专题三 知识区间一 (主观题)一 热化学方程式的书写与焓变的计算（课件PPT）-【正禾一本通】2025年高考化学高三二轮专题复习高效讲义（新教材，单选版）

高三二轮专题复习高效讲义 化 学 高三二轮专题复习高效讲义 化 学 1 专题三 PPT下载 http:///xiazai/ 化学反应原理 2 知识区间一 PPT下载 http:///xiazai/ 化学反应与能量变化 3 二、常以主观题形式考查的学习任务群 (一)　热化学方程式的书写与焓变的计算 课下巩固检测练（二十） 热化学方程式的书写与焓变的计算 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 01 02 03 04 05 06 07 谢谢观看 1.(2022·河北高考节选)298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ， 1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为__________。 2．(2021·海南高考节选)已知25 ℃，100 kPa时：1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 804 kJ热量。则25 ℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为______。 答案：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol-1 答案：6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)＋6O2(g)　ΔH＝＋2 804 kJ·mol-1 3．(2021·天津高考节选)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式：____________________________________________________________。 从能量角度分析，铁触媒的作用是______________________________。 答案：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－(a－b) kJ·mol-1　降低反应的活化能 解题必备知能 热化学方程式书写易出现的错误 (1)未标明反应物或生成物的状态。 (2)反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出“＋”号，放热反应未标出“－”号。 (3)漏写ΔH的单位，或者将ΔH的单位写为kJ。 (4)反应热的数值与方程式的计量数不对应。 (5)对燃烧热的概念理解不到位，忽略其标准是1 mol可燃物。 (6)对中和反应反应热理解不准确 ①强酸与强碱的中和反应反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，若用弱酸代替强酸(或用弱碱代替强碱)，因电离吸热，放出的热量减少。 ②若用浓硫酸(或NaOH固体)作反应物，放出热量增多。 ③若是稀硫酸和Ba(OH)2反应，生成1 mol H2O(l)时所释放的热量会比57.3 kJ多，原因是H＋与OH－结合成1 mol H2O(l)的同时，Ba2+和结合成BaSO4沉淀也会放热。 题组跟进演练 1.目前Haber­Bosch法是工业合成氨的主要方式，其生产条件需要高温高压。为了有效降低能耗，过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的替代方法。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程，图示为N2和H2在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略)，其中“*”表示被催化剂吸附。 氨气的脱附是________(填“吸热”或“放热”)过程，合成氨的热化学方程式为_______________________________________________________。 解析：由势能面图可知，氨气从催化剂上脱附时势能面在升高，为吸热过程，由图知， mol氮气和 mol氢气生成1 mol氨气的反应热为21 kJ·mol-1－17 kJ·mol-1－50 kJ·mol-1＝－46 kJ·mol-1，则合成氨的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol-1。 答案：吸热　N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol-1 2．钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，下图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。每生成92 g液态HCOOH放出62.4 kJ的热量。 根据图示写出该反应的热化学方程式：___________________________。 解析：根据整个流程图可知，CO2(g)和H2(g)为反应物，生成物为HCOOH(l)，92 g HCOOH的物质的量为＝2 mol，所以生成1 mol HCOOH(l)放出31.2 kJ热量，热化学方程式为H2(g)＋CO2(g)===HCOOH(l)　ΔH＝－31.2 kJ·mol-1。 答案：H2(g)＋CO2(g)===HCOOH(l)　ΔH＝－31.2 kJ·mol-1 考向2　焓变的计算 高考真题导向 1．(2024·广东高考节选)反应a：(aq)＋(aq)===N2(g)＋2H2O(l) 已知： 则反应a的ΔH＝__________________________________________。 解析：由已知可得： Ⅰ.NaNO2(s)＋NH4Cl(s)===N2(g)＋NaCl(s)＋2H2O(l)　ΔH1； Ⅱ.NaNO2(s)===Na＋(aq)＋(aq)　 ΔH2； Ⅲ.NH4Cl(s)===Cl－(aq)＋(aq)　 ΔH3； Ⅳ.NaCl(s)===Na＋(aq)＋Cl－(aq)　 ΔH4； 由盖斯定律可知，目标方程式(aq)＋(aq)===N2(g)＋2H2O(l)可由方程式Ⅰ－Ⅱ－Ⅲ＋Ⅳ得到，故ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3＋ΔH4。 答案：ΔH1－ΔH2－ΔH3＋ΔH4 2．(2023·全国卷乙节选)(1)在N2气氛中，FeSO4·7H2O的脱水热分解过程如图所示： 根据上述实验结果，可知x＝________，y＝________。 (2)已知下列热化学方程式： FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)＋7H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol-1 FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)＋xH2O(g) ΔH2＝b kJ·mol-1 FeSO4·yH2O(s)===FeSO4(s)＋yH2O(g) ΔH3＝c kJ·mol-1 则FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O(s)2(FeSO4·xH2O)(s)的ΔH＝__________kJ·mol-1。 解析：(1)由题图可知，FeSO4·7H2O→FeSO4即7个结晶水完全失去时失重比为45.3%，则失重比为19.4%时，失去的结晶水数目为≈3，故x＝7－3＝4，同理可推出y＝7－≈1。(2)将题中反应依次编号为①、②、③，已求得x＝4，y＝1，则根据盖斯定律，由①＋③－2×②可得FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O(s)===2(FeSO4·xH2O)(s)　ΔH＝ΔH1＋ΔH3－2ΔH2＝(a＋c－2b) kJ·mol-1。 答案：(1)4　1　(2)(a＋c－2b) 解题必备知能 应用盖斯定律解题的步骤如下所示： 题组跟进演练 1.在铑催化剂的作用下，乙烯合成丙醛涉及的反应如下： 主反应Ⅰ.C2H4(g)＋H2(g)＋CO(g)⥫⥬CH3CH2CHO(g)　ΔH1 副反应Ⅱ.C2H4(g)＋H2(g)⥫⥬C2H6(g)　ΔH2 T ℃时，向恒压容器中充入0.2 mol C2H4(g)、0.2 mol H2(g)和0.2 mol CO(g)。若在该条件下只发生主反应Ⅰ，达平衡时，放出15.48 kJ的能量；若向相同容器中充入0.4 mol CH3CH2CHO(g)，吸收20.64 kJ的能量，则反应Ⅰ的ΔH1＝_______kJ/mol。 解析：向恒压容器中充入0.2 mol C2H4(g)、0.2 mol H2(g)和0.2 mol CO(g)，若在该条件下只发生主反应Ⅰ，达平衡时，放出15.48 kJ的能量，反应C2H4(g)＋H2(g)＋CO(g)⥫⥬CH3CH2CHO(g)的Q正＝－＝－77.4 kJ/mol；若向相同容器中充入0.4 mol CH3CH2CHO(g)，吸收20.64 kJ的能量，Q逆＝＝51.6 kJ/mol，所以ΔH1＝Q正－Q逆＝－(77.4＋51.6)＝－129 kJ/mol。 答案：－129 2．(2024·甘肃高考节选)由SiCl4制备SiHCl3：SiCl4(g)＋H2(g)===SiHCl3(g)＋HCl(g)　ΔH1＝＋74.22 kJ·mol-1(298K) 已知SiHCl3(g)＋H2(g)===Si(s)＋3HCl(g)　ΔH2＝＋219.29 kJ·mol-1(298K) 298K时，由SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)制备56 g硅________(填“吸”或“放”)热_______ kJ。升高温度有利于制备硅的原因是____________。 解析：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋74.22 kJ·mol-1＋(＋219.29 kJ·mol-1)＝＋293.51 kJ·mol-1，则制备56 g Si，即2 mol Si，需要吸收热量为293.51 kJ·mol-1×2＝587.02 kJ·mol-1；该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅。 答案：吸　587.02　该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动 3．NH3还原技术是目前高效、成熟的去除NOx的技术之一(NH3＋NOxN2＋H2O)。使用V2O5/(TiO2­SiO2)催化剂能有效脱除工厂烟气中的氮氧化物。已知： 反应Ⅰ.4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l) ΔH1＝－905.8 kJ·mol-1 反应Ⅱ.N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝＋180.0 kJ·mol-1 反应4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)===4N2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝_______kJ·mol-1。 解析：由盖斯定律可得，反应Ⅰ－反应Ⅱ×4可得题中热化学方程式，即ΔH＝ΔH1－4ΔH2＝－905.8 kJ/mol－4×180.0 kJ/mol＝－1 625.8 kJ/mol。 答案：－1 625. 8 1．燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量，其常用单位为kJ·kg-1。已知下列物质的燃烧热(25 ℃、101 kPa)： 燃料 H2 CO CH4 C8H18(辛烷) 燃烧热/(kJ·mol-1) 285.8 283.0 890.3 5 518 据上表数据回答下列问题： (1)试写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式：_______________________。 (2)CH4的热值约为____________(保留3位有效数字)。 (3)上表所列燃料的热值最大的是________(填化学式)。 解析：(2)由于CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1，则其热值约为×103 g·kg-1≈5.56×104 kJ·kg-1。 (3)H2、CO、C8H18的热值分别为×103 g·kg-1≈1.43×105 kJ·kg-1、×103 g·kg-1≈1.01×104 kJ·kg-1、×103 g·kg-1≈4.84×104 kJ·kg-1，所以热值最大的是氢气。 答案：(1)C8H18(l)＋O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)　 ΔH＝－5 518 kJ·mol-1 (2)5.56×104 kJ·kg-1　(3)H2 2．(1)CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图所示： 化学键 键能/(kJ·mol-1) 436 326 803 464 414 写出该反应的热化学方程式：_________________________________。 (2)CO2催化加氢制CH3OH的一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如CO2*表示CO2吸附在催化剂表面)。 该反应历程中决速步反应的化学方程式为______________________。 解析：(1)由反应图示可知图形与化学键对应关系为 H—H C—O CO O—H C—H ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝2×803 kJ·mol-1＋3×436 kJ·mol-1－3×414 kJ·mol-1－326 kJ·mol-1－3×464 kJ·mol-1＝－46 kJ·mol-1。 (2)据图可知CO2(g)＋2H*＋2H2(g)===COOH*＋H*＋2H2(g)活化能最大，是决速步骤。 答案：(1)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－46 kJ·mol-1 (2)CO2(g)＋2H*＋2H2(g)===COOH*＋H*＋2H2(g)[或CO2(g)＋2H*===COOH*＋H*或CO2(g)＋H*===COOH*] 3．(2022·广东高考节选)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)Y(g)过程的焓变为_______________________________(列式表示)。 答案：E1－E2＋ΔH＋E3－E4 4．(2023·河南信阳联考节选)含氮化合物在现代工业、环境治理中有重要地位。用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。 已知：①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574 kJ/mol ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 160 kJ/mol ③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ/mol 写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l) 的热化学方程式 ____________________________________________________________。 答案：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－955 kJ/mol 5．(2024·广西南宁二模)CO、NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的CO、NOx是环境保护的重要课题。已知： 反应1：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－283.0 kJ·mol-1 反应2：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH2＝＋180.0 kJ·mol-1 反应3：2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH3 反应4：2H2(g)＋2NO(g)⥫⥬N2(g)＋2H2O(g)　ΔH4 回答下列问题： 计算ΔH3＝________ kJ·mol-1，反应3自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 答案：－746.0　低温 6．实验室可用KClO3分解制取O2，KClO3受热分解的反应分两步进行： ①4KClO3(s)===3KClO4(s)＋KCl(s) ②KClO4(s)===KCl(s)＋2O2(g) 已知： K(s)＋Cl2(g)===KCl(s)　ΔH＝－437 kJ·mol-1 K(s)＋Cl2(g)＋O2(g)===KClO3(s)　ΔH＝－398 kJ·mol-1 K(s)＋Cl2(g)＋2O2(g)===KClO4(s)　ΔH＝－433 kJ·mol-1 则反应4KClO3(s)===3KClO4(s)＋KCl(s)的ΔH＝________ kJ·mol-1。 答案：－144 7．(2024·广西柳州三模节选)将二氧化碳资源化是实现“碳中和”目标的重要手段。回答下列问题： 利用CH4和重整技术可获得合成气(主要成分为CO和H2)，反应如下： Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＝＋247 kJ·mol-1 Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41 kJ·mol-1 反应CH4(g)＋3CO2(g)⥫⥬4CO(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________ kJ·mol-1，该反应活化能Ea(正)________Ea(逆)(填“>”“<”或“＝”)。 $$