高考化学一轮复习（第四辑）考点五十一 燃烧热和中和热（含解析）1

考点五十一 燃烧热和中和热聚焦与凝萃1了解燃烧热、中和热的含义；2掌握中和热的测定实验。解读与打通常规考点1燃烧热（1）概念：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJmol1表示。注意事项：燃烧热的限定条件为101 kPa、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)等。（2）表示的意义：例如C的燃烧热为393.5 kJmol1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧放出393.5 kJ的热量。（3）书写热化学方程式：燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJmol-1，即C8H18的燃烧热为5 518 kJmol-1。（4）燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放n(可燃物)H式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；H为可燃物的燃烧热。2中和热（1）概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热叫中和热。注意事项：稀溶液；产物是1 mol液态H2O；用离子方程式可表示为OH-(aq)H+(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol-1。（2）中和热的测定测定原理：Hc4.18 Jg-1-14.1810-3 kJg-1-1；n为生成H2O的物质的量。装置如图(在横线上填出仪器的名称)实验步骤：a保温装置的准备：大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)使放入的小烧杯口与大烧杯口相平。在大小烧杯之间也同时填满碎泡沫塑料或纸条，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。 b用量筒量取50ml，0.50moL/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量其温度。(tHCl) c另取一量筒量取50ml，055mol/L NaOH溶液，用温度计测量NaOH溶液的温度:(tNaOH)e将量筒内的NaOH溶液全部倒入盛有HCl的小烧杯中，用玻璃搅棒轻轻搅动溶液，准确记录混合溶液的最高温度(t2)。f计算：起始温度t10C=(tHCl+tNaOH)/2 ， 终止温度t20C ，温度差=(t2-t1)0C注意事项：a碎泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是隔热、保温，减少实验过程中热量的损失。b对反应物的要求：为保证酸完全被NaOH中和，采取的措施是碱稍过量。酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液(0.10.5 mol/L)。 所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。测定中和热不能用浓酸或浓碱，因浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。测定中和热时不能用弱酸或弱碱，因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，若改用弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量，测得的反应热减少。c要使用同一支温度计，分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。d操作时动作要快，尽量减少热量的散失。e实验时亦可选用浓度、体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参与中和反应。 隐性考点1燃烧热与中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热HH0，单位常用kJmol1不同点反应物的量1 mol (O2不限量)不限量, 可能是1mol，也可能是0.5mol生成物的量不限量1 mol H2O反应热的含义1 mol纯反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同生成 1 mol 液态水时放出的热量；不同的反应物的中和热大致相同，均约为57.3 kJmol12表示燃烧热和中和热的热化学方程式的书写（1）书写表示燃烧热的热化学方程式时，以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。同时可燃物要完全燃烧且生成的氧化物状态稳定。如：H2(g)O2(g)=H2O(l) H285.8 kJ/mol（2）书写表示中和热的热化学方程式时，以中和反应生成1 mol H2O(l)为标准配平其余物质的化学计量数。如H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l) H57.3 kJ/mol融合与应用例1已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g)= 2CO(g)H221 kJmol-1；稀溶液中，H(aq)OH-(aq)= H2O(l)H57.3 kJmol-1。下列结论正确的是()A碳的燃烧热大于110.5 kJmol-1zzstep.B反应的反应热为221 kJmol-1C98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为57.3 kJmol-1D稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量【答案】A【解析】燃烧热是指在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。反应中的碳不是1 mol，而且产物CO也不是碳燃烧生成的最稳定氧化物，CO可以继续燃烧放热，故碳的燃烧热应大于反应放出热量的一半；B项中表示“反应热”的数据前必须带“”；C项中描述的是中和热，数据前不应带“”且放出的热量应大于57.3 kJ；D项中的反应热包括H与OH反应放出的热量和稀醋酸电离吸收的热量，所以放出的热量要小于57.3 kJ。例2下列有关热化学方程式及其叙述正确的是 ()A氢气的燃烧热为285.5 kJ/mol，则水电解的热化学方程式为：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H285.5 kJ/molB1mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出890 kJ热量，它的热化学方程式为：CH4(g)O2(g)=CO2(g)H2O(l)H445 kJ/molC已知2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1，则C(碳)的燃烧热为110.5 kJ/molDHF与NaOH溶液反应：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol【答案】B扫描与矫正【正误判断】(正确的打“”，错误的打“”)（每个判断2分，共40分）（ ）1热化学方程式中，化学计量数只代表物质的量，不代表分子数（ ）2对于可逆反应，热化学方程式后的H代表前面的化学计量数对应物质的量的物质完全反应的热效应（ ）3在101 kPa时，2g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol-1（ ）4反应条件(点燃或加热)对热效应有影响，所以热化学方程式必须注明反应条件（ ）5比较H大小，只需比较数值，不用考虑正负号（ ）6热化学方程式中的化学计量数与H成正比（ ）7燃烧热指1 mol可燃物的反应热（ ）8甲烷的燃烧热为890.3 kJmol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)2O2(g) = CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol-1(2010浙江理综，12A)（ ）9表示中和热的热化学方程式：NaOHHCl=NaClH2OH57.3 kJmol-1（ ）10在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol-1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ（ ）11燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJmol-1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJmol-1（ ）12葡萄糖的燃烧热是2800 kJmol1，则1/2C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1400 kJmol-1（ ）13已知101 kPa时,2C(s)O2(g)=2CO(g) H=221 kJmol-1，则该反应的反应热为221 kJmol-1（ ）14已知稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol-1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量（ ）15CO(g)的燃烧热是283.0 kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H2283.0 kJmol-1（ ）16HCl和NaOH反应的中和热H= 57.3 kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3) kJmol-1（ ）17等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量更多（ ）181 mol甲烷燃烧生成气态水和CO2所放出的热量是甲烷的燃烧热（ ）19燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变（ ）20强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应，但弱酸和弱碱反应不一定是放热反应实训与超越【7+1模式】一、单选（76分=42分）1在25 、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的()ACH3OH(l)3/2O2(g)= CO2(g)2H2O(l) H=725.76 kJmol-1B2CH3OH(l)3O2(g)= 2CO2(g)4H2O(l) H=1 451.52 kJmol-1C2CH3OH(l)3O2(g)= 2CO2(g)4H2O(l) H=725.76 kJmol-1D2CH3OH(l)3O2(g)= 2CO2(g)4H2O(l) H=1 451.52 kJmol-12已知：H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H1a kJmol-1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2=b kJmol-1 H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H3=c kJmol-1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3=d kJmol-1 下列关系式中正确的是 ()Aac0 Bbd0 C2ab0 D2cd03利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线和曲线分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是 ( )A该反应的H91 kJmol1 B加入催化剂，该反应的H变小C反应物的总能量大于生成物的总能量 D如果该反应生成液态CH3OH，则H增大4反应A(g)B(g)C(g) H，分两步进行：A(g)B(g)X(g)H1 X(g)C(g) H2，反应过程中能量变化如图所示，E1表示ABX的活化能，下列说法正确的是 ()AH1HH20 BX是反应A(g)B(g)C(g)的催化剂CE2是反应的活化能 DHE1E25下列推论正确的是 ()AS(g)O2(g)= SO2(g)H1；S(s)O2=SO2(g)H2，则H1H2BC(石墨，s)= C(金刚石，s)H=1.9 kJmol-1，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定CNaOH(aq)HCl(aq)= NaCl(aq)H2O(l)H=57.4 kJmol-1，则：含20 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7 kJD2C(s)O2(g)=2CO(g)H=221 kJmol-1，则碳的燃烧热等于110.5 kJmol-16下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ，101 kPa)：(1)C4H10(g)6.5O2(g)=4CO2(g)5H2O(l) H2878 kJ/mol (2)C4H10(g)6.5O2(g)=4CO2(g)5H2O(g) H2658 kJ/mol (3)C4H10(g)4.5O2(g)=4CO(g)5H2O(l) H1746 kJ/mol (4)C4H10(g)4.5O2(g)=4CO(g)5H2O(g) H1526 kJ/mol 由此判断，正丁烷的燃烧热为 ()A2878 kJ/mol B2658 kJ/mol C1746 kJ/mol D1526 kJ/mol725 、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJmol1，辛烷的燃烧热为5518 kJmol1。下列热化学方程式书写正确的是 ()A2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H=57.3 kJmol-1BKOH(aq)1/2H2SO4(浓)= 1/2K2SO4(aq)H2O(l)H=57.3 kJmol-1CC8H18(l)25/2O2(g)= 8CO2(g)9H2O (l) H=5518 kJmol-1D2C8H18(g)25O2(g)= 16CO2(g)18H2O(l)H=5518 kJmol-1二、填空（18分）8（1）【2013江苏20(1)】白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g)H1=3 359.26 kJmol-1 CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s)H2=89.61 kJmol-12Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g)H3 则H3 kJmol-1。（2） 【2013四川理综，11(5)节选】焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 、101 kPa时：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) H1=197 kJmol-1；H2O(g)=H2O(l)H244 kJmol-1；2SO2(g)O2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l) H3=545 kJmol1。则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。（3）【2013浙江理综，27(1)】捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：反应：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)=(NH4)2CO3(aq) H1反应：NH3(l)H2O(l)CO2(g)=NH4HCO3(aq) H2反应：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)=2NH4HCO3(aq) H3H3与H1、H2之间的关系是：H3 。考点五十一 燃烧热和中和热扫描与矫正【正误判断】题号正误解析1略2略3书写表示燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。4反应条件(点燃或加热)对热效应无影响。5比较H大小考虑正负号。6略7在101 kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。8水应该为气态。9物质未标明聚集状态。10略11由于反应物未完全燃烧，所以不是反应热。12略13用语言描述反应热是要指明条件，数值要标明正负号。14稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出热量要小于57.3 kJ，因为弱电解质电离需要吸热。15略16在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态H2O时的反应热叫中和热，不管几元酸几元碱反应，最后求生成1mol液态H2O时的反应热，才是中和热。17等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量更多18必须强调水为液体。19燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。20凡中和反应都是放热反应，弱酸和弱碱发生中和反应，因为弱酸或弱碱在电离过程中要吸收一部分热量，故生成1mol水时所放出热量（中和热）小于57.3 kJmol-1。实训与超越【7+1模式】题号答案解 析1B甲醇燃烧是放热反应，所以反应热H应小于0，A、D不正确；2mol甲醇的质量是64 g，完全燃烧放出的热量是22.68 kJ641451.52 kJ，所以答案选B。2C氢气燃烧是放热反应，H小于0，放出的热量越多，H越小。由于液态水的能量低于气态水的能量，所以氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量多，因此，2cd2ab0，答案选C。3C根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应，故选项A错误，C正确；加入催化剂只能降低反应所需的活化能，而对反应热无影响，选项B错误；生成液态CH3OH时释放出的热量更多，H更小，选项D错误。4A5CA选项，S(s)和O2(g)反应放出热量少，所以H1H2；B选项，能量越低越稳定，石墨的稳定性大于金刚石；D选项，碳的燃烧热指的是1 mol C(s)完全燃烧生成CO2(g)放出的热量。6A燃烧热的概念：在25 、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。在该题中稳定的氧化物指的是生成的CO2(g)和H2O(l)，由此可知A选项正确。7CA项水的计量数应为1，且生成可溶性盐才是中和热；B选项应该是稀硫酸；D选项辛烷的计量数是1时对应数据才是5518。8（1）2 821.6（2）SO3(g)H2O(l)=H2SO4(l) H130 kJmol-1（3）2H2H1（1）2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g)H13359.26 kJmol-1 ，CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s)H289.61 kJmol-1 ，由盖斯定律，目标反应可由反应+反应6，则H3H1+H26+2821.6kJmol-1。（2）根据盖斯定律，得出SO3(g)H2O(l)=H2SO4(l)H4只须按下式进行即可：H1/2(H3H12H2)130 kJmol-1，热化学方程式应为SO3(g)H2O(l)=H2SO4(l)H130 kJmol-1。（3）式2式，即可得反应。