主观题突破(四) 化学反应原理的综合分析(专题微讲Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考化学大二轮专题复习

主观题突破(四)　化学反应原理的综合分析

热点题空考法

热点题空1　热化学方程式的书写与焓变的计算

1.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而造成错误。

(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,从而导致错误。

(3)漏写ΔH的单位,或者将ΔH的单位写为kJ,从而造成错误。

(4)反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。

(5)对燃烧热的概念理解不到位,忽略其标准是1 mol可燃物而造成错误。

(6)对中和反应的反应热理解不准确。

①强酸与强碱中和反应的反应热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S结合成BaSO4沉淀也会放热。

2.焓变的计算

(1)根据(相对)能量计算:ΔH=H总(生成物)-H总(反应物)。

(2)根据键能计算:ΔH=∑E(反应物键能)-∑E(生成物键能)。

(3)根据活化能计算:ΔH=E(正反应的活化能)-E(逆反应的活化能)。

3.盖斯定律

(1)ΔH与盖斯定律。

利用盖斯定律求热化学方程式中的焓变ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。

(2)盖斯定律的答题模板——叠加法。

步骤1:“倒”。

为了将方程式相加得到目标方程式,可将部分方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但符号相反。这样就不用再做减法运算了,实践证明,方程式相减时往往容易出错。

步骤2:“乘”。

为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式乘以某个倍数,反应热也要乘以相应倍数。

步骤3:“加”。

上面的两个步骤做好了,只要将方程式相加即可得目标方程式,反应热也要相加。

1.(2025·山东卷)利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO2转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:

Ⅰ.CaS(s)+2SO2(g)CaSO4(s)+S2(g)　ΔH1

Ⅱ.CaSO4(s)+4H2(g)CaS(s)+4H2O(g)　ΔH2

Ⅲ.SO2(g)+3H2(g)H2S(g)+2H2O(g)　ΔH3

反应4H2(g)+2SO2(g)4H2O(g)+S2(g)的焓变ΔH= ΔH1+ΔH2 (用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。

解析　根据盖斯定律,由Ⅰ+Ⅱ可得4H2(g)+2SO2(g)4H2O(g)+S2(g)　ΔH=ΔH1+ΔH2。

2.(2025·安徽卷)通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应:

①HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH1=+26.3 kJ·mol-1

②HCOOH(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH2=-14.9 kJ·mol-1

反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的ΔH= -41.2  kJ·mol-1。

解析　根据盖斯定律,由反应②-反应①,可得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH=-14.9 kJ·mol-1-26.3 kJ·mol-1=-41.2 kJ·mol-1。

3.(2025·陕晋宁青卷)已知下列反应:

Ⅰ.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)　ΔH1=+101 kJ·mol-1

Ⅱ.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)　ΔH2=-166 kJ·mol-1

Ⅲ.CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)　ΔH3=+41 kJ·mol-1

计算MgCO3(s)+4H2(g)MgO(s)+2H2O(g)+CH4(g)　ΔH4= -65  kJ·mol-1。

解析　根据盖斯定律,目标反应=反应Ⅰ+反应Ⅱ,则ΔH4=ΔH1+ΔH2=+101 kJ·mol-1-166 kJ·mol-1=-65 kJ·mol-1。

4.(2025·甘肃卷)已知反应Ⅰ:C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)　ΔH1=-175 kJ·mol-1(25 ℃,101 kPa)

反应Ⅱ:C2H2(g)+2H2(g)C2H6(g)　ΔH2=-312 kJ·mol-1(25 ℃,101 kPa)

25 ℃,101 kPa时,反应C2H4(g)+H2(g)C2H6(g)　ΔH= -137  kJ·mol-1

解析　根据盖斯定律,目标反应=反应Ⅱ-反应Ⅰ,故ΔH=ΔH2-ΔH1=-137 kJ·mol-1。

5.(2024·安徽卷)C2H6氧化脱氢反应:

2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)　ΔH1=-209.8 kJ·mol-1

C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)　ΔH2=+178.1 kJ·mol-1

计算:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH3= -566  kJ·mol-1。

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,则ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2) kJ·mol-1=-566 kJ·mol-1。

6.(2024·黑吉辽卷)为了实现氯资源循环利用,工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气:2HCl(g)+O2(g)Cl2(g)+H2O(g)　ΔH1=-57.2 kJ·mol-1。结合以下信息,可知H2的燃烧热ΔH= -285.8  kJ·mol-1。

H2O(l)H2O(g)　ΔH2=+44.0 kJ·mol-1

H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)　ΔH3=-184.6 kJ·mol-1

解析　表示氢气燃烧热的热化学方程式为④H2(g)+O2(g)H2O(l),设①2HCl(g)+O2(g)Cl2(g)+H2O(g),②H2O(l)H2O(g),③H2(g)+Cl2(g)2HCl(g),则④=①+③-②,氢气的燃烧热ΔH=(-57.2-184.6-44) kJ·mol-1=-285.8 kJ·mol-1。

7.(2024·甘肃卷)由SiCl4制备SiHCl3:SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g)　ΔH1=+74.22 kJ·mol-1　(298 K)

已知SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)　ΔH2=+219.29 kJ·mol-1　(298 K)

298 K时,由SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)制备56 g硅 吸 (填“吸”或“放”)热 587.02  kJ。

解析　由题给热化学方程式:①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g)　ΔH1=+74.22 kJ·mol-1;②SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)　ΔH2=+219.29 kJ·mol-1;则根据盖斯定律可知,①+②,可得热化学方程式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 mol=587.02 kJ。

8.(2024·湖南卷)已知下列反应

ⅰ:HOCH2CH2COOC2H5(g)CH2CHCOOC2H5(g)+H2O(g)　ΔH1

ⅱ:CH2CHCOOC2H5(g)+NH3(g)CH2CHCONH2(g)+C2H5OH(g)　ΔH2

ⅲ:CH2CHCONH2(g)CH2CHCN(g)+H2O(g)　ΔH3

则HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)CH2CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)　ΔH= ΔH1+ΔH2+ΔH3 (用含ΔH1、ΔH2和ΔH3的代数式表示)。

解析　根据盖斯定律,总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)CH2CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)可以由反应ⅰ+反应ⅱ+反应ⅲ得到,故ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。

9.(2024·广东卷)酸在多种反应中具有广泛应用,其性能通常与酸的强度密切相关。酸催化下NaNO2与NH4Cl混合溶液的反应(反应a),可用于石油开采中油路解堵。

反应a:N(aq)+N(aq)N2(g)+2H2O(l)

已知:

则反应a的ΔH= ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4 。

解析　由已知可得:

Ⅰ.NaNO2(s)+NH4Cl(s)N2(g)+NaCl(s)+2H2O(l)　ΔH1;

Ⅱ.NaNO2(s)Na+(aq)+N(aq)　ΔH2;

Ⅲ.NH4Cl(s)Cl-(aq)+N(aq)　ΔH3;

Ⅳ.NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)　ΔH4;

由盖斯定律可知,目标方程式N(aq)+N(aq)N2(g)+2H2O(l)可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到,故反应ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4。