2025化学步步高二轮专题复习专题五　主观题突破1　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.计算反应热的方法(1)根据物质能量的变化计算①ΔH=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)②从活化能角度分析计算ΔH=Ea(正反应的活化能)-Ea(逆反应的活化能)(2)根据键能数据计算ΔH=E(反应物的键能总和)-E(生成物的键能总和)(3)根据盖斯定律计算①思维模型②反应热计算技巧同边加号异边负，焓的变化跟系数。2.热化学方程式书写注意事项(1)注意ΔH符号及单位：逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。(2)注意热化学方程式中的化学计量数，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。(3)注意物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态外，还要注明物质的名称。(4)热化学方程式中可不写反应条件，不用“↑”和“↓”。1.[2024·安徽，17(1)]C2H6氧化脱氢反应：2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g)ΔH1=-209.8kJ·mol-1C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH2=+178.1kJ·mol-1计算：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH3=kJ·mol-1。

答案-566解析将两个反应依次标号为反应①和反应②，反应①-反应②×2可得目标反应，根据盖斯定律知ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8kJ·mol-1-178.1kJ·mol-1×2)=-566kJ·mol-1。2.[2024·湖南，18(1)]丙烯腈(CH2CHCN)是一种重要的化工原料。工业上以N2为载气，用TiO2作催化剂生产CH2CHCN的流程如下：已知：①进料混合气进入两釜的流量恒定，两釜中反应温度恒定；②反应釜Ⅰ中发生的反应：ⅰ：HOCH2CH2COOC2H5(g)→CH2CHCOOC2H5(g)+H2O(g)ΔH1③反应釜Ⅱ中发生的反应：ⅱ：CH2CHCOOC2H5(g)+NH3(g)→CH2CHCONH2(g)+C2H5OH(g)ΔH2ⅲ：CH2CHCONH2(g)→CH2CHCN(g)+H2O(g)ΔH3④在此生产条件下，酯类物质可能发生水解。总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)→CH2CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)ΔH=(用含ΔH1、ΔH2、和ΔH3的代数式表示)。

答案ΔH1+ΔH2+ΔH3解析根据盖斯定律，由反应ⅰ+反应ⅱ+反应ⅲ得HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)→CH2CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)，故ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。3.[2024·河北，17(1)①]硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)ΔH=-67.59kJ·mol-1。若正反应的活化能为E正kJ·mol-1，则逆反应的活化能E逆=kJ·mol-1(用含E正的代数式表示)。

答案E正+67.59解析根据反应热与活化能E正和E逆关系ΔH=E正-E逆可知，该反应的E逆=[E正-(-67.59)]kJ·mol-1=(E正+67.59)kJ·mol-1。4.[2023·新课标卷，29(1)]根据图示数据计算反应12N2(g)+32H2(g)=NH3(g)的ΔH=kJ·mol答案-45解析在化学反应中，断开化学键要消耗能量，形成化学键要释放能量，反应的焓变等于反应物的键能总和与生成物的键能总和的差，因此，由图中数据可知，反应12N2(g)+32H2(g)=NH3(g)的ΔH=(473+654-436-397-339)kJ·mol-1=-45kJ·mol5.[2023·湖南，16(1)]已知下列反应的热化学方程式：①C6H5C2H5(g)+212O2(g)=8CO2(g)+5H2O(g)ΔH1=-4386.9kJ·mol②C6H5CHCH2(g)+10O2(g)=8CO2(g)+4H2O(g)ΔH2=-4263.1kJ·mol-1③H2(g)+12O2(g)=H2O(g)ΔH3=-241.8kJ·mol计算反应④C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)的ΔH4=kJ·mol-1。

答案+118解析根据盖斯定律，将①-②-③可得C6H5C2H5(g)C6H5CHCH2(g)+H2(g)ΔH4=-4386.9kJ·mol-1-(-4263.1kJ·mol-1)-(-241.8kJ·mol-1)=+118kJ·mol-1。6.[2023·河北，17(1)]已知：1mol物质中的化学键断裂时所需能量如下表。物质N2(g)O2(g)NO(g)能量/kJ945498631恒温下，将1mol空气(N2和O2的体积分数分别为0.78和0.21，其余为惰性组分)置于容积为VL的恒容密闭容器中，假设体系中只存在如下两个反应：ⅰ.N2(g)+O2(g)2NO(g)K1ΔH1ⅱ.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K2ΔH2=-114kJ·mol-1ΔH1=kJ·mol-1。

答案+181解析ΔH1=反应物总键能-生成物总键能=(945kJ·mol-1+498kJ·mol-1)-2×631kJ·mol-1=+181kJ·mol-1。题型突破练[分值：50分]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

。

答案CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.6kJ·mol-12.(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。

答案-144解析①K(s)+12Cl2(g)=KCl(s)ΔH=-437kJ·mol-1；②K(s)+12Cl2(g)+32O2(g)=KClO3(s)ΔH=-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=-1443.(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)。

答案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.(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=。

答案-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.(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

。

答案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.(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)348615413436答案+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.(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=。

答案-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.(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。

答案-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.(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)347.7413.4436.0答案(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10.(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)。

答案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，