2025届高三化学二轮复习+主观题突破练5：热化学方程式的书写与焓变的计算

热化学方程式的书写与焓变的计算1.(4分)(2023·广东湛江模拟)我国在二氧化碳催化加氢合成甲醇上取得了突破性进展，有关反应如下：反应ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.6kJ·mol-1反应ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ·mol-1CO(g)和H2(g)合成CH3OH(g)的热化学方程式为

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2.(4分)实验室可用KClO3分解制取O2，KClO3受热分解的反应分两步进行：Ⅰ.4KClO3(s)=3KClO4(s)+KCl(s)Ⅱ.KClO4(s)=KCl(s)+2O2(g)已知：①K(s)+12Cl2(g)=KCl(s)ΔH=-437kJ·mol②K(s)+12Cl2(g)+32O2(g)=KClO3(s)ΔH③K(s)+12Cl2(g)+2O2(g)=KClO4(s)ΔH=-433kJ·mol则反应4KClO3(s)=3KClO4(s)+KCl(s)的ΔH=kJ·mol-1。

3.(4分)(2023·福建莆田模拟)CO2可用于人工合成淀粉，其中前两步的反应如图所示。已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3，则CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g)的ΔH=(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。

4.(4分)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如图。已知：反应Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+12O2(g)ΔH2=+327kJ·mol反应Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)+I2(g)ΔH3=+172kJ·mol-1反应Ⅳ：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH4=+572kJ·mol-1则反应Ⅰ：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)ΔH=。

5.(4分)利用CO2与CH4制备合成气CO、H2，可能的反应历程如图所示：说明：C(ads)为吸附性活性炭，E表示方框中物质的总能量(单位：kJ)，TS表示过渡态。制备合成气CO、H2总反应的热化学方程式为

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6.(4分)异丁烷直接脱氢制备异丁烯，反应为CH3CH(CH3)2(g)CH2C(CH3)2(g)+H2(g)ΔH。根据下列键能数据，计算该反应的ΔH=kJ·mol-1。

化学键C—CCCC—HH—H键能/(kJ·mol-1)3486154134367.(4分)为了减缓温室效应，实现碳中和目标，可将CO2转化为甲醚、甲醇等产品。CO2与H2制甲醚(CH3OCH3)的主要反应如下：Ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.2kJ·mol-1Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.7kJ·mol-1Ⅲ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH3=-23.5kJ·mol-1则总反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的ΔH=。

8.(4分)三氯甲硅烷(SiHCl3)是生产多晶硅的原料，工业合成SiHCl3体系中同时存在如下反应：反应Ⅰ：Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)ΔH1=-141.8kJ·mol-1反应Ⅱ：Si(s)+4HCl(g)SiCl4(g)+2H2(g)ΔH2反应Ⅲ：SiHCl3(g)+HCl(g)SiCl4(g)+H2(g)ΔH3部分化学键的键能数据如表所示：化学键Si—HH—ClSi—ClH—H键能/(kJ·mol-1)318431360436则ΔH3=kJ·mol-1。

9.(8分)(2024·安徽1月适应性测试)丙烷价格低廉且产量大，而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值，因此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。回答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：①直接脱氢：CH3CH2CH3(g)=CH2CHCH3(g)+H2(g)ΔH1=+123.8kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=-483.6kJ·mol-1计算O2氧化丙烷脱氢反应③CH3CH2CH3(g)+12O2(g)=CH2CHCH3(g)+H2O(g)的ΔH3=kJ·mol-1(2)已知下列键能数据，结合反应①数据，计算CC的键能是kJ·mol-1。

化学键C—CC—HH—H键能/(kJ·mol-1)347.7413.4436.010.(5分)常用作有机合成与生物化学中间体，可由脱氢制得，体系中同时发生如下反应：反应Ⅰ：ΔH1>0反应Ⅱ：ΔH2>0在T℃，恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ。初始通入0.2mol(g)和1molH2(g)，达平衡时，体系向环境放热akJ；若初始加入0.8mol，达平衡时，体系向环境吸热bkJ。则ΔH1=kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。

11.(5分)到2024年，我国空间站天和号核心舱已在轨1000多天。空间站必须给航天员提供基本的生存条件，涉及氧气供给、二氧化碳清除、水处理等。电解水技术除用于供氧外，生成的氢气通过萨巴蒂尔反应，实现了二氧化碳的清除，同时将氢气转化为更安全的甲烷，原理：CO2(g)+4H2(g)2H2O(g)+CH4(g)ΔH=-168.5kJ·mol-1。已知相同条件下甲烷的燃烧热约是氢气的3.1倍，H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1，则CH4的燃烧热ΔH=kJ·mol-1。

答案精析1.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.6kJ·mol-12.-144解析①K(s)+12Cl2(g)=KCl(s)ΔH=-437kJ·mol-1；②K(s)+12Cl2(g)+32O2(g)=KClO3ΔH=-398kJ·mol-1；③K(s)+12Cl2(g)+2O2(g)=KClO4(s)ΔH=-433kJ·mol-1，依据盖斯定律将①+③×3-②×4得到4KClO3(s)=3KClO4(s)+KCl(s)的ΔH=-144kJ·mol-13.ΔH1+ΔH2-12ΔH解析根据分步变化，写出热化学方程式：①CO2(g)+3H2(g)=H2O(g)+CH3OH(g)ΔH1②CH3OH(g)+12O2(g)=H2O(l)+HCHO(g)ΔH③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3由盖斯定律可知，①+②-12×③得CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g)，则ΔH=ΔH1+ΔH2-12ΔH4.-213kJ·mol-1解析根据盖斯定律，将Ⅳ×12-Ⅱ-Ⅲ得反应SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)ΔH=-213kJ·mol-15.CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=(E5-E1)kJ·mol-1解析根据ΔH=生成物总能量-反应物总能量，则ΔH=(E5-E1)kJ·mol-1。6.+123解析ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和，除去异丁烷和异丁烯中相同的化学键，则反应的ΔH=(413×2kJ·mol-1+348kJ·mol-1)-615kJ·mol-1-436kJ·mol-1=+123kJ·mol-1。7.-122.5kJ·mol-1解析由盖斯定律可知，反应Ⅰ×2+反应Ⅱ×2+反应Ⅲ可得2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=+41.2kJ·mol-1×2-90.7kJ·mol-1×2-23.5kJ·mol-1=-122.5kJ·mol-1。8.-47解析ΔH=反应物总键能-生成物总键能，ΔH3=(318+3×360+431-4×360-436)kJ·mol-1=-47kJ·mol-1。9.(1)-118(2)614.7解析(1)反应③=反应①+12×反应②，即ΔH3=ΔH1+12ΔH2=(+123.8-12×483.6)kJ·mol-1=-118kJ·mol-1。(2)设CC的键能是xkJ·mol-1，根据ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和，可得ΔH1=[2×347.7+8×413.4-(x+347.7+6×413.4+436.0)]kJ·mol-1=+123.8kJ·mol-1，解得x10.5a+54解析通入0.2mol(g)和1molH2(g)，达平衡时，体系向环境放热akJ，则当通入1mol(g)和5molH2(g)，体系向环境放热5akJ；当加入0.8mol，达平衡时，体系向环境吸热bkJ，则若通入1mol(g)，达平衡时，体系向环境吸热5b4kJ，所以ΔH1=(5a+54b)kJ·mol-1。11.-883.5解析H2燃烧的热化学方程式为H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)①，H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1②，CH4(g)+2H