第02講熱化學方程式燃燒熱1.模型認知：建立從定性到定量描述化學反應中的能量變化的思維模型，會正確書寫熱化學方程式。2.宏觀辨識與微觀探析：在理解反應熱的基礎上，從宏觀上理解辨識燃燒熱的概念，能正確書寫關于燃燒熱的熱化學方程式，學會關于燃燒熱的相關計算。一、熱化學方程式1．熱化學方程式含義熱化學方程式：表明反應所釋放或吸收的熱量的化學方程式，表明了化學反應中的物質變化和能量變化。例：已知25℃、101kPa下，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，其表示在25℃、2．熱化學方程式的書寫(1)寫出化學方程式并注明各物質的聚集狀態。熱化學方程式的化學計量數表示的是物質的量，可以是整數或分數。物質的聚集狀態：固態用“s”，液態用“l”，氣體用“g”，溶液用“aq”。(2)注明反應時的溫度和壓強。常用的ΔH的數據，一般都是25℃和101kPa時的數據，可以不特別注明。【特別提醒】ΔH的單位中“mol－1”的含義對一個化學反應，ΔH的單位中“mol－1”不是指每摩爾具體物質，而是指“每摩爾反應”。因此ΔH必須與化學方程式一一對應。【易錯警示】熱化學方程式易錯點(1)可逆反應的熱效應可逆反應中的“ΔH”表示的是完全反應時對應的焓變值。若按該反應的化學計量數投料進行反應，由于可逆反應不能進行徹底，那么吸收或放出的熱量一定比該值小。(2)熱化學方程式中物質必須指明聚集狀態。(3)ΔH的單位為kJ·mol－1。(4)“=”上方不寫反應條件，而寫發生反應的環境狀況、溫度和壓強。二、燃燒熱1．燃燒熱(1)概念：在101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量。單位：kJ·mol－1，通常利用量熱計由實驗測得。各元素的指定產物：C→CO2(g)H→H2O(l)S→SO2(g)

N→N2(g)(2)意義：甲烷的燃燒熱為890.3kJ·mol－1，或ΔH＝－890.3kJ·mol－1，它表示25℃、101kPa時，1mol甲烷完全燃燒生成1molCO2(g)和2molH2O(l)時放出890.3kJ的熱量。2．燃燒熱的熱化學方程式書寫燃燒熱的熱化學方程式時，以燃燒1mol可燃物為標準來配平其余物質的化學計量數，同時可燃物要完全燃燒且生成指定產物。例如：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1【方法技巧】燃燒熱的熱化學方程式正誤判斷“一看”可燃物的化學計量數是否為1。“二看”元素完全燃燒生成的物質是否為指定產物。“三看”ΔH的數值和單位是否正確。考點01熱化學方程式的概念及意義【例1】下列說法錯誤的是A．熱化學方程式各物質前的化學計量數不表示分子個數，只代表物質的量B．熱化學方程式未注明溫度和壓強時，表示標準狀況下的數據C．同一化學反應，化學計量數不同，不同，化學計量數相同而狀態不同，也不相同D．化學反應過程所吸收或放出的熱量與參加反應的物質的物質的量成正比【答案】B【解析】A．根據熱化學方程式的定義，各物質前的化學計量數不表示分子個數，只代表物質的量，A正確；B．標準狀況是指0℃、101，而熱化學方程式如果沒有注明溫度和壓強，則指的是25℃、101，B錯誤；C．化學反應中的焓變與物質的用量和狀態均有關，故同一化學反應，化學計量數不同，不同，化學計量數相同而狀態不同，也不相同，C正確；D．化學反應中的熱效應與物質用量相關，且化學反應過程所吸收或放出的熱量與參加反應的物質的物質的量成正比，D正確；故選B。【變式1-1】熱化學方程式2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)kJ·mol說法正確的是A．生成11.2LO2時放熱98kJ B．反應物總能量小于生成物總能量C．H2O為氣態時，放出的熱量大于196kJ D．正反應的活化能小于逆反應的活化能【答案】D【解析】A．根據熱化學方程式可知，生成1mol氧氣時，放出196kJ熱量，但11.2LO2不一定是0.5mol，因為題目沒告訴溫度和壓強，因此放出的熱量不一定等于98kJ，故A錯誤；B．根據熱化學方程式可知，該反應是放熱反應，反應物的總能量大于生成物的總能量，故B錯誤；C．相同質量的H2O為氣態時比液態時具有的能量高，故當水為氣態時，放出的熱量應小于196kJ，故C錯誤；D．根據熱化學方程式可知，該反應是放熱反應，放熱反應的正反應的活化能應小于逆反應的活化能，故D正確；本題答案D。【變式1-2】化學反應不僅有物質的變化還伴隨能量的變化，下列說法錯誤的是A．已知，則其逆反應的一定大于0B．熱化學方程式和化學方程式的化學計量數的意義相同C．常溫常壓下，1molS(s)完全燃燒比1molS(g)完全燃燒時的焓變大D．，則【答案】B【解析】A．正反應放熱，則逆反應一定吸熱，故A正確；B．熱化學方程式的化學計量數只表示物質的量的關系，而化學方程式的化學計量數可以表示個數，故B錯誤；C．同種物質的氣態能量高于固態能量，因此1molS(g)完全燃燒時放出的熱量比1molS(s)完全燃燒放出的熱量多，放熱越多焓變越小，故C正確；D．反應的化學計量數發生倍數變化時，焓變的倍數所之改變，故D正確；故選B。考點02熱化學方程式正誤判斷【例2】已知在25℃、101kPa下，1gC8H18燃燒生成CO2和H2O(l)時放出48.40kJ的熱量，表示上述反應的熱化學方程式正確的是A．ΔH=-48.40kJ·mol-1B．ΔH=-5517.6kJ·mol-1C．

ΔH=＋5517.6kJ·mol-1D．ΔH=-48.40kJ·mol-1【答案】B【分析】本題考查熱化學方程式的書寫，應注意以下幾點：①標明各物質的聚集狀態；②標明吸熱還是放熱，ΔH>0時為吸熱，ΔH＜0時為放熱；③物質變化和能量變化要對應。【解析】A．H2O的狀態標錯，A錯誤；B．1gC8H18燃燒生成CO2和H2O(l)時放出48.40kJ的熱量，1molC8H18燃燒生成CO2和H2O(l)時放出5517.6kJ的熱量，熱方程式準確無誤，B正確；C．本題為放熱，ΔH＜0，C錯誤；D．能量變化與物質變化未對應，D錯誤；故選B。【變式1-1】已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成2mol二氧化碳氣體和液態水，并放出熱量bkJ，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是A．

B．

C．

D．

【答案】A【分析】燃燒ag乙炔氣體時生成2mol二氧化碳氣體和液態水，并放出熱量bkJ，由物質的物質的量與反應放出的熱量成正比可知，生成4mol二氧化碳氣體和液態水，并放出熱量2bkJ，以此來解答。【解析】由物質的物質的量與反應放出的熱量成正比可知，生成4mol二氧化碳氣體和液態水，并放出熱量2bkJ，則乙炔燃燒的熱化學方程式為：或，所以D正確；故選A。【變式1-2】氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收的熱量，下列熱化學方程式中正確的是A．B．C．D．【答案】B【解析】A．熱化學方程式需要標注反應物和生成物的狀態，A錯誤；B．1mol氨氣分解成氮氣和氫氣吸收46.19kJ的熱量，2mol氨氣分解成氮氣和氫氣吸收92.38kJ的熱量，B正確；C．1mol氨氣分解成氮氣和氫氣吸收46.19kJ的熱量，說明產物的能量高于反應物的能量，所以46.19kJ前應該為減號不是加號，C錯誤；D．1mol氨氣分解成氮氣和氫氣吸收46.19kJ的熱量，23.095kJ為0.5mol氨氣分解成氮氣和氫氣吸收的熱量，D錯誤；故選B。考點03燃燒熱及其計算【例3】下列熱化學方程式的表示燃燒熱的是A．

B．

C．

D．

【答案】B【解析】A．中表示2mol燃燒放出的熱量，故不是燃燒熱，A項不選；B．H2的物質的量為1mol，H2燃燒生成的穩定氧化物為液態水，表示燃燒熱，B項選；C．燃燒熱對應的生成物應該是穩定的氧化物，C項不選；D．H2S燃燒生成的穩定氧化物為SO2和液態水，D項不選；故選B。【變式1-1】下列熱化學方程式中ΔH的絕對值表示可燃物燃燒熱的是A．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH=-802.3kJ·mol-1C．H2(g)＋O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1D．2C8H18(l)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH=-1103.6kJ·mol-1【答案】C【分析】1mol物質在氧氣中完全燃燒生成穩定的產物時，放出的熱量為燃燒熱；要注意水為液態時穩定。【解析】A．該熱化學方程式表示2molCO燃燒放出的熱量，不符合燃燒熱的定義，故A錯誤；B．該熱化學方程式表示1molCH4燃燒生成CO2和氣態水時放出熱量，不符合燃燒熱的定義，故B錯誤；C．該熱化學方程式表示1molH2燃燒生成液態水時放出熱量，符合燃燒熱定義，故C正確；D．該熱化學方程式表示2molC8H18燃燒生成CO2和液態水放出的熱量，不符合燃燒熱的定義，故D錯誤；綜上所述，故選C。【變式1-2】熱值(calorificvlue)又稱卡值或發熱量，燃料完全燃燒放出的熱量稱為該燃料的熱值。已知幾種可燃物的燃燒熱如下表所示：可燃物燃燒熱熱值最高的是A． B．C． D．【答案】A【解析】根據燃料的熱值以及燃燒熱的定級，計算1g可燃物完全燃燒放出熱量。甲烷的熱值為，同理，液態甲醇的熱值，液態乙醇的熱值，丙烷的熱值；熱值最大的是甲烷；選項A符合題意；故選A。1．燃燒熱與反應熱的關系是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D．反應熱有正負之分，燃燒反應的焓變全部是正值【答案】A【解析】A．燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定的化合物所放出的熱量，是反應熱的一種,A正確；B．燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定的化合物所放出的熱量，B錯誤；C．反應熱指當一個化學反應在恒壓以及不作非膨脹功的情況下發生后，若使生成物的溫度回到反應物的起始溫度，這時體系所放出或吸收的熱量稱為反應熱，所以燃燒熱屬于反應熱，C錯誤；D．燃燒熱全部是放熱反應，所以焓變均為負值，D錯誤；故選A。2．燃燒是人們利用熱能的重要方式。下列有關燃燒熱的說法正確的是A．燃燒熱所指的燃燒產物一定是相應元素的最高價氧化物B．含碳物質燃燒生成1時所放出的熱量是燃燒熱C．實驗測定的燃燒熱時與所用量的多少無關D．1C燃燒生成時放出的熱量是燃燒熱【答案】C【解析】A．燃燒熱所指的燃燒產物不一定是相應元素的最高價氧化物，如S元素對應的產物為，A錯誤；B．燃燒熱是指101下1純物質完全燃燒生成指定產物時放出的熱量，B錯誤；C．實驗測定的燃燒熱時測定生成1液態水時釋放的熱量，與所用量的多少無關，C正確；D．101下，1C燃燒生成1時放出的熱量是C的燃燒熱，D錯誤；故選C。3．下列描述中正確的是A．所有的燃燒反應都是放熱反應，化學能全部轉化為熱能B．25℃、101kPa時，

，該反應的反應熱為C．在100kPa時，1mol石墨轉化為金剛石，要吸收1.895kJ的熱能，可知石墨比金剛石穩定D．測定中和反應反應熱的實驗中，混合溶液的溫度不再變化時，該溫度為終止溫度【答案】C【解析】A．所有的燃燒反應都是放熱反應，化學能除了轉化為熱能還有光能，故A錯誤；B．反應熱包含符號，該反應的反應熱為-，故B錯誤；C．能量越低越穩定，1mol石墨轉化為金剛石，要吸收1.895kJ的熱能，金剛石的能量比石墨高，故石墨更穩定，故C正確；D．測定中和反應反應熱的實驗中，混合溶液的溫度最高時時，該溫度為終止溫度，故D錯誤；故選C。4．在下列各說法中，正確的是A．任何化學反應都有熱效應，△H<0表示吸熱反應，△H>0表示放熱反應B．熱化學方程式中的化學計量數只表示物質的量，可以用是分數表示，也可以用整數表示C．1molH2SO4與1molBa(OH)2反應生成BaSO4沉淀時放出的熱叫做中和熱D．1molH2與0.5molO2反應放出的熱就是H2的燃燒熱【答案】B【解析】A．放熱ΔH為負，吸熱ΔH為正，故A錯誤；B．熱化學方程式中化學計量數表示參加反應的物質的的物質的量，因此熱化學方程式中的化學計量數只表示物質的量，可以用是分數表示，也可以用整數表示，故B正確；C．中和熱是強酸和強堿的稀溶液發生中和反應生成1mol水時放出的熱量稀，1molH2SO4與1molBa(OH)2反應生成生成2mol水，且生成BaSO4沉淀時，由于SO+Ba2+=BaSO4時放出熱量，導致反應熱增大，故C錯誤；D．燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩定的氧化物放出的熱量，1molH2與0.5molO2反應生成1mol液態水時放出的熱就是H2的燃燒熱，故D錯誤。故選B。5．下列有關熱化學方程式的敘述，正確的是A．若2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ?mol-1，則1mol碳完全燃燒放出的熱量小于110.5kJB．若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-812.3kJ?mol-1，則甲烷的燃燒熱為812.3kJ/molC．若2NO2(g)N2O4(g)△H=+56.9kJ?mol-1，則2molNO2(g)置于密閉容器中充分反應吸收熱量小于56.9kJD．若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1，含1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合，放出熱量為57.3kJ【答案】C【解析】A．由2C(s)+O2(g)=2CO(g)

△H=-221kJ?mol-1知1mol碳不完全燃燒放出熱量110.5kJ，所以1mol碳完全燃燒放出的熱量大于110.5kJ，A錯誤；B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)當生成液態水時才能表示燃燒熱，B錯誤；C．2NO2(g)N2O4(g)

△H=56.9kJ?mol-1表示2mol二氧化氮轉化為四氧化二氮吸收熱量56.9kJ，由于該反應時可逆的，所以2molNO2(g)置于密閉容器中充分反應吸收熱量小于56.9kJ，C正確；D．CH3COOH是弱酸，部分電離且電離過程吸熱，所以含1molCH3COOH的溶液與含1molNaOH的溶液混合，放出熱量小于57.3kJ，D錯誤；故選C。6．下列與熱化學相關的說法正確的是A．ΔH＞0表示放熱反應，ΔH＜0表示吸熱反應B．反應焓變是指1mol物質參加反應時的能量變化C．1molH2與0.5molO2反應放出的熱就是H2的燃燒熱D．熱化學方程式中的化學計量數只表示物質的量，可以是分數【答案】D【解析】A．ΔH＞0表示吸熱反應，ΔH＜0表示放熱反應，A錯誤；B．反應焓變是是生成物與反應物的焓的差值，不一定是1mol物質參加反應時的能量變化，B錯誤；C．H2的燃燒熱是1mol氫氣完全燃燒產生液態水時放出的熱量，若氫氣燃燒產生的水不是液態，則不能稱其為H2的燃燒熱，C錯誤；D．熱化學方程式中的化學計量數只表示物質的量，不表示微粒的個數，因此可以是整數，也可以是分數，D正確；故選D。7．汽車發動機工作時，會引發和反應生成NO，其能量變化如圖所示。下列表示圖中對應反應的熱化學方程式書寫正確的是A．

B．

C．

D．

【答案】D【分析】根據能量變化圖計算反應熱，反應熱=吸收的總能量-放出的總能量，再根據熱化學方程式的書寫規則書寫。【解析】根據題意寫出對應的方程式：N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=吸收的總能量-放出的總能量=96KJ/mol+498KJ/mol-2×632KJ/mol=180KJ/mol，

，A項的反應熱計算錯誤；B項的反應熱計算錯誤，且物質的狀態沒有標；C項中△H應為正值；故選D。8．據圖判斷，下列說法正確的是A．氫氣的標準燃燒熱B．2molH2(g)與1molO2(g)所具有的總能量比2molH2O(g)所具有的總能量低C．液態水分解的熱化學方程式為D．2molH2(g)與1molO2(g)生成2molH2O(l)時，斷裂化學鍵吸收的能量大于形成化學鍵放出的能量【答案】C【解析】A．氫氣的標準燃燒熱△H=-×(483.6+88)kJ/mol=-285.8kJ/mol，A錯誤；B．根據圖示可知2molH2(g)與1molO2(g)所具有的總能量比2molH2O(g)所具有的總能量高，B錯誤；C．根據圖示可知：2molH2(g)與1molO2(g)生成2molH2O(l)時放出熱量為Q=(483.6+88)kJ=571.6kJ，則2molH2O(l)分解產生2molH2(g)與1molO2(g)時吸收熱量是571.6kJ，故液態水分解的熱化學方程式為，C正確；D．根據圖示可知2molH2(g)與1molO2(g)比2molH2O(l)能量多571.6kJ，說明斷裂化學鍵吸收的能量小于形成化學鍵放出的能量，D錯誤；故選C。9．下列關于熱化學反應的描述中正確的是A．HCl和NaOH反應的反應熱與H2SO4和Ba(OH)2反應的反應熱一定相同B．CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol-1則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的△H=2×283.0kJ·mol-1C．反應物的總能量低于生成物的總能量時，反應一定需要加熱才能發生D．一定的溫度和壓強下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉容器中充分反應，放出19.3kJ熱量，熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

△H=-38.6kJ·mol-1【答案】B【解析】A．HCl和NaOH反應過程中只是氫離子和氫氧根離子中和反應放出的熱量，H2SO4和Ba(OH)2反應除氫離子和氫氧根離子反應外還有鋇離子與硫酸根離子反應放出的熱量，兩反應的反應熱不同，A錯誤；B．燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒產生穩定的氧化物時放出的熱量，CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol－1則2molCO燃燒放出熱量是(2×283.0)kJ，由于反應物、生成物的能量相同，所以則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反應的ΔH=+(2×283.0)kJ·mol－1，故B正確；C．反應物的總能量低于生成物的總能量時，反應為吸熱反應，部分吸熱反應常溫下也能發生，如氫氧化鋇與氯化銨晶體之間的反應，不需要加熱也能發生，故C錯誤；D．N2與H2合成氨氣的反應是可逆反應，反應物不能完全轉化為生成物，因此無法確定1mol氮氣和氫氣完全反應時放出的熱量，故D錯誤；故選B。10．下，關于反應的相關敘述正確的是A．的燃燒熱為B．和的總鍵能之和大于的鍵能之和C．D．【答案】C【解析】A．燃燒熱是在101kPa時，1mol物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量；生成液態水時才能計算的燃燒熱，A錯誤；B．該反應為放熱反應，所以和的總鍵能之和小于的鍵能之和，B錯誤；C．根據信息可知，C正確；D．生成液態水時放熱更多，所以存在，D錯誤；故選C。11．下列說法正確的是A．硫完全燃燒生成二氧化硫時，放出的熱量為硫的標準燃燒熱B．在25℃、101kPa時，1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的標準燃燒熱C．由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1，可知CO的標準燃燒熱為283kJ·mol－1D．乙炔的標準燃燒熱為－1299.6kJ·mol－1，則2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)反應的ΔH＝－2599.2kJ·mol－1【答案】C【解析】A．1mol硫完全燃燒生成二氧化硫時，放出的熱量為硫的燃燒熱，故A錯誤；B．1molC完全燃燒生成二氧化碳時放出的熱量才是C的燃燒熱，故B錯誤；C．燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物時放出熱量；已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol，則一氧化碳的燃燒熱為283kJ/mol，故C正確；D．乙炔的標準燃燒熱為1299.6kJ?mol-1，則2CH2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)反應的△H=-2599.2kJ?mol-1，水應為液態，故D錯誤；故選C。12．下列說法正確的是A．乙烯完全燃燒時，放出的熱量就是乙烯的燃燒熱B．在25℃、101kPa時，1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱C．由2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1可知，CO的燃燒熱為283kJ·mol