
第2课时 热化学方程式 燃烧热
1.下列说法正确的是( B )
A.1 g H2和4 g O2反应生成液态水时放出71.45 kJ热量,则氢气的燃烧热为142.9 kJ·mol-1
B.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ
C.盐酸和NaOH溶液反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1则H2SO4溶液和KOH溶液反应的中和热ΔH=2×(-57.3 kJ·mol-1)
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
解析:1 g H2的物质的量为0.5 mol,4 g O2的物质的量为0.125 mol,发生反应2H2+O22H2O,由化学方程式可知,0.125 mol氧气完全反应需要消耗氢气的物质的量为0.125 mol×2=0.25 mol,小于0.5 mol,故氢气过量,参加反应的氢气的物质的量为0.25 mol时放出71.45 kJ热量,同样条件下1 mol H2在O2中完全燃烧生成液态水时放出的热量为71.45 kJ×=285.8 kJ,A错误;浓硫酸稀释时放热,将含1 mol NaOH的溶液和含0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合,放出的热量大于57.3 kJ,B正确;稀硫酸和KOH溶液反应的实质为H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l),其中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,C错误;燃烧热是指在101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,此时生成的水必须为液态,D错误。
2.(1)已知乙醇的燃烧热为-1 366.8 kJ·mol-1,写出相应的热化学方程式__C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1__。
(2)已知强酸强碱的中和热为-57.3 kJ·mol-1,写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式:__H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1__。
(3)已知:101 kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,则碳的燃烧热数值__>__(填“>”“<”或“=”)110.5 kJ·mol-1。
(4)已知一定条件下合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.0
kJ·mol-1,相同条件下将1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中充分反应,测得反应放出的热量(假定热量无损失)__<__(填“>”“<”或“=”)92.0 kJ。
解析:(1)燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,乙醇的燃烧热为-1 366.8 kJ·mol-1,燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1。
(2)强酸强碱的中和热为-57.3 kJ·mol-1,中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1 mol水放出的热量,稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1。(3)CO不是稳定氧化物,1 mol C生成稳定氧化物放出的热量大于110.5 kJ。(4)合成氨反应是可逆反应,相同条件下1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g),所以放热小于92.0 kJ。
3.CCS技术是将工业和有关能源产业中所产生的CO2进行捕获与封存的技术,被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所示(部分条件及物质未标出)。
