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燃燒熱與中和熱 一、選擇題 1、在測定中和反應反應熱的實驗中，下列敘述錯誤的是（ ） A．向小燒杯中加入鹽酸，測量的溫度為鹽酸的起始溫度 B．實驗中可使酸或堿略過量 C．向小燒杯中加堿液時，堿液的溫度應與酸的溫度相同 D．可以用氫氧化鉀代替氫氧化鈉，濃硫酸代替鹽酸 【答案】D 【解析】反應前的溫度為起始溫度，A項正確；為保證實驗的準確性，可使酸或堿過量，以保證堿或酸反應完全，B項正確；向小燒杯中加堿液時，堿液的溫度應與酸的溫度相同，以保證起始溫度相同，C項正確；可以用氫氧化鉀代替氫氧化鈉，但不可以用濃硫酸代替鹽酸，因為濃硫酸溶于水會放熱，導致測定的中和熱數(shù)值偏大，D項錯誤。 2、下列說法正確的是（ ） A．測定鹽酸和NaOH溶液反應的中和熱時，每次實驗均應測量三個溫度，即鹽酸的起始溫度、NaOH溶液的起始溫度和反應后的終止溫度 B．HCl和NaOH反應的中和熱ΔH=?57.3 kJmol?1，則稀H2SO4和稀Ca(OH)2溶液反應的中和熱 ΔH=?257.3 kJmol?1 C．燃燒熱是指在101 kPa時可燃物完全燃燒時所放出的熱量D．S(s)+O2(g)SO3(g) ΔH=?315 kJmol?1(燃燒熱) 【答案】A 【解析】本題的易錯之處是不能正確判斷燃燒熱的反應產(chǎn)物而錯選D項。B項，中和熱是指在稀溶液中，強酸與強堿反應生成1 mol H2O時放出的熱量，生成微溶物CaSO4時也會產(chǎn)生熱量，B項錯誤。C項，燃燒熱是指在101 kPa時，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，C項錯誤。D項，S完全燃燒生成的穩(wěn)定氧化物應為SO2氣體，D項錯誤。 3、某同學用50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的NaOH 溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應，通過測定反應過程中所放出的熱量計算中和反應的反應熱。下列說法正確的是（ ） A．實驗過程中沒有熱量損失 B．圖中實驗裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒 C．燒杯間填滿碎紙片的作用是固定小燒杯 D．若將鹽酸體積改為60 mL，理論上所求中和反應的反應熱不相等 【答案】B 【解析】實驗中會有少許熱量散失于空氣中，A錯誤；燒杯間填滿碎紙片的作用是防止熱量散失，C錯誤；只要操作正確，將鹽酸體積改為60 mL，理論上所求中和反應的反應熱仍為生成1 mol水放出的熱量，結果相等，D錯誤。 4．下列有關燃燒熱與反應熱的關系的說法中正確的是（ ） A．燃燒熱是反應熱的一種類型 B．當一個反應是燃燒反應時，該燃燒反應的反應熱就是燃燒熱 C．燃燒熱不屬于反應熱，反應熱是在25℃、101 kPa下測定的，而燃燒反應的溫度要高 D．燃燒熱是指物質燃燒放出的熱量，故表示燃燒熱的ΔH > 0 【答案】A 【解析】燃燒熱是反應熱的一種，燃燒熱特指101 kPa下，1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量。燃燒反應都是放熱反應，用文字描述燃燒熱時通常不帶正負號，但用ΔH表示燃燒熱時，帶負號，故選A。 5．已知H2的燃燒熱為285.8 kJ/mol，CO的燃燒熱為282.8 kJ/mol。現(xiàn)有H2和CO組成的混合氣體 56.0 L(標準狀況)，充分燃燒后，放出熱量710.0 kJ，并生成液態(tài)水。下列說法正確的是 A．CO燃燒的熱化學方程式為2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=+282.8 kJ/mol B．H2燃燒的熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=?571.6 kJ/mol C．燃燒前的混合氣體中，H2的體積分數(shù)為40% D．混合氣體燃燒后與足量的過氧化鈉反應，轉移電子2 mol 【答案】C 【解析】A項，1 mol CO燃燒生成1 mol CO2放熱282.8 kJ，ΔH<0，錯誤。B項，由于題目中已知H2的燃燒熱，因此生成的H2O應為液態(tài)，錯誤。設56.0 L混合氣體中含H2的物質的量為x，CO的物質的量為y，列式x+y==2.5 mol ①，285.8 kJmol?1x+282.8 kJmol?1y=710.0 kJ ②，聯(lián)立①②解得x=1 mol，則H2的體積分數(shù)為100%=40%，C項正確?；旌蠚怏w燃燒后生成H2O、CO2共2.5 mol，與足量的過氧化鈉反應能產(chǎn)生O2 1.25 mol，轉移電子總數(shù)為2.5 mol，D項錯誤。 6、強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的熱效應為H+(aq)+OH?(aq)H2O(l) ΔH=?57.3 kJ/mol。稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸分別與0.1 molL?1的NaOH溶液恰好完全反應，放出的熱量與消耗NaOH溶液的體積之間的關系如圖所示(CH3COOH電離要吸熱)。則下列描述正確的是 A．A表示稀硝酸與NaOH溶液的反應 B．B表示稀醋酸與NaOH溶液的反應 C．b=5.73 D．C表示濃硫酸與NaOH溶液的反應 【答案】C 【解析】CH3COOH是弱酸，電離會吸熱，濃硫酸溶解會放出大量熱，這些不屬于中和熱，所以稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸分別與1.0 L 0.1 molL?1的NaOH溶液恰好完全反應，實際放出的熱量的大小順序為濃硫酸(A)>稀硝酸(B)>稀醋酸(C)，b點表示生成0.1 mol H2O(l)，所以b=5.73。 7、下列關于熱化學反應的描述中正確的是( ) A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，則稀H2SO4和Ba(OH)2稀溶液反應生成2 mol H2O的反應熱ΔH＝2(－57.3) kJmol－1 B．燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的熱化學方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJmol－1，則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9 kJmol－1 C．H2(g)的燃燒熱是285.8 kJmol－1，則2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJmol－1 D．葡萄糖的燃燒熱是2800 kJmol－1，則C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1400 kJmol－1 答案 D 解析 稀H2SO4和Ba(OH)2稀溶液反應時還生成了BaSO4沉淀，故反應熱還應包括BaSO4沉淀的生成熱，A錯；甲醇蒸氣的燃燒熱是1 mol CH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量，該方程式中生成的是H2，而不是液態(tài)水，B錯；若ΔH＝＋571.6 kJmol－1，則熱化學方程式中的水應該為液態(tài)，C錯；葡萄糖的燃燒熱是2800 kJmol－1，故C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1400 kJmol－1，D正確。 二、非選擇題 8、．乙烷、二甲醚的燃燒熱較大，可用作燃料，如圖是乙烷、二甲醚燃燒過程的能量變化圖。請回答下列問題。 （1）乙烷的燃燒熱ΔH =_____________kJ/mol。 （2）等物質的量的液態(tài)乙烷比氣態(tài)乙烷完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量_______(填“多”或“少”)。 （3）根據(jù)上圖寫出二甲醚燃燒的熱化學方程式：______________________ 。 （4）二氧化碳是主要的溫室氣體，從環(huán)保角度分析，放出相同的熱量時選擇__________(填“乙烷”或“二甲醚”)作為燃料產(chǎn)生的CO2較少。 【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）以產(chǎn)物1 mol H2O(l)作為基準，確定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。 所以乙烷的燃燒熱ΔH=?1 560 kJ/mol。 （2）由于液態(tài)乙烷所具有的能量低于氣態(tài)乙烷具有的能量，故完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時液態(tài)乙烷放出的熱量少。 （3）由提給的圖中數(shù)據(jù)可以寫出二甲醚燃燒的熱化學方程式：CH3OCH3(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=?1455 kJ/mol （4）由熱化學方程式知，放出相同熱量時乙烷產(chǎn)生的CO2較少。 9、．利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下： ①用量筒量取30 mL 0.50 molL－1硫酸溶液倒入小燒杯中，測出硫酸溶液的溫度；②用另一量筒取50 mL 0.50 molL－1 NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測得混合液最高溫度?；卮鹨韵聠栴}： (1)為什么所用H2SO4溶液要稍過量？ _____________________________________________________。 (2)倒入NaOH溶液的正確操作是________(填序號)。 A．沿玻璃棒緩慢倒入 B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入 (3)使硫酸溶液與NaOH溶液混合均勻的正確操作是________(填序號)。 A．用溫度計小心攪拌 B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌 C．輕輕地振蕩燒杯 D．用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動 (4)寫出該反應的熱化學方程式[生成1 mol H2O(l)時的反應熱為－57.3 kJmol－1]________________。 答案　(1)確保NaOH被完全中和 (2)C (3)D (4)H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6 kJmol－1 解析　(1)實驗中用稍微過量的H2SO4以保證NaOH完全被中和。 (2)為了減少熱量損失，倒入NaOH溶液應一次迅速倒入，若分次或緩慢加入，會使熱量散失。 (3)溫度計不能用于攪拌液體，攪拌過程中要防止熱量散失。 (4)書寫時注意ΔH與化學計量數(shù)相對應。 10、氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應用三個環(huán)節(jié)?；卮鹣铝袉栴}： (1)與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點是____________________________________________(至少答出兩點)。 (2)氫氣可用于制備H2O2。已知： H2(g)＋A(l)===B(l)　ΔH1 O2(g)＋B(l)===A(l)＋H2O2(l)　ΔH2 其中A、B為有機物，兩反應均為自發(fā)反應，則H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。 (3)利用太陽能直接分解水制氫，是最具吸引力的制氫途徑，其能量轉化形式為________。 答案　(1)污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高(任寫其中兩個) (2)< (3)光能轉化為化學能 解析　(1)氫氣來源廣且可再生，燃燒生成水，無污染，且單位質量的氫氣燃燒放出的熱量比汽油多。 (2)題目中的兩個反應都是熵減的反應，由于兩個反應均能自發(fā)進行，所以兩個反應都是放熱反應，即ΔH1<0，ΔH2<0，根據(jù)蓋斯定律，將題目中兩個方程式疊加得：H2(g)＋O2(g)===H2O2(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2<0。 (3)太陽能分解水制氫，是光能轉化為化學能的過程。