误；B、500mL2.0mol/L的HCl（aq）和500mL2.0mol/L的NaOH（aq），反应生成的水的物质的量是1mol，放出的热量是为57.3kJ，所以B选项是正确的；C、500mL2.0mol/L的CH3COOH（aq）和500mL2.0mol/L的NaOH（aq），反应生成的水的物质的量是1mol，但是醋酸是弱酸，弱酸电离吸热，放出的热量小于57.3kJ，故C错误；D、只知道酸和碱的浓度，但是不知道溶液的体积，无法确定生成水的量的多少，也无法确定放热多少，并且醋酸是弱酸，弱酸电离吸热，故D错误。
4．下列各组物质的燃烧热相等的是
A．碳和一氧化碳 B．1 mol碳和2 mol碳 C．3 mol乙烯和苯 D．淀粉和纤维素
【答案】B
【解析】燃烧热指的是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。A. 碳不完全燃烧时生成一氧化碳，完全燃烧则生成二氧化碳，所以碳和一氧化碳的燃烧热不同的；B. 同种物质，燃烧热当然相同； C.乙烯和苯的分子式不同，两者的燃烧热当然不同，苯分子中碳原子数较多，燃烧热应该比乙烯大很多；D. 淀粉和纤维素表面上看其化学式相同，其实是不同的，因为它们的聚合度不同，所以其燃烧热不同。
5．在25℃、101kPa下，0.1mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放出72.58kJ，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=+725.8kJ/mol
B．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1451.6kJ/mol
C．CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8kJ/mol
D．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=+1451.6kJ/mol
【答案】C
【解析】由题干可知，0.1mol甲醇燃烧生成液态水时放出热量为72.58kJ,则2mol甲醇燃烧生成液态水时应该放热1451.6kJ，反应吸热时焓变值为正值，放热时焓变值为负值，A、D项错误，热化学方程式中水的状态应该为液态，B项错误；C项正确。
6．下列说法正确的是( )
A．中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量
B．1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热
C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热
D．测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液
【答案】C
【解析】A、中和热是酸碱中和生成1mol水放出的热量，弱酸、弱碱的电离吸热，所测中和热小于强酸、强碱反应的中和热，酸碱的强弱不同，中和热的数值不等，A错误；B、中和热是生成1mol水时放出的热量，1mol硫酸与1mol氢氧化钡反应放出的热量就不是中和热，B错误；C、在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热，C正确；D、硫酸和氢氧化钡除生成水外还生成硫酸钡沉淀，沉淀存在溶解平衡，溶解平衡吸热，D错误。
7．25℃、101kPa时，1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O，同时放出22.68kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是（ ）
A．CH3OH(l)+3/2O2(g) = CO2(g) +2H2O(l) △H=－725.8 kJ·mol－1
B．2 CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l) △H="+1451.6" kJ·mol－1
C．2 CH3OH+O2= 2CO2+4H2O △H=－22.68 kJ·mol－1
D．CH3OH(l)+3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) △H=－725.8 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】A、1mol甲醇的质量是32g，则1mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O，同时放出22.68kJ×32=725.76kJ热量，所以1mol甲醇完全燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+3/2O2(g) = CO2(g) +2H2O(l) △H=－725.8 kJ·mol－1，正确；B、由A可知2mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O，应该放出热量，△H<0，错误；C、化学方程式中未注明物质的聚集状态，且热效应数值不正确，错误；D、1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出725.8kJ的热量，不是水蒸气，错误，答案选A。
8．氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：
H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) △H＝－285.8kJ/mol
CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) △H＝－283.0kJ/mol
C8H18(l)＋25/2O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(l) △H＝－5518kJ/mol
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H＝－890.3kJ/mol
相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）
A．H2(g) B．CO(g) C．C8H18(l) D．CH4(g)
【答案】B
【解析】设四种物质的质量均为mg，则物质的量分别为：n(H2)=mol，n(CO)=mol，n(C8H18)=mol，n(CH4)=mol；根据各物质的摩尔反应热可以计算得各物质放出的热量分别为：Q(H2)=142.9mkJ，Q(CO)= 10.1mkJ，Q(C8H18)=48.4mkJ，Q(CH4)=55.8mkJ；可以看出，相同质量时，CO完全燃烧放出的热量最少，故B项正确。
9．已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH="-57.3" kJ·mol-1,又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L-1的NaOH溶液中加入下列物质:①稀醋酸;②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应。其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( )
A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3<ΔH2
C．ΔH1=ΔH3>ΔH2 D．ΔH1>ΔH3>ΔH2
【答案】D
【解析】因为醋酸是弱电解质，电离时吸热，浓硫酸溶于水时放热，所以中和反应时放出的热量Q，浓硫酸的大于稀硝酸，大于稀醋酸，因为放热反应中，反应热为负值，所以选D。
10．下列热化学方程式表达正确的是（的绝对值均正确）
A．C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=–1367.0 kJ/mol（燃烧热）
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1) △H= +57.3kJ/mol（中和热）
C．S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=–269.8kJ/mol （反应热）
D．2NO2=O2+2NO △H= +116.2kJ/mol （反应热）
【答案】C
【解析】A项燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1 mol，得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态必须为液态，A项错误；中和反应是放热反应，ΔH应小于0，B项错误；热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态，D项错误。
11．下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　)
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=﹣57.3 kJ·mol-1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热是ΔH=2×(﹣57.3)kJ·mol-1
B．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1，则2CO2(g)====2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+566.0 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】A、中和热是指稀酸与稀碱反应生成1mol水放出的热量，中和热数值与参加反应的酸与碱物质的量无关，则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH＝－57.3kJ/mol，A错误；B、1mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热，B错误；C、需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如燃烧反应，C错误；D、CO燃烧热△H=-283.0kJ/mol，则燃烧的热化学方程式为2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-2×283.0kJ/mol，则2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）反应的△H=+2×283.0kJ/mol，D正确。
12．已知:
①25 ℃、101 kPa时,2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH="-221" kJ·mol-1
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH="-57.3" kJ·mol-1
又已知弱电解质电离吸热。下列结论正确的是(　　)
A．C的燃烧热大于110.5 kJ·mol-1
B．①的反应热为221 kJ·mol-1
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ·mol-1
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol 水,放出57.3 kJ热量
【答案】A
【解析】A、由反应①可知，1mol碳燃烧生成CO放出的热量为110.5 kJ，CO燃烧生成二氧化碳继续放出热量，故1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5 kJ，所以碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol，A正确；B、反应热包含符号，①的反应热为-221 kJ•mol-1，B错误；C、中和热是稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量，△H="-57.3" kJ/mol，所以稀硫酸与稀NaOH溶液反应的反应热为-114.6 kJ/mol，C错误；D、醋酸是弱电解质，电离需吸收热量，稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出的热量小于57.3 kJ，D错误。
13．已知1 mol燃料完全燃烧的数据分别为：
燃料
一氧化碳
甲烷
异辛烷(C8H18)
乙醇
ΔH
-283.0 kJ·mol−1
-891.0 kJ·mol−1
-5461.0 kJ·mol−1
-1366.8 kJ·mol−1
使用上述燃料最能体现“低碳经济”理念的是
A．一氧化碳 B．甲烷 C．异辛烷 D．乙醇
【答案】B
【解析】通过所给的数据计算出题给物质生成1 mol CO2放出的热量分别为：283.0 kJ、891.0 kJ，682.6 kJ、683.4 kJ，所以要得到相同的热量，甲烷释放出CO2最少，最能体现“低碳经济”理念。
14．下列热化学方程式，正确的是（ ）
A．4g固体硫完全燃烧生成SO2，放出37 kJ热量：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH= -296kJ/mol
B．1molN2与3molH2在某密闭容器中反应放出73kJ热量，则反应的热化学方程式为：
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= -73kJ/mol
C．甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
CH4(g)+2O2(g) ==CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
D．强酸强碱的中和热为- 57.3 kJ/mol：
Ba(OH) 2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(S)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ/mol
【答案】A
【解析】4g固体硫完全燃烧生成SO2，放出37 kJ热量，1mol固体硫完全燃烧生成SO2，放出37 ×8kJ热量：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH= -296kJ/mol，故A项正确；1molN2与3molH2在某密闭容器中反应放出73kJ热量，因为反应是可逆的，不能进行到底，故反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜-73kJ/mol，B项错误；甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1，H2O为液态，故甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g) ==CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1，C项错误；强酸强碱的中和热为- 57.3 kJ/mol，而Ba(OH) 2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)有BaSO4(s)生成，故ΔH＜-114.6 kJ/mol，D项错误；
15．下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是
①C(s)+ O2（g）= CO2（g）△H1 C(s)+1/2 O2（g）= CO（g）△H2
②S(s)+ O2（g）= SO2（g）△H3 S(g)+ O2（g）= SO2（g）△H4
③H2(g)+1/2 O2（g）= H2O（l）△H5 2H2(g)+ O2（g）= 2H2O（l）△H6
④CaCO3(s)）= CO2（g）+ CaO（s）△H7 CaO（s）+ H2O（l）= Ca(OH)2(s) △H8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
【答案】C
【解析】碳完全燃烧放出的热量多，但放热越多，△H越小，①不正确。固态硫的能量低于气态硫的能量，所以固态硫燃烧放出的热量少，则△H大，②正确。消耗的氢气越多，放出的热量越多，③正确。④中前者是吸热反应，△H大于0，后者是放热反应，△H小于0，正确。所以答案选C。
16．(1)在101 kPa时，足量H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，H2的燃烧热为______，表示H2燃烧热的热化学方程式为___________________ 。
(2)1.00 L 1.00 mol·L－1硫酸与2.00 L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液完全反应，放出114.6 kJ的热量，该反应的中和热为________，表示其中和热的热化学方程式为______________________________。
【答案】(1)285.8 kJ·mol－1　H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
(2)57.3 kJ·mol－1　H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
【解析】(1)足量H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，故
1 mol H2的燃烧放出热量为571.6 kJ/2＝285.8 kJ；故表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
(2)在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 mol H2O，这时的反应热叫中和热。故生成1 mol H2O时放出热量为＝57.3 kJ
17．用50mL0.50mol•L﹣1盐酸与50mL0.55mol•L﹣1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器的名称是 。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填“偏大、偏小、无影响”）。
（4）如果用60mL 0.50mol•L﹣1盐酸与50mL 0.55mol•L﹣1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等、不相等”），所求中和热 （填“相等、不相等”）。
【答案】（1）：环形玻璃搅拌器；
（2）减少实验过程中的热量损失；
（3）偏小；（4）不相等；相等；
【解析】考查中和热的测定，主要是注意热量的损耗，尽量减小误差。
（4）参加反应的物质的量不同，放出的热量必然不同，但经折算为中和热后应相等。
18．(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3，请回答：
①若反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，且E1＞E2，则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
②已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________。
(2) N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂，已知：16 g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6 kJ的热量；2H2O2(l)===O2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－196.4 kJ·mol－1。反应N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝____________kJ·mol－1。N2H4和H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为__________________。
(3)实验室用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有两处明显的错误，其中一处是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为____________；实验室提供了0.50 mol·L－1和0.55 mol·L－1两种浓度的NaOH溶液，应选择_____________mol·L－1的NaOH溶液进行实验。
【答案】 放热 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1 －621.2 N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－817.6 kJ·mol－1 环形玻璃搅拌棒 0.55
【解析】(1)①反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，若E1＞E2，则该反应为放热反应，故答案为：放热；
②在反应N2+3H2⇌2NH3中，断裂3molH-H键，1mol N三N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ；故答案为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1；
(2)16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l)，放出310.6kJ的热量，热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-621.2 kJ•mol-1①
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.4kJ•mol-1 ②
根据盖斯定律，①+②得：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-817.6kJ•mol-1 ，故答案为：-621.2；N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-817.6kJ•mol-1 ；
(3)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒；实验室提供了0.50mol•L-1和0.55mol•L-1两种浓度的NaOH溶液，为了使反应充分，NaOH应过量，所以选择0.55mol•L-1的溶液进行实验，故答案为：环形玻璃搅拌棒；0.55。