高中化学第二单元燃烧热与化学反应热的计算高中同步测试卷二新人教版选修4

第二单元 燃烧热与化学反应热的计算
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．我国二氧化碳的排放量位居世界第二，为减少这种温室气体的排放，下列措施不正确的是( )
A ．大力发展氢能源
B ．充分利用太阳能
C ．不使用含碳能源
D ．提高能源利用率
2．古语道：“人要实，火要虚”。

此话的意思是做人必须脚踏实地，事业才能有成；燃烧固体燃料需要架空，燃烧才能更旺。

从燃烧的条件看，“火要虚”的实质是( )
A ．增大可燃物的热值
B ．提高空气中氧气的含量
C ．提高可燃物的着火点
D ．增大可燃物与空气的接触面积
3．下列关于燃烧热的说法中正确的是( )
A ．燃烧热是指1 mol 物质燃烧所放出的热量
B ．燃烧热是指常温下，可燃物燃烧放出的热量
C ．燃烧热是指1.01×105
Pa 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
D ．燃烧热随化学计量数的改变而改变
4．下列热化学方程式中ΔH 的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是( )
A ．SO 2(g)＋12
O 2(g)=====催化剂△SO 3(g) ΔH ＝－98.3 kJ/mol B ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－802.3 kJ/mol
C ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ/mol
D ．CO(g)＋12
O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283 kJ/mol 5．已知化学反应：C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH 1<0；CO(g)＋12
O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2<0；C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 3<0；下列说法正确的是(相同条件下)( )
A ．56 g CO 和32 g O 2的总能量小于88 g CO 2的能量
B ．碳的燃烧热是ΔH 3
C ．ΔH 1<ΔH 3
D ．28 g CO 的能量比44 g CO 2的能量高
6．25 ℃、101 kPa 下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol 、285.8 kJ/mol 、890.3 kJ/mol 和2 800 kJ/mol ，则下列热化学方程式正确的是( )
A ．C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－393.5 kJ/mol
B ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝＋571.6 kJ/mol
C ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－890.3 kJ/mol D.12
C 6H 12O 6(s)＋3O 2(g)===3CO 2(g)＋3H 2O(l) ΔH ＝－1 400 kJ/mol 7．已知：2Zn(s)＋O 2(g)===2ZnO(s) ΔH 1＝－701.0 kJ·mol －1，2Hg(l)＋O 2(g)===2HgO(g) ΔH 2＝－181.6 kJ·mol －1。

则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH 为( )
A ．＋519.4 kJ·mol －1
B ．＋259.7 kJ·mol －1
C ．－259.7 kJ·mol －1
D ．－519.4 kJ·mol －1 8．已知：2CO(g)＋O 2(g)===2CO 2(g) ΔH ＝－566 kJ/mol
Na 2O 2(s)＋CO 2(g)===Na 2CO 3(s)＋12
O 2(g) ΔH ＝－226 kJ/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283 kJ
B ．上图可表示由CO 生成CO 2的反应过程和能量关系
C ．2Na 2O 2(s)＋2CO 2(s)===2Na 2CO 3(s)＋O 2(g) ΔH >－452 kJ/mol
D ．CO(g)与Na 2O 2(s)反应放出509 kJ 热量时，转移电子数为6.02×1023
9．已知反应：①101 kPa 时，2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝－221 kJ/mol
②稀溶液中，H ＋(aq)＋OH －(aq)===H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol
下列结论正确的是( )
A ．碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol
B ．①的反应热为221 kJ/mol
C ．稀硫酸与稀NaOH 溶液反应的中和热ΔH 为57.3 kJ/mol
D ．稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1 mol 水，放出57.3 kJ 热量
10．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A ．生成物总能量一定低于反应物总能量
B ．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C ．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D ．同温同压下，H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同
11．假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化如图所示，则下列说法不正确的是( )
A ．|ΔH 1|>|ΔH 2|
B ．|ΔH 1|<|ΔH 3|
C ．ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3＝0
D ．甲→丙的ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2
12．已知CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－Q 1 kJ ·mol －1①
2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝－Q 2 kJ ·mol －1
②
2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－Q 3 kJ ·mol －1③
常温下，取体积比为4∶1的CH 4和H 2混合气体11.2 L(标准状况)，经完全燃烧恢复到室温，则放出的热量是( )
A ．0.4Q 1＋0.05Q 3
B ．0.4Q 1＋0.05Q 2
C ．0.4Q 1＋0.1Q 3
D ．0.4Q 1＋0.1Q 2 13．已知A(g)＋B(g)===C(g) ΔH 1，D(g)＋B(g)===E(g) ΔH 2，且ΔH 1<ΔH 2，若A 和D 的混合气体1 mol 完全与B 反应，反应热为ΔH 3，则A 和D 的物质的量之比为( ) A.ΔH 3－ΔH 2ΔH 3－ΔH 1 B.ΔH 2－ΔH 3ΔH 3－ΔH 1 C.ΔH 2－ΔH 3ΔH 1－ΔH 3 D.ΔH 3－ΔH 1ΔH 2－ΔH 3
14．已知298 K 时，2SO 2(g)＋O 2(g)
2SO 3(g) ΔH ＝－197 kJ·mol －1，在相同温度下，向密闭容器中通入2 mol SO 2和1 mol O 2，达到平衡时放出的热量为Q 1；向另一体积相同的密闭容器中通入1 mol SO 2和1 mol O 2，达到平衡时放出的热量为Q 2。

则下列关系正确的是( )
A ．2Q 2＝Q 1
B ．2Q 2<Q 1
C ．Q 2<Q 1<197 kJ
D ．Q 2＝Q 1<197 kJ
15．室温下，将1 mol 的CuSO 4·5H 2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH 1，将1 mol 的CuSO 4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH 2；CuSO 4·5H 2O 受热分解的化学方
程式为：CuSO 4·5H 2O(s)=====△CuSO 4(s)＋5H 2O(l)，热效应为ΔH 3。

则下列判断正确的是( )
A ．ΔH 2>ΔH 3
B ．ΔH 1<ΔH 3
C ．ΔH 1＋ΔH 3＝ΔH 2
D ．ΔH 1＋ΔH 2>ΔH 3
16．S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。

已知：①S(s，单斜)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 1＝－297.16 kJ/mol
②S(s ，正交)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 2＝－296.83 kJ/mol
③S(s ，单斜)===S(s ，正交) ΔH 3
下列说法正确的是( )
A ．ΔH 3＝＋0.33 kJ/mol
B ．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C ．S(s ，单斜)===S(s ，正交) ΔH 3<0，正交硫比单斜硫稳定
D ．S(s ，单斜)===S(s ，正交) ΔH 3>0，单斜硫比正交硫稳定 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答
案
17．(14分)将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位。

炼铁高炉中发生的关键反应如下：
C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ/mol
CO 2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH ＝＋172.46 kJ/mol
Fe 2O 3＋CO ―→Fe＋CO 2
若已知：2Fe(s)＋32
O 2(g)===Fe 2O 3(s) ΔH ＝－824.21 kJ/mol 根据上面三个热化学方程式，回答下列问题：
(1)CO 的燃烧热为__________；写出其热化学方程式：
________________________________________________________________________。

(2)写出高炉内Fe 2O 3被CO 还原为Fe 的热化学方程式：
________________________________________________________________________。

18．(12分)(1)已知高温下，在密闭容器中用H 2还原WO 3可得到金属钨。

制备过程大致分为三个阶段。

各阶段主要成分与温度关系如下表所示。

温度
25 ℃～550 ℃～600 ℃～700 ℃ 主要成分 WO 3 W 2O 5 WO 2 W
22①WO 2(s)＋2H 2(g)
W(s)＋2H 2O(g) ΔH ＝＋66.0 kJ/mol ②WO 2(g)＋2H 2(g)
W(s)＋2H 2O(g) ΔH ＝－137.9 kJ/mol 计算出WO 2(s)WO 2(g)的ΔH ＝____________________。

(2)已知有关反应的能量变化如图所示，则反应CH 4(g)＋H 2O(g)===CO(g)＋3H 2(g)的焓变ΔH ＝__________。

19．(14分)下表是几种常用燃料(1 mol)完全燃烧时放出的热量：
(2)写出乙醇的燃烧热的热化学方程式：
________________________________________________________________________。

(3)充分燃烧1 mol 表中各种燃料，排放出二氧化碳的量最多的是________。

(4)矿物燃料储量有限，而且在燃烧过程中会产生污染。

根据能源多样化的发展战略，我国开发利用的绿色能源有氢能、________________等。

20．(12分)Ⅰ.比较下列各组热化学方程式中ΔH 的大小关系。

CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH 1
CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH 2
ΔH 1________ΔH 2。

Ⅱ.把煤作为燃料有下列两种途径。

途径Ⅰ C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)(放热Q 1 kJ)
途径Ⅱ 先制成水煤气：C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g)(吸热Q 2 kJ) ①
再燃烧水煤气：
⎭⎪⎬⎪⎫2CO （g ）＋O 2（g ）===2CO 2（g ） ② 2H 2（g ）＋O 2（g ）===2H 2O （g ） ③共放热Q 3 kJ (1)判断两种途径放热的大小：途径Ⅰ________(填“大于”“小于”或“等于”)途径
Ⅱ。

(2)Q 1、Q 2、Q 3的数学关系是________。

(3)由于制取水煤气的反应中，反应物的总能量________生成物的总能量，那么在进行化学反应时，反应就需要________能量才能转化为生成物，因此其反应条件为________。

(4)简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义
________________________________________________________________________。

参考答案与解析
1．[导学号] 解析：选C 。

目前全球能源主要依靠含碳物质的燃烧，所以不使用含碳能源是不现实的，C 错误；要减少二氧化碳的排放应开发新能源，提高能源利用率，选项A 、
B 、D 正确。

2．[导学号] 解析：选D 。

燃烧固体燃料需要架空，燃烧才能更旺，这说明增大可燃物与空气的接触面积，可以使燃烧更充分，答案为D 。

3．[导学号] 解析：选C 。

燃烧热是指1.01×105
Pa 时，1 mol 纯物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，A 项中没有指明生成物为稳定的氧化物，B 项中没有限定物质的物质的量，D 项中物质的燃烧热是恒定的，与化学计量数无关。

4．[导学号] 解析：选D 。

A 项中反应是SO 2的催化氧化反应，而不是SO 2的燃烧反应，错误。

B 项中产物是气态水而非液态水，错误。

C 项中可燃烧物H 2的物质的量不是1 mol 而是2 mol ，错误。

5．[导学号] 解析：选B 。

CO 燃烧是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，A 错误；D 中忽略了O 2的能量，错误；比较ΔH 时必须带符号，C 错误。

6．[导学号] 解析：选D 。

根据燃烧热的定义可知，A 项错在燃烧产物，应为CO 2；B 项错在H 2O 的状态及ΔH 的符号；C 项错在H 2O 的状态应为液态；D 项将各物质的化学计量数
及ΔH 均乘以12
，是正确的。

7．[导学号] 解析：选C 。

运用盖斯定律把题中两个热化学方程式相减后再除以2，即可得所求热化学方程式，则ΔH ＝(ΔH 1－ΔH 2)/2＝－259.7 kJ·mol －1。

8．[导学号] 解析：选C 。

本题综合考查了反应热、盖斯定律，从微观上揭示了反应过程。

A 项中燃烧热单位错误，应为 kJ/mol ，A 错误；B 项图中没有表示出ΔH ＝－566 kJ/mol 时，对应的反应物与生成物的物质的量的关系，B 错误；由于2Na 2O 2(s)＋2CO 2(g)===2Na 2CO 3(s)＋O 2(g) ΔH ＝－452 kJ/mol ，CO 2(g)转变为CO 2(s)吸热，所以2Na 2O 2(s)＋
2CO 2(s)===2Na 2CO 3(s)＋O 2(g) ΔH >－452 kJ/mol ，C 正确；由盖斯定律得：Na 2O 2(s)＋CO(g)===Na 2CO 3(s) ΔH ＝－509 kJ/mol 可知，当放出509 kJ 热量时消耗1 mol CO ，转移电子数为2×6.02×1023，D 错误。

9．[导学号] 解析：选A 。

1 mol C 不完全燃烧生成CO 放出热量221 kJ÷2＝110.5 kJ ，1 mol C 完全燃烧生成CO 2放出热量大于110.5 kJ ，即C 的燃烧热大于110.5 kJ/mol ；反应①的反应热为－221 kJ/mol ；稀硫酸与稀NaOH 溶液反应的中和热ΔH 为－57.3 kJ/mol ；醋酸是弱酸，电离时吸热，与NaOH 溶液中和生成 1 mol 水时放出的热量小于57.3 kJ 。

10．[导学号] 解析：选C 。

放热反应的特点是生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应的特点是生成物总能量高于反应物总能量，A 项错误；反应速率受反应物本身的性质、压强、温度、浓度、催化剂等因素影响，与反应放热或吸热无直接关系，B 项错误；盖斯定律表明焓变与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关，C 项正确；同一反应的ΔH 的大小与反应条件无关，D 项错误。

11．[导学号] 解析：选A 。

题述过程中甲为始态，乙为中间态，丙为终态，由盖斯定律可知：甲→丙，ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2<0，D 正确；在反应过程中ΔH 1与ΔH 2的大小无法判断，A 错误；因|ΔH 3|＝|ΔH 1|＋|ΔH 2|，B 正确；因为甲→丙和丙→甲是两个相反的过程，所以ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3＝0，C 正确。

12．[导学号] 解析：选A 。

标准状况下，11.2 L 混合气体的物质的量为11.2 L 22.4 L/mol ＝0.5 mol ，其中n (CH 4)＝45
×0.5 mol ＝0.4 mol ，则n (H 2)＝0.1 mol ，由于完全燃烧恢复到室温时，水为液体，因此，H 2燃烧放出的热量应按反应③进行计算，结果为0.4Q 1＋0.05Q 3。

13．[导学号] 解析：选B 。

设A 的物质的量为x mol ，则D 的物质的量为(1－x )mol ，由反应的热化学方程式：
A(g) ～ ΔH 1 D(g) ～ ΔH 2
1 ΔH 1 1 ΔH 2
x ΔH 1x (1－x ) ΔH 2(1－x )
所以ΔH 1x ＋ΔH 2(1－x )＝ΔH 3，x ＝ΔH 3－ΔH 2ΔH 1－ΔH 2
， 所以n A n D ＝ΔH 3－ΔH 2ΔH 1－ΔH 3＝ΔH 2－ΔH 3ΔH 3－ΔH 1。

14．[导学号] 解析：选C 。

2SO 2(g)＋O 2(g)
2SO 3(g) ΔH ＝－197 kJ ·mol －1的意义是2 mol SO 2和1 mol O 2完全反应放出热量197 kJ ；相同温度下，向密闭容器中通入2 mol SO 2和1 mol O 2，达到平衡时，反应物不可能完全反应，放出的热量Q 1小于197 kJ ；向另一体积相同的密闭容器中通入1 mol SO 2和1 mol O 2，达到平衡时放出的热量Q 2比Q 1要小。

15．[导学号] 解析：选B 。

由题给条件可知：①CuSO 4·5H 2O(s)===Cu 2＋(aq)＋SO 2－
4(aq)＋5H 2O(l) ΔH 1>0；②CuSO 4(s)===Cu 2＋(aq)＋SO 2－4(aq) ΔH 2<0，由①－②可得
CuSO 4·5H 2O(s)===CuSO 4(s)＋5H 2O(l) ΔH 3＝ΔH 1－ΔH 2>0，选B 。

16．[导学号] 解析：选C 。

根据盖斯定律得③＝①－②，则ΔH 3＝ΔH 1－ΔH 2＝－0.33 kJ·mol －1，说明反应③为放热反应，单斜硫的能量比正交硫的高，正交硫更稳定。

17．[导学号] 解析：由题意：①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－393.5 kJ/mol ②CO 2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH 2＝＋172.46 kJ/mol
③2Fe(s)＋32
O 2(g)===Fe 2O 3(s) ΔH 3＝－824.21 kJ/mol ④CO(g)＋12
O 2(g)===CO 2(g) ΔH 4 ⑤Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g) ΔH 5
根据盖斯定律：
(1)④＝12
(①－②)， 所以ΔH 4＝12
(ΔH 1－ΔH 2) ＝12×(－393.5 kJ/mol －172.46 kJ/mol)
＝－282.98 kJ/mol 。

(2)⑤＝①×32－③－②×32， 所以ΔH 5＝ΔH 1×32－ΔH 3－ΔH 2×32
＝－393.5 kJ/mol×32－(－824.21 kJ/mol)－172.46 kJ/mol×32
＝－24.73 kJ/mol 。

答案：(1)282.98 kJ/mol CO(g)＋12
O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－282.98 kJ/mol (2)Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g)
ΔH ＝－24.73 kJ/mol
18．[导学号] 解析：(1)根据盖斯定律可知，①－②即得到WO 2(s)
WO 2(g) ΔH ＝
66.0 kJ/mol －(－137.9 kJ/mol)＝＋203.9 kJ/mol 。

(2)由图可知H 2(g)＋12
O 2(g)===H 2O (g) ΔH ＝－241.8 kJ/mol ① CH 4(g)＋32
O 2(g)===CO(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－564.3 kJ/mol ② 将①变换形式得H 2O(g)===H 2(g)＋12
O 2(g) ΔH ＝＋241.8 kJ/mol ③ 由盖斯定律，将③×3＋②得CH 4(g)＋H 2O(g)===CO(g)＋3H 2(g) ΔH ＝＋161.1 kJ/mol 。

答案：(1)＋203.9 kJ/mol (2)＋161.1 kJ/mol
19．[导学号] 解析：(1)从热量角度分析，目前最适合家庭使用的优质气体燃料为甲烷(CH 4)。

(3)从表中各物质的化学式可以看出1 mol 乙醇含碳最多，故充分燃烧1 mol 乙醇放出的CO 2最多。

(4)我国开发的绿色能源有氢能、风能、地热能、太阳能等。

答案：(1)甲烷
(2)C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(l)
ΔH ＝－1 367 kJ·mol －1
(3)乙醇
(4)太阳能(或风能、地热能)
20．[导学号] 解析：Ⅰ.反应热的大小与反应物、生成物的状态有关，与反应物的多少有关。

比较ΔH 时，应包括符号，对于放热反应，放热值越大，ΔH 越小。

Ⅱ.由下面设计的不同反应途径可知，反应物与生成物均相同，故两个途径放出的热量相同。

(1)途径Ⅰ和途径Ⅱ反应的始态和终态相同，根据盖斯定律，放出的热量是相同的。

(2)
根据盖斯定律，将途径Ⅱ中的三个热化学方程式按①＋②×12＋③×12
即可得到C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)，故Q 1、Q 2、Q 3的关系为Q 1＝Q 32
－Q 2。

(3)制取水煤气的反应需吸热，因此反应物的总能量小于生成物的总能量，反应过程中，反应物需要吸收能量才能转化为生成物，故反应条件为加热或高温。

(4)通过途径Ⅱ将煤气化，制得水煤气，能有效地提高煤的利用率，节约能源。

答案：Ⅰ.< Ⅱ.(1)等于 (2)Q 1＝Q 32
－Q 2 (3)小于 吸收 加热或高温 (4)有利于提高燃料的利用率，节约能源。