《2024年新编高中同步作业高中化学选修1人教版》

任务二 对燃烧热的理解和计算
[探究活动]
2023碳达峰碳中和绿色发展论坛于2023年4月7日在北京举行，主题为“贯彻新发展理念，助力碳达峰碳中和”。
当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，因此利用技术降低空气中$CO_{2}$的含量成为研究热点，大气中的$CO_{2}$主要来自煤、石油及其他含碳物质的燃烧，已知，$25\ ^{\circ }C$时，常见物质的燃烧热数据见下表：

活动1 书写表示甲烷和S燃烧热的热化学方程式。
活动2 结合表中数据，思考金刚石和石墨哪者更稳定？
活动3 利用表中数据计算1kg$CH_{4}$在$25\ ^{\circ }C$，$101\ kPa$充分燃烧生成液态水时放出的热量为多少？

答案： 【探究活动】
1. 提示：CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)　ΔH=-890.3kJ·mol⁻¹；
S(s)+O₂(g)=SO₂(g)　ΔH=-296.8kJ·mol⁻¹。
2. 提示：石墨较稳定，根据表中数据可知，1mol金刚石和1mol石墨分别完全燃烧时，石墨放出热量较少，说明石墨能量低，更稳定。
3. 提示：5.56×10⁴kJ。$\frac{1000g}{16g·mol⁻¹}$×890.3kJ·mol⁻¹≈5.56×10⁴kJ。

[评价活动]
1. 燃烧是人们利用热能的重要方式。下列有关燃烧热的说法正确的是 （ ）
A. 燃烧热所指的燃烧产物一定是相应元素的最高价氧化物
B. 含碳物质燃烧生成1mol$CO_{2}$时所放出的热量是燃烧热
C. 实验测定$H_{2}$的燃烧热时与所用$H_{2}$量的多少无关
D. 1mol C燃烧生成$CO_{2}$时放出的热量是生成CO时放出的热量的2倍

答案： 【评价活动】
1. C 解析：燃烧热所指的燃烧产物是指101kPa下稳定的氧化物，不一定是相应元素的最高价氧化物，如S元素的燃烧产物为SO₂，A错误；燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，含碳物质可能还含有其他元素，另外含碳物质也不一定是1mol，B错误；实验测定H₂的燃烧热时最终要换算成1mol氢气燃烧生成液态水所放出的热量，与所用H₂量的多少无关，C正确；1molC燃烧生成CO₂时放出的热量与生成CO时放出的热量无法得出2倍关系，D错误。

2. 各相关物质的燃烧热$(kJ\cdot mol^{-1})$数据如下表所示。下列热化学方程式正确的是 （ ）

A. $C_{2}H_{4}(g)+3O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}2CO_{2}(g)+2H_{2}O(g)$ $\Delta H=-1411\ kJ\cdot mol^{-1}$
B. $2CO_{2}(g)+3H_{2}O(g)\xlongequal{\;\;}C_{2}H_{6}(g)+\frac{7}{2}O_{2}(g)$ $\Delta H=+1559.8\ kJ\cdot mol^{-1}$
C. $2H_{2}O(l)\xlongequal{\;\;}O_{2}(g)+2H_{2}(g)$ $\Delta H=+285.8\ kJ\cdot mol^{-1}$
D. $C_{2}H_{6}(g)+\frac{7}{2}O_{2}(g)\xlongequal{\;\;}2CO_{2}(g)+3H_{2}O(l)$ $\Delta H=-1559.8\ kJ\cdot mol^{-1}$

答案： 2. D 解析：H₂O应该为液态，A、B错误；氢气的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol⁻¹，则应为H₂O(l)=21​O₂(g)+H₂(g)　ΔH=+285.8kJ·mol⁻¹，C错误。