2024版 步步高 考前三个月 化学 新高考第一篇　主题九　热点题空15　热化学方程式的书写与焓变的

热点题空15 热化学方程式的书写与焓变的计算计算反应热的方法(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。1．[2022·河北，16(1)]氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。298K时，1gH2燃烧生成H2O(g)放热121kJ，1molH2O(l)蒸发吸热44kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为_______________________________________________________________。答案 H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1解析 298K时，1gH2燃烧生成H2O(g)放热121kJ，1molH2O(l)蒸发吸热44kJ，则1molH2燃烧生成1molH2O(l)放热286kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1。2．[2023·浙江1月选考，19(2)]“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋247kJ·mol－1，K1Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41kJ·mol－1，K2请回答：反应CH4(g)＋3CO2(g)4CO(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1，K＝________(用K1，K2表示)。答案 ＋329 K1·Keq\o\al(2,2)3．[2022·福建，13(1)]异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注。其主要反应如下：Ⅰ.C3H8O(g)C3H6(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋52kJ·mol－1Ⅱ.2C3H6(g)C6H12(g)ΔH2＝－97kJ·mol－1回答下列问题：已知2C3H8O(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋8H2O(g) ΔH＝－3750kJ·mol－1，则C3H6(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－3854kJ·mol－1解析 设Ⅲ.2C3H8O(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋8H2O(g) ΔH＝－3750kJ·mol－1，根据盖斯定律Ⅲ－2×Ⅰ得2C3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－3854kJ·mol－1。4．(2023·广东湛江二模)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)合成甲醇的热化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________。答案 CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝－90.6kJ·mol－15．(2023·福建莆田二模)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－eq\f(1,2)ΔH3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)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)＋HCHO(g) ΔH2③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3由盖斯定律可知，①＋②－eq\f(1,2)×③得CO2(g)＋2H2(g)===HCHO(g)＋H2O(g)，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2－eq\f(1,2)ΔH3。6．(2023·河北沧州二模)Ⅰ.一定条件下，用CH4催化还原可消除NO污染。已知：①CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－865.0kJ·mol－1②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH＝－112.5kJ·mol－1(1)N2和O2完全反应，每生成2.24L(标准状况)NO时，吸收8.9kJ的热量，则CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝________kJ·mol－1。(2)反应②分两步进行，其反应历程与能量变化关系如图所示，写出决定NO氧化反应速率的化学方程式：__________________________。答案 (1)－1155.5 (2)N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)解析 (1)N2和O2完全反应，每生成2.24L(标准状况)NO即0.1mol时，吸收8.9kJ的热量，则生成2molNO吸收热量Q＝8.9kJ×20＝178kJ，即热化学方程式为N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝＋178kJ·mol－1③，根据盖斯定律，反应①＋②－③可得CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1155.5kJ·mol－1。(2)由图可知，Ea2>Ea1，说明第二步反应的活化能大，反应速率慢，决定NO氧化反应速率。7．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。8．二氧化碳回收利用是环保科学研究的热点课题。已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)CH2==CH2(g)＋4H2O(g) ΔH。(1)几种物质的能量如表所示(在标准状态下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)：物质CO2(g)H2(g)CH2==CH2(g)H2O(g)能量/(kJ·mol－1)－394052－242ΔH＝________kJ·mol－1。(2)几种化学键的键能：化学键C==OH—HC==CH—CH—O键能/(kJ·mol－1)803436615a463a＝________。答案 (1)－128 (2)409.25解析 (1)ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量＝(52－242×4－0＋394×2)kJ·mol－1＝－128kJ·mol－1。(2)ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝(803×4＋436×6－615－4a－463×8)kJ·mol－1＝－128kJ·mol－1，解得a＝409.25。