《2025年非常学案高中化学选择性必修第一册人教版》

新知必备
1. 燃烧热
(1)概念：在$101\ kPa$时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位：kJ·mol⁻¹，通常利用量热计由实验测得。
各元素的指定产物：$\mathrm{C}\longrightarrow$${CO_{2}(g)}$、$\mathrm{H}\longrightarrow\mathrm{H_2O}(l)$、$\mathrm{S}\longrightarrow\mathrm{SO_2}(g)$、$\mathrm{N}\longrightarrow\mathrm{N_2}(g)$。
(2)意义：$\mathrm{H_2}$的燃烧热为$285.8\ kJ·mol^{-1}$或$\Delta H=-285.8\ kJ·mol^{-1}$，它表示$25\ ^{\circ}C$、$101\ kPa$时，1 mol$\mathrm{H_2}$完全燃烧生成${H_{2}O(l)}$时放出$285.8\ kJ$的热量。

答案： 1.
(1)1 mol 指定产物 kJ·mol⁻¹ ${CO_{2}(g)}$
(2)1 mol ${H_{2}O(l)}$ 放出

1. 判断正误(正确的打“$\surd$”，错误的打“$×$”)。
(1)在$101\ kPa$下，$1\ mol$纯物质完全燃烧所放出的热量就是其燃烧热。 (×)
(2)$1\ mol\ \mathrm{H_2}$完全燃烧生成$1\ mol$水蒸气时放出的热量为$\mathrm{H_2}$的燃烧热。 (×)
(3)表示燃烧热的热化学方程式可以有无数个。 (×)
(4)燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比。 (×)
(5)已知甲烷的燃烧热为$a\ kJ·mol^{-1}$，则$\mathrm{CH_4}(g)+2\mathrm{O_2}(g)\longrightarrow\mathrm{CO_2}(g)+2\mathrm{H_2O}(g)\ \ \Delta H=-a\ kJ·mol^{-1}$ (×)

答案： 1.
(1)×
(2)×
(3)×
(4)×
(5)×

2. 下列能表示物质燃烧热(燃烧热数值正确)的热化学方程式是 (A)

A.$\mathrm{P_4}(s)+5\mathrm{O_2}(g)\longrightarrow\mathrm{P_4O_{10}}(s)\ \ \Delta H=-3093.2\ kJ·mol^{-1}$
B.$4\mathrm{NH_3}(g)+3\mathrm{O_2}(g)\longrightarrow2\mathrm{N_2}(g)+6\mathrm{H_2O}(l)\ \ \Delta H=-1265.2\ kJ·mol^{-1}$
C.$\mathrm{CH_4}(g)+2\mathrm{O_2}(g)\longrightarrow\mathrm{CO_2}(g)+2\mathrm{H_2O}(g)\ \ \Delta H=-802\ kJ·mol^{-1}$
D.$\mathrm{S}(s)+\frac{3}{2}\mathrm{O_2}(g)\longrightarrow\mathrm{SO_3}(g)\ \ \Delta H=-315\ kJ·mol^{-1}$

答案： 2.A [A.物质聚集状态和燃烧热表达均正确,正确;B.物质燃烧热的热化学方程式中燃烧物质的化学计量数应为1,错误;C.在25℃、101 kPa时,${H} \to {H_{2}O(l)}$,错误;D.硫燃烧后的稳定化合物是二氧化硫,而不是三氧化硫,错误。]

3. 长征二号丁运载火箭燃料为偏二甲肼$(\mathrm{C_2H_8N_2})$，已知：$1.5\ g$偏二甲肼(液态)完全燃烧生成液态水放出$50\ kJ$热量。则表示偏二甲肼燃烧热的热化学方程式为${C_{2}H_{8}N_{2}(l) + 4O_{2}(g) = 2CO_{2}(g) + 4H_{2}O(l) + N_{2}(g)}$ $\Delta H = -2000\ kJ·mol^{-1}$。

答案： 3.${C_{2}H_{8}N_{2}(l) + 4O_{2}(g) = 2CO_{2}(g) + 4H_{2}O(l) + N_{2}(g)}$ $\Delta H = -2000\ kJ·mol^{-1}$

4. ▶教材链接 [研究与实践] 火箭推进剂
中国第一颗人造卫星“东方红一号”采用偏二甲肼推进剂；长征一号采用硝酸$-27\mathrm{S}$和偏二甲肼；长征二号系列、长征四号系列采用四氧化二氮和偏二甲肼；长征三号系列采用四氧化二氮、偏二甲肼和液氧液氢推进剂；长征五号采用液氢液氧推进剂；长征六号、长征七号、长征九号、十一号使用液氧加煤油作为燃料。
(1)如果你是火箭设计师，应从哪些方面研究火箭推进剂？
(2)①已知肼$(\mathrm{N_2H_4})$是一种高能燃料，将$16\ g$气态肼在氧气中燃烧，生成氮气和水蒸气，放出$267\ kJ$热量，试写出该反应的热化学方程式：${N_{2}H_{4}(g) + O_{2}(g) = N_{2}(g) + 2H_{2}O(g)}$ $\Delta H = -534\ kJ·mol^{-1}$。
②已知：$\mathrm{N_2O_4}(l)$与$\mathrm{C_2H_8N_2}(l)$燃烧产物只有$\mathrm{CO_2}(g)$、$\mathrm{H_2O}(g)$、$\mathrm{N_2}(g)$，并放出大量热，且$10.0\ g$液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧生成上述产物可放出$425\ kJ$热量。写出该反应的热化学方程式：${C_{2}H_{8N_2}(l) + 2N_{2}O_{4}(l) = 2CO_{2}(g) + 4H_{2}O(g) + 3N_{2}(g)}$ $\Delta H = -2550\ kJ·mol^{-1}$。

答案： 4.
(1)①发生燃烧反应,释放热能,能量高;②从环保角度考虑,即排烟少、污染轻;③从成本角度考虑。
(2)①${N_{2}H_{4}(g) + O_{2}(g) = N_{2}(g) + 2H_{2}O(g)}$ $\Delta H = -534\ kJ·mol^{-1}$ ②${C_{2}H_{8N_2}(l) + 2N_{2}O_{4}(l) = 2CO_{2}(g) + 4H_{2}O(g) + 3N_{2}(g)}$ $\Delta H = -2550\ kJ·mol^{-1}$