2025屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)+主觀題突破練5：熱化學(xué)方程式的書寫與焓變的計(jì)算

熱化學(xué)方程式的書寫與焓變的計(jì)算1.(4分)(2023·廣東湛江模擬)我國在二氧化碳催化加氫合成甲醇上取得了突破性進(jìn)展，有關(guān)反應(yīng)如下：反應(yīng)?。篊O2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.6kJ·mol-1反應(yīng)ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ·mol-1CO(g)和H2(g)合成CH3OH(g)的熱化學(xué)方程式為

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2.(4分)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：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則反應(yīng)4KClO3(s)=3KClO4(s)+KCl(s)的ΔH=kJ·mol-1。

3.(4分)(2023·福建莆田模擬)CO2可用于人工合成淀粉，其中前兩步的反應(yīng)如圖所示。已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3，則CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g)的ΔH=(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。

4.(4分)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法，其流程圖如圖。已知：反應(yīng)Ⅱ：H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+12O2(g)ΔH2=+327kJ·mol反應(yīng)Ⅲ：2HI(aq)=H2(g)+I2(g)ΔH3=+172kJ·mol-1反應(yīng)Ⅳ：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH4=+572kJ·mol-1則反應(yīng)Ⅰ：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)ΔH=。

5.(4分)利用CO2與CH4制備合成氣CO、H2，可能的反應(yīng)歷程如圖所示：說明：C(ads)為吸附性活性炭，E表示方框中物質(zhì)的總能量(單位：kJ)，TS表示過渡態(tài)。制備合成氣CO、H2總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

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6.(4分)異丁烷直接脫氫制備異丁烯，反應(yīng)為CH3CH(CH3)2(g)CH2C(CH3)2(g)+H2(g)ΔH。根據(jù)下列鍵能數(shù)據(jù)，計(jì)算該反應(yīng)的ΔH=kJ·mol-1。

化學(xué)鍵C—CCCC—HH—H鍵能/(kJ·mol-1)3486154134367.(4分)為了減緩溫室效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，可將CO2轉(zhuǎn)化為甲醚、甲醇等產(chǎn)品。CO2與H2制甲醚(CH3OCH3)的主要反應(yīng)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則總反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的ΔH=。

8.(4分)三氯甲硅烷(SiHCl3)是生產(chǎn)多晶硅的原料，工業(yè)合成SiHCl3體系中同時(shí)存在如下反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)ΔH1=-141.8kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ：Si(s)+4HCl(g)SiCl4(g)+2H2(g)ΔH2反應(yīng)Ⅲ：SiHCl3(g)+HCl(g)SiCl4(g)+H2(g)ΔH3部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：化學(xué)鍵Si—HH—ClSi—ClH—H鍵能/(kJ·mol-1)318431360436則ΔH3=kJ·mol-1。

9.(8分)(2024·安徽1月適應(yīng)性測試)丙烷價(jià)格低廉且產(chǎn)量大，而丙烯及其衍生物具有較高的經(jīng)濟(jì)附加值，因此丙烷脫氫制丙烯具有重要的價(jià)值。回答下列問題：(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①直接脫氫：CH3CH2CH3(g)=CH2CHCH3(g)+H2(g)ΔH1=+123.8kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=-483.6kJ·mol-1計(jì)算O2氧化丙烷脫氫反應(yīng)③CH3CH2CH3(g)+12O2(g)=CH2CHCH3(g)+H2O(g)的ΔH3=kJ·mol-1(2)已知下列鍵能數(shù)據(jù)，結(jié)合反應(yīng)①數(shù)據(jù)，計(jì)算CC的鍵能是kJ·mol-1。

化學(xué)鍵C—CC—HH—H鍵能/(kJ·mol-1)347.7413.4436.010.(5分)常用作有機(jī)合成與生物化學(xué)中間體，可由脫氫制得，體系中同時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：ΔH1>0反應(yīng)Ⅱ：ΔH2>0在T℃，恒壓密閉容器中只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ。初始通入0.2mol(g)和1molH2(g)，達(dá)平衡時(shí)，體系向環(huán)境放熱akJ；若初始加入0.8mol，達(dá)平衡時(shí)，體系向環(huán)境吸熱bkJ。則ΔH1=kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。

11.(5分)到2024年，我國空間站天和號核心艙已在軌1000多天?？臻g站必須給航天員提供基本的生存條件，涉及氧氣供給、二氧化碳清除、水處理等。電解水技術(shù)除用于供氧外，生成的氫氣通過薩巴蒂爾反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的清除，同時(shí)將氫氣轉(zhuǎn)化為更安全的甲烷，原理：CO2(g)+4H2(g)2H2O(g)+CH4(g)ΔH=-168.5kJ·mol-1。已知相同條件下甲烷的燃燒熱約是氫氣的3.1倍，H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1，則CH4的燃燒熱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，依據(jù)蓋斯定律將①+③×3-②×4得到4KClO3(s)=3KClO4(s)+KCl(s)的ΔH=-144kJ·mol-13.ΔH1+ΔH2-12ΔH解析根據(jù)分步變化，寫出熱化學(xué)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由蓋斯定律可知，①+②-12×③得CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g)，則ΔH=ΔH1+ΔH2-12ΔH4.-213kJ·mol-1解析根據(jù)蓋斯定律，將Ⅳ×12-Ⅱ-Ⅲ得反應(yīng)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解析根據(jù)ΔH=生成物總能量-反應(yīng)物總能量，則ΔH=(E5-E1)kJ·mol-1。6.+123解析ΔH=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和，除去異丁烷和異丁烯中相同的化學(xué)鍵，則反應(yīng)的ΔH=(413×2kJ·mol-1+348kJ·mol-1)-615kJ·mol-1-436kJ·mol-1=+123kJ·mol-1。7.-122.5kJ·mol-1解析由蓋斯定律可知，反應(yīng)Ⅰ×2+反應(yīng)Ⅱ×2+反應(yīng)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=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，ΔH3=(318+3×360+431-4×360-436)kJ·mol-1=-47kJ·mol-1。9.(1)-118(2)614.7解析(1)反應(yīng)③=反應(yīng)①+12×反應(yīng)②，即ΔH3=ΔH1+12ΔH2=(+123.8-12×483.6)kJ·mol-1=-118kJ·mol-1。(2)設(shè)CC的鍵能是xkJ·mol-1，根據(jù)ΔH=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和，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)，達(dá)平衡時(shí)，體系向環(huán)境放熱akJ，則當(dāng)通入1mol(g)和5molH2(g)，體系向環(huán)境放熱5akJ；當(dāng)加入0.8mol，達(dá)平衡時(shí)，體系向環(huán)境吸熱bkJ，則若通入1mol(g)，達(dá)平衡時(shí)，體系向環(huán)境吸熱5b4kJ，所以ΔH1=(5a+54b)kJ·mol-1。11.-883.5解析H2燃燒的熱化學(xué)方程式為H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)①，H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1②，CH4(g)+2H