第二节　燃烧热　能源

一、课标导航

二、核心纲要

1. 燃烧热

（1）概念：在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，单位为kJ·mol-1。

（2）表示方法：因燃烧是放热反应，用文字表述时不用带负号，用ΔH表述时要带负号。例如氢气的燃烧热是285.8kJ·mol-1，或ΔH=-285.8kJ·mol-1。

【总结】 对比燃烧热和中和热（如表1-2-1）

2. 能源

（1）概念：能提供能量的资源，包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。

（2）分类。

（3）开源节能——解决能源危机的方法。

① 使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。

② 开发探索新能源。

三、全能突破

基础演练

1. 有关能源的说法不正确的是（　　）。

A. 氢能、化石燃料均是无污染的高效能源

B. 公共汽车大部分采用天然气作为燃料可减少对大气的污染

C. 把煤转化为液态燃料可提高煤的燃烧效率

D. 化石能源是非再生能源

2. “低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的可持续发展经济模式。下列说法与“低碳经济”不符合的是（　　）。

A. 大力研发新型有机溶剂替代水作为萃取剂

B. 加强对煤、石油、天然气等综合利用的研究，提高燃料的利用率

C. 利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料，实现“碳”的循环利用

D. 甲烷和乙醇的燃烧热分别是891.0kJ·mol-1、1366.8kJ·mol-1，利用甲烷更“低碳”

3. 下列热化学方程式能表示可燃物的燃烧热的是（　　）。

A. H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）　ΔH=-184.6kJ·mol-1

B. CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）　ΔH=-802.3kJ·mol-1

C. 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）　ΔH=-571.6kJ·mol-1

D. CO（g）+O2（g）═CO2（g）　ΔH=-283kJ·mol-1

4. 下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（25℃，101kPa）：

① C4H10（g）+═4CO2（g）+5H2O（l）　ΔH=-2878kJ·mol-1

② C4H10（g）+═4CO2（g）+5H2O（g）　ΔH=-2658kJ·mol-1

③ C4H10（g）+═4CO（g）+5H2O（l）　ΔH=-1746kJ·mol-1

④ C4H10（g）+═4CO（g）+5H2O（g）　ΔH=-1526kJ·mol-1

由此判断，正丁烷的燃烧热ΔH为（　　）。

A. -2878kJ/mol

B. -2658kJ/mol

C. -1746kJ/mol

D. -1526kJ/mol

5. 已知在101kPa时辛烷的燃烧热为5518kJ/mol，强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3kJ/mol，则下列热化学方程式书写正确的是（　　）。

① C8H18（l）+═8CO2（g）+9H2O（l）　ΔH=+5518kJ/mol

② C8H18（l）+═8CO2（g）+9H2O（l）　ΔH=-5518kJ/mol

③ H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）　ΔH=-57.3kJ/mol

④

A. ①③

B. ②③

C. ②④

D. ②

6. 已知CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）　ΔH=-Q1kJ·mol-1

2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）　ΔH=-Q2kJ·mol-1

2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）　ΔH=-Q3kJ·mol-1

常温下，取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况下），经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为（　　）。

A. 0.4Q1+0.05Q3

B. 0.4Q1+0.05Q2

C. 0.4Q1+0.1Q3

D. 0.4Q1+0.2Q2

7. 下列各组物质的燃烧热相等的是（　　）。

A. 碳和一氧化碳

B. 1mol碳和3mol碳

C. 3mol C2H2和1mol C6H6

D. 淀粉和纤维素

能力提升

8. 一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为QkJ（Q>0），经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol/L的KOH溶液100mL，恰好生成正盐，则此条件下反应：═4CO2（g）+5H2O（g）的ΔH为（　　）。

A. +8QkJ

B. +16QkJ

C. -8QkJ

D. -16QkJ

9. 已知1mol白磷（s）转化为1mol红磷（s），放出18.39kJ热量，又知：

4P（白，s）+5O2（g）═2P2O5（s）　ΔH1；4P（红，s）+5O2（g）═2P2O5（s）　ΔH2

则ΔH1和ΔH2的关系正确的是（　　）。

A. ΔH1=ΔH2

B. ΔH1>ΔH2

C. ΔH1<ΔH2

D. 无法确定

10. 相同温度时，①、②两个反应的反应热分别用ΔH1和ΔH2表示，则下列正确的是（　　）。

① H2（g）+O2（g）═H2O（g）　ΔH1=-Q1kJ/mol

② 2H2O（l）═2H2（g）+O2（g）　ΔH2=+Q2kJ/mol

A. Q1>Q2

B. Q1=Q2

C. 2Q1<Q2

D. Q2=Q1

11. 已知25℃、101kPa下，如图1-2-1所示，石墨的燃烧热为393.51kJ/mol，金刚石的燃烧热为395.41kJ/mol。下列说法或表达正确的是（　　）。

A. C（s、石墨）═C（s、金刚石）　ΔH=+1.9kJ/mol

B. ΔH1<ΔH2

C. 如果使用催化剂，ΔH1和ΔH2都变小

D. 金刚石比石墨稳定

12. 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是

① CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）　ΔH=+49.0kJ·mol-1

② CH3OH（g）+═CO2（g）+2H2（g）　ΔH=-192.9kJ·mol-1

下列说法正确的是（　　）。

A. CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol-1

B. 反应①中的能量变化如图1-2-2所示

C. CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

D. 根据②推知反应：CH3OH（l）+═CO2（g）+2H2（g）

ΔH>-192.9kJ·mol-1

13. 已知：①2C（s）+O2（g）═2CO（g）　ΔH1

②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）　ΔH2，下列说法中正确的是（　　）。

A. 碳的燃烧热ΔH为0.5ΔH1kJ/mol

B. ②能表示CO燃烧热的热化学方程式

C. 碳的燃烧热ΔH=0.5（ΔH1+ΔH2）

D. 碳的燃烧热小于CO的燃烧热

14. 下列说法正确的是（　　）。

A. 图1-2-3可表示水分解过程中的能量变化

B. 若2C（s）+O2（g）═2CO（g）　ΔH=-221.0kJ/mol，则碳的燃烧热为110.5kJ/mol

C. 需要加热的反应一定是吸热反应，常温下能发生的反应一定是放热反应

D. 已知：Ⅰ.对于反应H2（g）+Cl2（s）═2HCl（g）　ΔH=-akJ/mol，

Ⅱ.

且a、b、c均大于零，则断开1mol H—Cl键所需的能量为-a-b-c

15. （1）在101kPa时，CO在1.0mol O2中完全燃烧，生成2.0mol CO2，放出566.0kJ的热量，CO的燃烧热为_______，表示CO燃烧热的热化学方程___________________________________。

（2）1.0L 1.0mol/L H2SO4溶液与2.0L 1.0mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，该反应的中和热ΔH=_______，表示其中和热的热化学方程式___________________________________。

16. 化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等。

（1）下列ΔH表示物质的燃烧热的是_______；表示物质中和热的是_______（填“ΔH1”、“ΔH2”或“ΔH3”等）。

A. 2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）　ΔH1

B. C（s）+═CO（g）　ΔH2

C. CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）　ΔH3

D. C（s）+O2（g）═CO2（g）　ΔH4

E. C6H12O6（s）+6O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）　ΔH5

F. NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）　ΔH6

G. 2NaOH（aq）+H2SO4（aq）═Na2SO4（aq）+2H2O（l）　ΔH7

（2）根据2.00g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出99.6kJ的热量，写出该反应的热化学方程式为___________________________________。

高考链接

17. （重庆）25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、890.3kJ·mol-1、2800kJ·mol-1，则下列热化学方程式正确的是（　　）。

A. C（s）+═CO（g）　ΔH=-393.5kJ·mol-1

B. 2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）　ΔH=+571.6kJ·mol-1

C. CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）　ΔH=-890.3kJ·mol-1

D. C6H12O6（s）+3O2（g）═3CO2（g）+3H2O（l）　ΔH=-1400kJ·mol-1

巅峰突破

18. 已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）　ΔH=-566kJ/mol

Na2O2（s）+CO2（g）═Na2CO3（s）+　ΔH=-226kJ/mol

根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是（　　）。

A. CO的燃烧热为283kJ

B. 图1-2-4可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系

C. 2Na2O2（s）+2CO2（s）═2Na2CO3（s）+O2（g）　ΔH>-452kJ/mol

D. CO（g）与Na2O2（s）反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×1023

注：第10、11、18题视频二维码参见“答案与提示”部分。