6-2燃烧热能源反应热的计算一、选择题1．下列图示关系中不正确的是()吸热反应氧化还原反应放嗖应生物质能生再源nJ能CD解析：一次能源与二次能源不能重叠。
答案
八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案
：B2•已知一些燃料的AH数据如下：燃料一氧化碳甲烷曰"心异辛烷乙醇AH-283.0kJ・mol-1-891.0kJ・mol-1-5461kJ・mol-1-1366.8kJ・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D・乙C・异辛烷解析：燃烧放出的热量相同时，生成CO2最少的(或生成molCO2时放出的热■最多的)符合题意，B项正确。答案：B3・(2011・浙江舟山模拟)下列有关能源与能量的说法正确的是()A・煤和石油是经过亿万年形成的，亿万年后煤和石油还会生成故二者属可再生能源B・蒸汽属于一次能源C・凡经过加热而发生的反应都是吸热反应，常温下进行的反应都是放热反应D.反应物和生成物的总能量决定反应是放热还是吸热解析：煤和石油是化石燃料，属不可再生能源,A错；蒸汽属于二次能源,B错；放热反应有时候也要加热才能进行，如碳的燃烧，C错；反应是放热还是吸热，决定于反应物和生成物的总能量的相对大小，D对。答案：D4・(2011•海南高考)某反应的AH=+100kJ・mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是()A・正反应活化能小于10OkJ・mol-1B・逆反应活化能一定小于100kJ・mol-1C・正反应活化能不小于10OkJ・mol-1D・正反应活化能比逆反应活化能大100^^01」解析：过渡状态的平均能量减去反应物分子的平均能量等于正反应的活化能，过渡状态的平均能量减去生成物分子的平均能量等于逆反应的活化能；反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能。D选项正确。答案：D5・已知25°C、101kPa时，乙烯和乙炔(C2H2)燃烧的热化学方程式分别为C2H4(g)+3O2(g)===2Cq(g)+2H2O(l)AH=一1411AH=一2600kJ・mol-1；2C2H2(g)+5O2(g)===4Cq(g)+2H2O(l)kJ・mol-七又知燃烧时火焰的温度乙炔高于乙烯。据此，下列说法不正确的是()A・物质的燃烧热越大，火焰温度越高B.相同条件下等体积乙烯和乙炔完全燃烧时，乙炔放热较少C・25C、101kPa时，1mol乙烯完全燃烧生成气态产物时，放出的热量小于1411kJD.乙炔的燃烧热为1300kJ・mol-i解析：CH的燃烧热为1411kJ^mol-1,Ch的燃烧热为24221300kJ・mol-1，而乙炔燃烧的火焰温度高于乙烯，A项错误。答案：A6・(2011・南师附中测试)已知：①101kPa时，C(s)+1/2O2(g)===CO(g)AH1=—110・5kJ・mol-1；②稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)AH2=—57・3kJ・mol-1。下列结论正确的是()A・若碳的燃烧热用AH3来表示，则AH
0)。下列说法正确的是()A・相同条件下，2molSO2(g)和1molO2(g)所具有的能量小于2molSO3(g)所具有的能量B・将2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为QkJC・增大压强或升高温度，该平衡都向逆反应方向移动D.如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ,则此过程中有2molSO2(g)被氧化解析：由于SO和O反应放热，所以相同条件下，2molSO(g)222和血。1O2(g)所具有的能量大于2molSO3(g)所具有的能量，A错误。SO和O的反应是可逆反应，将2molSO(g)和1molO(g)置于—密2222闭容器中充分反应后，参加反应的SO小于2mol，放出的热量小于2QkJ，B错误。增大压强，该平衡向正反应方向移动，C错误。答案：D13．下图是一个一次性加热杯的示意图，当水袋破裂时，水与固体碎块混合，可安全加热杯内食物，加热杯中可选用的固体碎块是()A・硝酸铵B.生石灰C・氯化钠D・碳化钙解析：氯化钠溶于水，溶液温度不变，而硝酸铵引起溶液温度降低，碳化钙溶于水产生气体，故A、C、D均不宜选用；而生石灰溶于水放出大量的热，引起溶液温度升高，可加热食物。答案：B14•将匕mL1・00mol・L-iHCl溶液和VmL未知浓度的NaOH12溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50)。下列叙述正确的是()A・做该实验时环境温度为22°CB・该实验表明化学能可以转化为热能C.NaOH溶液的浓度约是1・00mol・L-iD・该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析：当加入5mLHCl溶液时，反应放出热■，混合液的温度达到22C，故环境的温度应低于22C。由图像可知盐酸与氢氧化钠溶液反应是放热反应，化学能转化为热能，当Vi为3皿时，恰好反应放出热量最多，NaOH溶液的浓度为：1・50mol・L-1。1.00mo卜L-1X30mLX10-3L・mL-1-20mLX10-3L・mL-1有水生成的反应不一定是放热反应,如Ba(OH)・8HO+222NH4Cl===BaCl2+2NH3f+10H2O。答案：B15.化学反应N2+3H2===2NH,的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是()1molN+3molHiki^E=akJAE=/?kJ*molN2(g)+-|-molH2(g)1molNH3(g)，AE=ckJ1molNH3(1)A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)AH=2(a—b—c)kJ・mol-1B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)JH=2(b—a)kJ・mol-1C-2N2(g)+3H2(g)===NH3(l)AH=(b+c—a)kJ・mol-1D.2N2(g)+3H2(g)===NH3(g)AH=(a+b)kJ・mol-1解析:由盖斯定律及图示可推知N2(g)+3H2(g)===2NH,(l)的反S热AH-2akJ・mol-1-2bkJ・mol-1-2ckJ・mol-1=2(a-b-c)kJ^mol-i，项正确；N2(g)+3H2(g)===2NH/g)的反应热AH-2(a-b)kJ・mol-1>B项错；N2(g)^H/ggNH^l)的反应热AH-(a-b-c)kJ・mol-1,C项错；；N2(g)+2日2仗)===7彰)的反应热AH-(a-b)kJ・mol-1，D项错。答案：A二、非选择题16.(2012・北京理综)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A，可实现氯的循环作用。反应A:4HC1+CuO/CuCl22O22Cl2+2H2O24oor③断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)。(2)对于反应A,下图是在4种投料比［“(HCl)：n(O2),分别为1：1、2：1、4：1、6：1］下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。2(1)已知：i・反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。h2o的电子式是。反应A的热化学方程式是①曲线b对应的投料比是当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时,对应的反应温度与投料比的关系是。投料比为2：1、温度为400°C时，平衡混合气中Cl2的物质的解析：(1)由题给条件可知，4molHCl被氧化，放出热量为115.6kJ，可知AH=-115.6kJ/mol；由AH=-(生成物键能之和■反应物键能之和)可得,E(H—O)-E(H—Cl)=[115・6+(498-2X243)/4kJ/mol]=31・9kJ/mol，键能越大，化学键越稳定、越强，所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl键强。⑵在其他条件不变时，O2的量越大，HC1的转化率越大，由此可确定a为6：1,b为4：1,c为2：1,d为1：1；由图可知，当HCl的转化率相同时，温度由低到高对应的投料比为4：1、2：1、1：1，由此可确定温度与投料比的关系是：投料比越高达到相同转化率所需的温度越低；由图可读出投料比为2：1、温度为400°C时，HC1的转化率为80%，设投入的HCl为2mol,O为1mol，由此可2立三段式：CuO/CuCl24HC1+O2C1+2Ho2400C22n(起)/mol2100Jn/mol1.60.40.80.8n(平)/mol0.40.60.80.8所以平衡混合气中Cl2的物质的量分X100%=30・8%。0.8mol(0.4mol+0.6mol+0.8mol+0.8)—J：0:H答案：⑴①…400C②4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)/E=—115・6kJ/mol③32强⑵①4：1②投料比越高，对应的反应温度越低能量（kJ-mol-1）能量d能量坨1molHCHO和1mol也总能量爲）1molCH3OH(I)反应物（11）\生成物分子录分牛总能量（坨）反应过程反应过程中的能量关系（1）甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是（填“吸热”或放热”）反应。⑵过程I与过程II的反应热是否相同？，原因是什么？（3）写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式。（4）甲醇催化脱氢转化为甲醛的过程中，如果要使反应温度维持在700°C,需向体系中通入空气，则进料甲醇与空气的物质的量理论1点燃比值为多少？[假设：H2（g）+2O2（g）=====H2O（g）AH=—akJ・mol-1，在空气中氧气体积分数为0.2，a>0]解析:（1）1molHCHO和1molH2的总能量（乌）大于1molCH3OH催化剂总能量（Ej，则反应CH3OH=====HCHO+H2是一个吸热反应。132⑵过程I与过程II虽然反应的途径不同，但是化学反应的反应1moln(CH3OH)H2(g)+2o2(g)===H2O(g)JH=-akJ*mol-1热只与反应体系的起始状态和最终状态有关，而与反应途径无关，此反应热相同。催化剂(3)CH3OH(g)=====HCHO(g)＋H2(g)AH-(E2~E])kJ・mol-1关键注意各物质状态，HCHO是气态催化剂(4)CH3OH(g)=====HCHO(g)＋H2(g)JH=(E2"Ei)kJ-mol-i21(E2-E])kJ・mol-1n(CH3OH)・(E2-E])kJ・mol-10.5molakJ・mol-1n(O2)2n(O2)XakJ・mol-1则有n(CH3OH)X(E2-E1)=2n(O2)Xa,n(CH3OH)=2即n(CH3OH)=2n(O2)"e2-E/n(空气)"5(E2-E1)答案：(1)吸热相同一个化学反应的反应热仅与反应体系的起始状态和最终状态有关，而与反应的途径无关催化剂CH3OH(g)=====HCHO(g)＋H2(g)AH=(E-E^mOl-in(CH3OH)_2a(4)n(空气)5(E2-E1)18•通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。已知部分化学键的键能如下：化学键N—HN—NO===ON三NO—H键能(kJ・mol-1)386167498946合，JI~、叭460(1)发射神舟飞船的长征火箭用了肼(n2h4,气态)为燃料，若它在氧气(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(液态)。1mol肼完全燃烧时放出的热量为。(2)为了提高肼(N2H4)燃烧过程中释放的能量，常用二氧化氮作氧化剂代替氧气，这两者反应生成氮气和水蒸气。已知：①N2(g)+2O2(g)===2Nq(g)J^1=+67.7kJ-mol-1®N2H4(g)+O2(g)===N,(g)+2H2O(g)化=—534kJ・mol-1试写出肼和NO2完全反应的热化学方程式：(3)随着中国空间技术的发展，寻找更高效的火箭推进剂也被提到了议事日程。在实验室我国科研人员应用电子计算机模拟出具有高能量的物质N60，它的结构与C60十分相似。已知N60分子中每个N606060原子均以氮氮键结合三个氮原子，且N60分子结构中每个氮原子均形60成8个电子的稳定结构。试推测1个N60的结构含有个N—N解析：⑴据题意，肼燃烧时发生反应为N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)，故AH-[(386X4+167)+498]-(946+2X2X460)=-2577(kJ・mol-1),即1mol肼完全燃烧时放出的热量为577kJ。气根据盖斯定律，(2)根据题意，要求计算下列反应的反应热的③N2H4(g)+NO2(g)===3/2%(g)+2H2O(g)一个反应仅与其始态和终态有关而与其过程无关则存在②-①边=③，即：/%=AH^-AH^2=-567・85kJ・mol-1。⑶由于氮原子最外层电子数为5■而已知N60分子中每个N原子均以氮氮键结合三个氮原子，故N分子中只存在着N—N键，再根60据原子的均摊思想，在N60分子中应共有90个N—N键答案：(1)577kJ(2)N2H4(g)+NO2(g)===3/2吗(g)+2H2O(g)AH=—567・85kJ・mol-i(3)9019.已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时，含有s2、s4、S6及S8等多种同素异形体，其中s4、S6和246846S8具有相似的结构特点，其结构如下图所示：SSSSSs4SSSS7(冠状)⑴在一定温度下，测得硫蒸气的平均摩尔质量为80g/mol,贝y该蒸气中s2分子的体积分数不小于。(2)在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用下图简单表示(图中的AH表示生成1mol产物的数据)。能量打反应物总能量•.--O2(g),S8(s)A//i=-akJ/mol中间产物总能量SQ(g),Q(g)△丹2=—方kJ/mol最终产物总能量OSO3(g),O2(g)反应过程①写出表示S8燃烧热的热化学方程式,②写出SO3分解生成SO2和o2的热化学方程式③若已知硫氧键的键能为dkJ・mol-1，氧氧键的键能为ekJ^mol-i,则S8分子中硫硫键的键能为。解析：⑴采用极值法讨论，因平均摩尔质量为80g/mol，所以当混合气体中只含有S2和S4时，S2的体积分数最小，欄据十字交叉法求得0(2)=75%。⑵①燃烧热指的是1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物时放出的点燃热量，因此根据定义先写出化学方程式，S8(s)＋8O2(g)=====8SO2(g)，又由于题干中给出的焓变是指生成1mol产物的数据，因此该反应的热化学方程式为S8(s)+8O2(g)===8SO2(g)AH=-8akJ^mol-io②可根据题中图示直接写出热化学方程式。③设S分子中硫硫键的键8能为xkJ・mol「，由于反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，结合①可得8r+8e-16rf=-8a，解得x=2d-a-e。答案：(1)75%⑵①S8(s)+8O2(g)===8Sq(g)/H=_8akJ・mol-i®2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g)/H=+2bkJ・mol-1③(2d—a—e)kJ・mol-1
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