2019届一轮复习人教版燃烧热与中和热学案

2019届一轮复习人教版燃烧热与中和热学案

燃烧热与中和热 讲考点 一、燃烧热与中和热的异同 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热 ΔH ΔH<0，单位：kJ·mol−1‎ 不同点 反应物的量 ‎1 mol（O2不限量）‎ 不限量 生成物的量 不限量 H2O（l）是1mol 反应热的含义 ‎1 mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量；不同的可燃物，其燃烧热一般不同 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应，生成1 mol H2O（l）和可溶性盐时放出的热量；不同的反应物中和热大致相同，均约为57.3 kJ·mol−1‎ 表示方法 燃烧热为akJ·mol−1或ΔH=−a kJ·mol−1‎ 酸与碱反应的中和热为57.3 kJ·mol－1或ΔH=−57.3 kJ·mol−1‎ 热化学方程式的书写 以燃烧1 mol可燃物为标准配平其余物质的化学计量数(常用分数表示)‎ 以生成1 mol水为标准来配平其余物质的化学计量数(常用分数表示)‎ 备注 必须生成稳定的氧化物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而非气态水 ‎①弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，因电离吸热，放出的热量减小，中和热增大；②若用浓硫酸(或NaOH固体)，放出热量增多，中和热减小 二、表示物质燃烧热的热化学方程式的书写 ‎1．表示物质燃烧热的热化学方程式书写的注意事项 ‎（1）燃烧热规定了可燃物的物质的量为1 mol，因此在书写燃烧热的热化学方程式中，应以可燃物的化学计量数为1为标准来确定其余物质的化学计量数。‎ ‎：H2(g)十O2 (g)H2O(l) ΔH=−285.8 kJ/mol ‎（2）物质的燃烧热要求的是纯物质，不同的可燃物，其燃烧热一般不同。‎ ‎（3）可燃物完全燃烧，生成的必须是稳定的氧化物。不同元素对应的稳定氧化物是唯一的。‎ ‎：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)。‎ ‎（4）ΔH的符号为“−”。文字表述燃烧热时，用正值或ΔH表示。如CO的燃烧热为283.0 kJ/mol，表示燃烧热的热化学方程式的ΔH为−283.0 kJ/mol。‎ ‎2．热化学方程式表示燃烧热和中和热的比较 讲考题 ‎【典例1】已知反应：①‎2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=－221 kJ/mol ‎②稀溶液中，H+(aq)+OH－(aq)H2O(l) ΔH=－57.3 kJ/mol 下列结论正确的是 A．碳的燃烧热等于110.5 kJ/mol B．①的反应热为221 kJ/mol C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol 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】C ‎【解析】本题主要考查燃烧热、中和热和反应热的概念。A中CO不是稳定氧化物，不能表示燃烧热，故A错； ①的反应热应表示为−221 kJ/mol，故B错；醋酸电离吸热，因此与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ，故D错。答案选C。‎ ‎【典例2】某同学用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH 溶液在如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计算中和反应的反应热。下列说法正确的是 A．实验过程中没有热量损失 B．图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒 C．烧杯间填满碎纸片的作用是固定小烧杯 D．若将盐酸体积改为60 mL，理论上所求中和反应的反应热不相等 ‎【答案】B ‎【解析】实验中会有少许热量散失于空气中，A错误；烧杯间填满碎纸片的作用是防止热量散失，C错误；只要操作正确，将盐酸体积改为60 mL，理论上所求中和反应的反应热仍为生成1 mol水放出的热量，结果相等，D错误。‎ 对点练 ‎1．已知稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的热化学方程式为：HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH= −57.3 kJ·mol−1。下列有关推断正确的是 A．用浓硫酸替代盐酸的中和热ΔH>−57.3 kJ·mol−1‎ B．氢氧化钠和盐酸的相对量不同，测得中和热不同 C．氢氧化钠和盐酸的相对量不同，放出热量相等 D．用氨水替代NaOH溶液，测得中和反应生成1 mol H2O(l)的反应热ΔH>−57.3 kJ·mol−1‎ ‎【答案】D ‎【解析】浓硫酸加入水中放出热量，用浓硫酸替代盐酸测定中和热，ΔH<−57.3 kJ·mol−1‎ ‎，A项错误；氢氧化钠和盐酸的相对量不同，中和热相同，B项错误；反应物相对量与放热量成正比，反应物的量不同，放出热量不同，C项错误；一水合氨分子电离时吸收热量，与稀盐酸发生中和反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量小于57.3 kJ·mol−1，反应热比−57.3 kJ·mol−1大，D项正确。‎ ‎2．在测定中和反应反应热的实验中，下列叙述错误的是 A．向小烧杯中加入盐酸，测量的温度为盐酸的起始温度 B．实验中可使酸或碱略过量 C．向小烧杯中加碱液时，碱液的温度应与酸的温度相同 D．可以用氢氧化钾代替氢氧化钠，浓硫酸代替盐酸 ‎【答案】D ‎【解析】反应前的温度为起始温度，A项正确；为保证实验的准确性，可使酸或碱过量，以保证碱或酸反应完全，B项正确；向小烧杯中加碱液时，碱液的温度应与酸的温度相同，以保证起始温度相同，C项正确；可以用氢氧化钾代替氢氧化钠，但不可以用浓硫酸代替盐酸，因为浓硫酸溶于水会放热，导致测定的中和热数值偏大，D项错误。‎ ‎3．下列说法正确的是 A．测定盐酸和NaOH溶液反应的中和热时，每次实验均应测量三个温度，即盐酸的起始温度、NaOH溶液的起始温度和反应后的终止温度 B．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=−57.3 kJ·mol−1，则稀H2SO4和稀Ca(OH)2溶液反应的中和热 ΔH=−2×57.3 kJ·mol−1‎ C．燃烧热是指在101 kPa时可燃物完全燃烧时所放出的热量 D．S(s)+O2(g)SO3(g) ΔH=−315 kJ·mol−1(燃烧热)‎ ‎【答案】A ‎【解析】本题的易错之处是不能正确判断燃烧热的反应产物而错选D项。B项，中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱反应生成1 mol H2O时放出的热量，生成微溶物CaSO4时也会产生热量，B项错误。C项，燃烧热是指在101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，C项错误。D项，S完全燃烧生成的稳定氧化物应为SO2气体，D项错误。‎ ‎4．下列有关燃烧热与反应热的关系的说法中正确的是 A．燃烧热是反应热的一种类型 B．当一个反应是燃烧反应时，该燃烧反应的反应热就是燃烧热 C．燃烧热不属于反应热，反应热是在‎25℃‎、101 kPa下测定的，而燃烧反应的温度要高 D．燃烧热是指物质燃烧放出的热量，故表示燃烧热的ΔH > 0‎ ‎【答案】A ‎【解析】燃烧热是反应热的一种，燃烧热特指101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。燃烧反应都是放热反应，用文字描述燃烧热时通常不带正负号，但用ΔH表示燃烧热时，带负号，故选A。‎ ‎5．已知H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，CO的燃烧热为282.8 kJ/mol。现有H2和CO组成的混合气体 ‎56.0 L‎(标准状况)，充分燃烧后，放出热量710.0 kJ，并生成液态水。下列说法正确的是 A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=+282.8 kJ/mol B．H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=−571.6 kJ/mol C．燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40%‎ D．混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，转移电子2 mol ‎【答案】C ‎【解析】A项，1 mol CO燃烧生成1 mol CO2放热282.8 kJ，ΔH<0，错误。B项，由于题目中已知H2的燃烧热，因此生成的H2O应为液态，错误。设‎56.0 L混合气体中含H2的物质的量为x，CO的物质的量为y，列式x+y==2.5 mol ①，285.8 kJ·mol−1x+282.8 kJ·mol−1y=710.0 kJ ②，联立①②解得x=1 mol，则H2的体积分数为×100%=40%，C项正确。混合气体燃烧后生成H2O、CO2共2.5 mol，与足量的过氧化钠反应能产生O2 1.25 mol，转移电子总数为2.5 mol，D项错误。‎ ‎6．‎25 ℃‎、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol和2 800 kJ/mol，则下列热化学方程式书写正确的是 A．C(s)+O2(g)CO(g) ΔH=−393.5 kJ/mol B．2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=+571.6 kJ/mol C．CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−890.3 kJ/mol D．C6H12O6(s)+3O2(g)3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=−1 400 kJ/mol ‎【答案】D ‎【解析】书写表示燃烧热的热化学方程式需注意反应热的符号和生成物的状态是否为稳定状态。A项反应中生成的CO不是稳定的氧化物，书写错误；B项H2燃烧为放热反应，ΔH应为负值，书写错误；C项生成物水应为液态，书写错误；D项书写正确。‎ ‎7．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为H+(aq)+OH−(aq)H2O(l) ΔH=−57.3 kJ/mol。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与0.1 mol·L−1的NaOH溶液恰好完全反应，放出的热量与消耗NaOH溶液的体积之间的关系如图所示(CH3COOH电离要吸热)。则下列描述正确的是 A．A表示稀硝酸与NaOH溶液的反应 B．B表示稀醋酸与NaOH溶液的反应 C．b=5.73‎ D．C表示浓硫酸与NaOH溶液的反应 ‎【答案】C ‎【解析】CH3COOH是弱酸，电离会吸热，浓硫酸溶解会放出大量热，这些不属于中和热，所以稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与‎1.0 L 0.1 mol·L−1的NaOH溶液恰好完全反应，实际放出的热量的大小顺序为浓硫酸(A)>稀硝酸(B)>稀醋酸(C)，b点表示生成0.1 mol H2O(l)，所以b=5.73。‎ ‎8．下列有关叙述正确的是 A．如图所示，测定中和热时，大小两烧杯间填满碎纸条或泡沫塑料的目的是固定小烧杯 B．若用50 mL 0.55 mol·L−1的氢氧化钠溶液，分别与50 mL 0.50 mol·L−1的盐酸和50 mL 0.50 mol·L−1的硫酸充分反应，两反应测定的中和热不相等 C．中和热测定实验也可以用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应 D．为了简化装置，中和热测定实验中的环形玻璃搅拌棒可以由温度计代替 ‎【答案】C ‎【解析】大小两烧杯间填满碎纸条或泡沫塑料的目的是保温、隔热、减少实验过程中的热量损失，A错误；中和热是固定值，B错误；测定中和热只要用强酸与强碱反应即可，C正确；温度计不能搅拌液体，D错误。‎ ‎9．乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程的能量变化图。请回答下列问题。‎ ‎（1）乙烷的燃烧热ΔH =_____________kJ/mol。‎ ‎（2）等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量_______(填“多”或“少”)。‎ ‎（3）根据上图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：______________________ 。‎ ‎（4）二氧化碳是主要的温室气体，从环保角度分析，放出相同的热量时选择__________(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的CO2较少。‎ ‎【答案】（1）−1 560‎ ‎（2）少 ‎（3）CH3OCH3(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=−1455 kJ/mol ‎（4）乙烷 ‎【解析】（1）以产物1 mol H2O(l)作为基准，确定a=，b=，c=1，d=，得：C2H6(g)+O2(g)‎ CO2(g)+H2O(l) ΔH=−520 kJ/mol，CH3OCH3(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH=−485 kJ/mol。‎ 所以乙烷的燃烧热ΔH=−1 560 kJ/mol。‎ ‎（2）由于液态乙烷所具有的能量低于气态乙烷具有的能量，故完全燃烧生成稳定氧化物时液态乙烷放出的热量少。‎ ‎（3）由提给的图中数据可以写出二甲醚燃烧的热化学方程式：CH3OCH3(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=−1455 kJ/mol ‎（4）由热化学方程式知，放出相同热量时乙烷产生的CO2较少。‎