2024版大二輪化學(xué)（新高考）：專(zhuān)題五主觀題突破1熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)與焓變的計(jì)算

主觀題突破1.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)與焓變的計(jì)算核心精講01(1)根據(jù)(相對(duì))能量計(jì)算ΔH＝H總(生成物)－H總(反應(yīng)物)(2)根據(jù)鍵能計(jì)算ΔH＝∑E(反應(yīng)物鍵能)－∑E(生成物鍵能)(3)根據(jù)活化能計(jì)算ΔH＝E(正反應(yīng)的活化能)－E(逆反應(yīng)的活化能)。1.焓變的計(jì)算(1)未標(biāo)明反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)而造成錯(cuò)誤。(2)反應(yīng)熱的符號(hào)使用不正確，即吸熱反應(yīng)未標(biāo)出“＋”號(hào)，放熱反應(yīng)未標(biāo)出“－”號(hào)，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。(3)漏寫(xiě)ΔH的單位，或者將ΔH的單位寫(xiě)為kJ，從而造成錯(cuò)誤。(4)反應(yīng)熱的數(shù)值與方程式的計(jì)量數(shù)不對(duì)應(yīng)而造成錯(cuò)誤。(5)對(duì)燃燒熱的概念理解不到位，忽略其標(biāo)準(zhǔn)是1mol可燃物而造成錯(cuò)誤。2.熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)易出現(xiàn)的錯(cuò)誤(6)對(duì)中和反應(yīng)反應(yīng)熱理解不準(zhǔn)確。①?gòu)?qiáng)酸與強(qiáng)堿中和反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若用弱酸代替強(qiáng)酸(或用弱堿代替強(qiáng)堿)，因電離吸熱，放出的熱量減少。②若用濃硫酸(或NaOH固體)作反應(yīng)物，放出熱量增多。③若是稀硫酸和Ba(OH)2反應(yīng)，生成1molH2O(l)時(shí)所釋放的熱量會(huì)比57.3kJ多，原因是H＋與OH－結(jié)合成1molH2O(l)的同時(shí)，Ba2＋和

結(jié)合成BaSO4沉淀也會(huì)放熱。提醒對(duì)于具有同素異形體的物質(zhì)，除了要注明聚集狀態(tài)之外，還要注明物質(zhì)的名稱(chēng)。如：①S(單斜，s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1＝－297.16kJ·mol－1②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2＝－296.83kJ·mol－1③S(單斜，s)===S(正交，s)ΔH3＝－0.33kJ·mol－1(1)ΔH與蓋斯定律利用蓋斯定律求熱化學(xué)方程式中的焓變?chǔ)＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。3.蓋斯定律(2)蓋斯定律的答題模板——疊加法步驟1

“倒”為了將方程式相加得到目標(biāo)方程式，可將部分方程式顛倒過(guò)來(lái)，反應(yīng)熱的數(shù)值不變，但符號(hào)相反。這樣就不用再做減法運(yùn)算了，實(shí)踐證明，方程式相減時(shí)往往容易出錯(cuò)。步驟2

“乘”為了將方程式相加得到目標(biāo)方程式，可將方程式乘以某個(gè)倍數(shù)，反應(yīng)熱也要乘以相應(yīng)倍數(shù)。步驟3

“加”上面的兩個(gè)步驟做好了，只要將方程式相加即可得目標(biāo)方程式，反應(yīng)熱也要相加。真題演練021.[2023·新課標(biāo)卷，29(1)]根據(jù)圖示數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)

的ΔH＝______kJ·mol－1。12345－4562.[2021·湖南，16(1)]氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體，且安全、易儲(chǔ)運(yùn)，可通過(guò)下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法Ⅰ.氨熱分解法制氫氣相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)12345化學(xué)鍵N≡NH—HN—H鍵能E/(kJ·mol－1)946436.0390.8在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2。反應(yīng)2NH3(g)

N2(g)＋3H2(g)ΔH＝_______kJ·mol－1。＋90.86根據(jù)反應(yīng)熱＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能，2NH3(g)

N2(g)＋3H2(g)

ΔH＝390.8kJ·mol－1×3×2－(946kJ·mol－1＋436.0kJ·mol－1×3)＝＋90.8kJ·mol－1。1234563.[2023·湖南，16(1)]已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①C6H5C2H5(g)＋

===8CO2(g)＋5H2O(g)

ΔH1＝－4386.9kJ·mol－1②C6H5CH===CH2(g)＋10O2(g)===8CO2(g)＋4H2O(g)

ΔH2＝－4263.1kJ·mol－1③H2(g)＋

===H2O(g)ΔH3＝－241.8kJ·mol－1計(jì)算反應(yīng)④C6H5C2H5(g)

C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)的ΔH4＝______kJ·mol－1。12345＋1186根據(jù)蓋斯定律，將①－②－③可得C6H5C2H5(g)C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)ΔH4＝－4386.9kJ·mol－1－(－4263.1kJ·mol－1)－(－241.8kJ·mol－1)＝＋118kJ·mol－1。1234564.[2023·全國(guó)乙卷，28(2)改編]已知下列熱化學(xué)方程式：FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)＋7H2O(g)

ΔH1＝akJ·mol－1FeSO4·4H2O(s)===FeSO4(s)＋4H2O(g)

ΔH2＝bkJ·mol－1FeSO4·H2O(s)===FeSO4(s)＋H2O(g)

ΔH3＝ckJ·mol－1則FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·H2O(s)===2(FeSO4·4H2O)(s)的ΔH＝___________kJ·mol－1。12345(a＋c－2b)6將題中反應(yīng)依次編號(hào)為①②③根據(jù)蓋斯定律可知，①＋③－②×2可得FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·H2O(s)===2(FeSO4·4H2O)(s)，則ΔH＝(a＋c－2b)kJ·mol－1。1234565.[2023·北京，16(2)]二十世紀(jì)初，工業(yè)上以CO2和NH3為原料在一定溫度和壓強(qiáng)下合成尿素。反應(yīng)分兩步：ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4；ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。結(jié)合反應(yīng)過(guò)程中能量變化示意圖，下列說(shuō)法正確的是______(填序號(hào))。a.活化能：反應(yīng)ⅰ<反應(yīng)ⅱb.ⅰ為放熱反應(yīng)，ⅱ為吸熱反應(yīng)c.CO2(l)＋2NH3(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l)

ΔH＝E1－E412345ab6反應(yīng)ⅰ的活化能是E1，反應(yīng)ⅱ的活化能是E3，E1<E3，a項(xiàng)正確；從圖中反應(yīng)物和生成物能量的相對(duì)大小可看出反應(yīng)ⅰ為放熱反應(yīng)，反應(yīng)ⅱ為吸熱反應(yīng)，b項(xiàng)正確；總反應(yīng)的ΔH＝E1－E2＋E3－E4，c項(xiàng)錯(cuò)誤。1234566.[2022·廣東，19(1)②]鉻及其化合物在催化、金屬防腐等方面具有重要應(yīng)用。Cr2O3催化丙烷脫氫過(guò)程中，部分反應(yīng)歷程如圖，X(g)→Y(g)過(guò)程的焓變?yōu)開(kāi)___________________(列式表示)。12345E1－E2＋ΔH＋E3－E46設(shè)反應(yīng)過(guò)程中第一步的產(chǎn)物為M，第二步的產(chǎn)物為N，則X→M的ΔH1＝E1－E2，M→N的ΔH2＝ΔH，N→Y的ΔH3＝E3－E4，根據(jù)蓋斯定律可知，X(g)→Y(g)的焓變?yōu)棣1＋ΔH2＋ΔH3＝E1－E2＋ΔH＋E3－E4。123456考向預(yù)測(cè)031.目前Haber-Bosch法是工業(yè)合成氨的主要方式，其生產(chǎn)條件需要高溫高壓。為了有效降低能耗，過(guò)渡金屬催化還原氮?dú)夂铣砂北徽J(rèn)為是具有巨大前景的替代方法。催化過(guò)程一般有吸附—解離—反應(yīng)—脫附等過(guò)程，圖示為N2和H2在固體催化劑表面合成氨反應(yīng)路徑的勢(shì)能面圖(部分?jǐn)?shù)據(jù)略)，其中“*”表示被催化劑吸附。氨氣的脫附是_____(填“吸熱”或“放熱”)過(guò)程，合成氨的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________。1234567吸熱N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＝－92kJ·mol－18910123456789102.CO2經(jīng)過(guò)催化氫化合成低碳烯烴。其合成乙烯的反應(yīng)為2CO2(g)＋6H2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)

ΔH。幾種物質(zhì)的能量(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下規(guī)定單質(zhì)的能量為0，測(cè)得其他物質(zhì)在生成時(shí)所放出或吸收的熱量)如下表所示：1234567物質(zhì)H2(g)CO2(g)CH2==CH2(g)H2O(g)能量/(kJ·mol－1)0－39452－242則ΔH＝______________。－128kJ·mol－18910反應(yīng)焓變＝生成物總能量－反應(yīng)物總能量，則該反應(yīng)的焓變?yōu)?2kJ·mol－1＋(－242kJ·mol－1)×4－(－394kJ·mol－1)×2－0＝－128kJ·mol－1。123456789103.氫氣是主要的工業(yè)原料，也是最重要的工業(yè)氣體和特種氣體，可用作合成氨、合成甲醇的原料。相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示。1234567(1)H2可與CO2生成甲醇和水，其反應(yīng)過(guò)程如下。反應(yīng)Ⅰ：2CO2(g)＋6H2(g)

CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；反應(yīng)Ⅱ：CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g)。由表中化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)Ⅰ的ΔH＝_______kJ·mol－1。－3508910化學(xué)鍵H—HC—OC—HH—OC==ON—HN≡NE/(kJ·mol－1)436351412462745391946ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和。反應(yīng)Ⅰ的ΔH＝4E(C==O)＋6E(H—H)－6E(C—H)－2E(C—O)－6E(H—O)＝4×745kJ·mol－1＋6×436kJ·mol－1－6×412kJ·mol－1－2×351kJ·mol－1－6×462kJ·mol－1＝－350kJ·mol－1。123456789101234567(2)已知N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

ΔH＝akJ·mol－1，則由表中化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)可知a＝______。－92根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和可知，N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)的ΔH＝E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)＝946kJ·mol－1＋3×436kJ·mol－1－6×391kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1，則a＝－92。8910化學(xué)鍵H—HC—OC—HH—OC==ON—HN≡NE/(kJ·mol－1)4363514124627453919464.釕及其化合物在合成工業(yè)上有廣泛用途，下圖是用釕(Ru)基催化劑催化合成甲酸的過(guò)程。每生成92g液態(tài)HCOOH放出62.4kJ的熱量。根據(jù)圖示寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________。1234567H2(g)＋CO2(g)===HCOOH(l)

ΔH＝－31.2kJ·mol－18910根據(jù)整個(gè)流程圖可知，CO2(g)和H2(g)為反應(yīng)物，生成物為HCOOH(l)，92gHCOOH的物質(zhì)的量為

＝2mol，所以生成1molHCOOH(l)放出31.2kJ熱量，熱化學(xué)方程式為H2(g)＋CO2(g)===HCOOH(l)

ΔH＝－31.2kJ·mol－1。123456789105.在α-Fe(Ⅲ)鐵原子簇表面，以N2和H2為原料合成氨的反應(yīng)機(jī)理如下：①H2(g)===2H(g)

ΔH1②N2(g)＋2H(g)

2(NH)(g)

ΔH2③(NH)(g)＋H(g)

(NH2)(g)

ΔH3④(NH2)(g)＋H(g)

NH3(g)

ΔH4總反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

ΔH。則ΔH4＝__________________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH的式子表示)。1234567－2ΔH3)89106.實(shí)驗(yàn)室可用KClO3分解制取O2，KClO3受熱分解的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：①4KClO3(s)===3KClO4(s)＋KCl(s)②KClO4(s)===KCl(s)＋2O2(g)已知：1234567則反應(yīng)4KClO3(s)===3KClO4(s)＋KCl(s)的ΔH＝________kJ·mol－1。－1448910123456789107.1molCH4(g)完全燃燒生成氣態(tài)水的能量變化和1molS(g)燃燒的能量變化如圖所示。在催化劑作用下，CH4(g)可以還原SO2(g)生成單質(zhì)S(g)、H2O(g)和CO2(g)，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_______________________________________________________________。1234567CH4(g)＋2SO2(g)===2S(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝＋352kJ·mol－18910根據(jù)圖像可知：①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝126kJ·mol－1－928kJ·mol－1＝－802kJ·mol－1；②S(g)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH＝－577kJ·mol－1；根據(jù)蓋斯定律可知①－②×2可得CH4(g)＋2SO2(g)===2S(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝＋352kJ·mol－1。123456789108.工業(yè)上利用甲酸的能量關(guān)系轉(zhuǎn)換圖如圖所示：反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。－31.489101234567根據(jù)圖示可得如下熱化學(xué)方程式：①HCOOH(g)

CO(g)＋H2O(g)

ΔH1＝＋72.6kJ·mol－1；89101234567由蓋斯定律可得，將③－①－②得到反應(yīng)CO2(g)＋H2(