第二節　燃燒熱　能源

一、課標導航

二、核心綱要

1. 燃燒熱

（1）概念：在101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量，單位為kJ·mol-1。

（2）表示方法：因燃燒是放熱反應，用文字表述時不用帶負號，用ΔH表述時要帶負號。例如氫氣的燃燒熱是285.8kJ·mol-1，或ΔH=-285.8kJ·mol-1。

【總結】 對比燃燒熱和中和熱（如表1-2-1）

2. 能源

（1）概念：能提供能量的資源，包括化石燃料（煤、石油、天然氣）、陽光、風力、流水、潮汐以及柴草等。

（2）分類。

（3）開源節能——解決能源危機的方法。

① 使燃料充分燃燒，提高能源的利用率。

② 開發探索新能源。

三、全能突破

基礎演練

1. 有關能源的說法不正確的是（　　）。

A. 氫能、化石燃料均是無污染的高效能源

B. 公共汽車大部分采用天然氣作為燃料可減少對大氣的污染

C. 把煤轉化為液態燃料可提高煤的燃燒效率

D. 化石能源是非再生能源

2. “低碳經濟”是以低能耗、低污染、低排放為基礎的可持續發展經濟模式。下列說法與“低碳經濟”不符合的是（　　）。

A. 大力研發新型有機溶劑替代水作為萃取劑

B. 加強對煤、石油、天然氣等綜合利用的研究，提高燃料的利用率

C. 利用CO2合成聚碳酸酯類可降解塑料，實現“碳”的循環利用

D. 甲烷和乙醇的燃燒熱分別是891.0kJ·mol-1、1366.8kJ·mol-1，利用甲烷更“低碳”

3. 下列熱化學方程式能表示可燃物的燃燒熱的是（　　）。

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. 下面均是正丁烷與氧氣反應的熱化學方程式（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

由此判斷，正丁烷的燃燒熱ΔH為（　　）。

A. -2878kJ/mol

B. -2658kJ/mol

C. -1746kJ/mol

D. -1526kJ/mol

5. 已知在101kPa時辛烷的燃燒熱為5518kJ/mol，強酸與強堿在稀溶液中發生反應時的中和熱為57.3kJ/mol，則下列熱化學方程式書寫正確的是（　　）。

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

常溫下，取體積比為4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（標準狀況下），經完全燃燒后恢復至室溫，則放出的熱量為（　　）。

A. 0.4Q1+0.05Q3

B. 0.4Q1+0.05Q2

C. 0.4Q1+0.1Q3

D. 0.4Q1+0.2Q2

7. 下列各組物質的燃燒熱相等的是（　　）。

A. 碳和一氧化碳

B. 1mol碳和3mol碳

C. 3mol C2H2和1mol C6H6

D. 淀粉和纖維素

能力提升

8. 一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷放出熱量為QkJ（Q>0），經測定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol/L的KOH溶液100mL，恰好生成正鹽，則此條件下反應：═4CO2（g）+5H2O（g）的ΔH為（　　）。

A. +8QkJ

B. +16QkJ

C. -8QkJ

D. -16QkJ

9. 已知1mol白磷（s）轉化為1mol紅磷（s），放出18.39kJ熱量，又知：

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

則ΔH1和ΔH2的關系正確的是（　　）。

A. ΔH1=ΔH2

B. ΔH1>ΔH2

C. ΔH1<ΔH2

D. 無法確定

10. 相同溫度時，①、②兩個反應的反應熱分別用ΔH1和ΔH2表示，則下列正確的是（　　）。

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，如圖1-2-1所示，石墨的燃燒熱為393.51kJ/mol，金剛石的燃燒熱為395.41kJ/mol。下列說法或表達正確的是（　　）。

A. C（s、石墨）═C（s、金剛石）　ΔH=+1.9kJ/mol

B. ΔH1<ΔH2

C. 如果使用催化劑，ΔH1和ΔH2都變小

D. 金剛石比石墨穩定

12. 甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是

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

下列說法正確的是（　　）。

A. CH3OH的燃燒熱為192.9kJ·mol-1

B. 反應①中的能量變化如圖1-2-2所示

C. CH3OH轉變成H2的過程一定要吸收能量

D. 根據②推知反應：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，下列說法中正確的是（　　）。

A. 碳的燃燒熱ΔH為0.5ΔH1kJ/mol

B. ②能表示CO燃燒熱的熱化學方程式

C. 碳的燃燒熱ΔH=0.5（ΔH1+ΔH2）

D. 碳的燃燒熱小于CO的燃燒熱

14. 下列說法正確的是（　　）。

A. 圖1-2-3可表示水分解過程中的能量變化

B. 若2C（s）+O2（g）═2CO（g）　ΔH=-221.0kJ/mol，則碳的燃燒熱為110.5kJ/mol

C. 需要加熱的反應一定是吸熱反應，常溫下能發生的反應一定是放熱反應

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

Ⅱ.

且a、b、c均大于零，則斷開1mol H—Cl鍵所需的能量為-a-b-c

15. （1）在101kPa時，CO在1.0mol O2中完全燃燒，生成2.0mol CO2，放出566.0kJ的熱量，CO的燃燒熱為_______，表示CO燃燒熱的熱化學方程___________________________________。

（2）1.0L 1.0mol/L H2SO4溶液與2.0L 1.0mol/L NaOH溶液完全反應，放出114.6kJ的熱量，該反應的中和熱ΔH=_______，表示其中和熱的熱化學方程式___________________________________。

16. 化學反應過程中發生物質變化的同時，常常伴有能量的變化。這種能量的變化常以熱量的形式表現出來，叫做反應熱。由于反應的情況不同，反應熱可以分為許多種，如燃燒熱和中和熱等。

（1）下列ΔH表示物質的燃燒熱的是_______；表示物質中和熱的是_______（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）根據2.00g C2H2氣體完全燃燒生成液態水和CO2氣體，放出99.6kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式為___________________________________。

高考鏈接

17. （重慶）25℃、101kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、890.3kJ·mol-1、2800kJ·mol-1，則下列熱化學方程式正確的是（　　）。

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

巔峰突破

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

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

根據以上熱化學方程式判斷，下列說法正確的是（　　）。

A. CO的燃燒熱為283kJ

B. 圖1-2-4可表示由CO生成CO2的反應過程和能量關系

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

D. CO（g）與Na2O2（s）反應放出509kJ熱量時，電子轉移數為6.02×1023

注：第10、11、18題視頻二維碼參見“答案與提示”部分。