【2026版化学高考步步高大二轮专题复习讲义广东专用版专题五第22练焓变计算和热化学方程式的书写

[分值：50分]

1.(3分)(2025·湛江模拟)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=-49.6 kJ·mol^-1

反应ⅱ：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)　ΔH=+41 kJ·mol^-1

CO(g)和H₂(g)合成CH₃OH(g)的热化学方程式为。 

答案　CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)　ΔH=-90.6 kJ·mol^-1

2.(3分)实验室可用KClO₃分解制取O₂，KClO₃受热分解的反应分两步进行：

Ⅰ.4KClO₃(s)===3KClO₄(s)+KCl(s)

Ⅱ.KClO₄(s)===KCl(s)+2O₂(g)

已知：

①K(s)+Cl₂(g)===KCl(s)　ΔH=-437 kJ·mol^-1

②K(s)+Cl₂(g)+O₂(g)===KClO₃(s)　ΔH=-398 kJ·mol^-1

③K(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

解析①K(s)+Cl₂(g)===KCl(s)　ΔH=-437kJ·mol^-1；②K(s)+Cl₂(g)+O₂(g)===KClO₃(s)　ΔH=-398kJ·mol^-1；③K(s)+Cl₂(g)+2O₂(g)===KClO₄(s)　ΔH=-433kJ·mol^-1，依据盖斯定律，将①+③×3-②×4得到4KClO₃(s)===3KClO₄(s)+KCl(s)的ΔH=-144kJ·mol^-1。

3.(3分)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-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)　ΔH₁

②CH₃OH(g)+O₂(g)===H₂O(l)+HCHO(g)　ΔH₂

③2H₂(g)+O₂(g)===2H₂O(l)　ΔH₃

由盖斯定律可知，①+②-×③得CO₂(g)+2H₂(g)===HCHO(g)+H₂O(g)，则ΔH=ΔH₁+ΔH₂-ΔH₃。

4.(3分)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程如图。

已知：

反应 Ⅱ：H₂SO₄(aq)===SO₂(g)+H₂O(l)+O₂(g)　ΔH₂=+327 kJ·mol^-1

反应 Ⅲ：2HI(aq)===H₂(g)+I₂(g)　ΔH₃=+172 kJ·mol^-1

反应 Ⅳ：2H₂O(l)===2H₂(g)+O₂(g)　ΔH₄=+572 kJ·mol^-1

则反应 Ⅰ ：SO₂(g)+I₂(g)+2H₂O(l)===2HI(aq)+H₂SO₄(aq)　ΔH=。 

答案　-213 kJ·mol^-1

解析根据盖斯定律，将Ⅳ×-Ⅱ-Ⅲ得反应Ⅰ：SO₂(g)+I₂(g)+2H₂O(l)===2HI(aq)+H₂SO₄(aq)　ΔH=-213kJ·mol^-1。

5.(3分)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。

6.(3分)异丁烷直接脱氢制备异丁烯，反应为CH₃CH(CH₃)₂(g)CH₂==C(CH₃)₂(g)+H₂(g)　ΔH。根据下列键能数据，计算该反应的ΔH= kJ·mol^-1。 

答案　+123

解析　ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和，除去异丁烷和异丁烯中相同的化学键，则反应的ΔH=(413×2kJ·mol^-1+348kJ·mol^-1)-615kJ·mol^-1-436kJ·mol^-1=+123kJ·mol^-1。

7.(3分)为了减缓温室效应，实现碳中和目标，可将CO₂转化为甲醚、甲醇等产品。

CO₂与H₂制甲醚(CH₃OCH₃)的主要反应如下：

Ⅰ.CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)　ΔH₁=+41.2 kJ·mol^-1

Ⅱ.CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)　ΔH₂=-90.7 kJ·mol^-1

Ⅲ.2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)　ΔH₃=-23.5 kJ·mol^-1

则总反应2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃OCH₃(g)+3H₂O(g)的ΔH=。 

答案　-122.5 kJ·mol^-1

解析由盖斯定律可知，反应Ⅰ×2+反应Ⅱ×2+反应Ⅲ可得2CO₂(g)+6H₂(g)₃OCH₃(g)+3H₂O(g)　ΔH=+41.2kJ·mol^-1×2-90.7kJ·mol^-1×2-23.5kJ·mol^-1=-122.5kJ·mol^-1。

8.(3分)三氯甲硅烷(SiHCl₃)是生产多晶硅的原料，工业合成SiHCl₃体系中同时存在如下反应：

反应Ⅰ：Si(s)+3HCl(g)SiHCl₃(g)+H₂(g)　ΔH₁=-141.8 kJ·mol^-1

反应Ⅱ：Si(s)+4HCl(g)SiCl₄(g)+2H₂(g)　ΔH₂

反应Ⅲ：SiHCl₃(g)+HCl(g)SiCl₄(g)+H₂(g)　ΔH₃

部分化学键的键能数据如表所示：

则ΔH₃= kJ·mol^-1。 

答案　-47

解析　ΔH=反应物总键能-生成物总键能，ΔH₃=(318+3×360+431-4×360-436) kJ·mol^-1=-47kJ·mol^-1。

9.(6分)丙烷脱氢制丙烯具有重要的经济意义。回答下列问题：

(1)已知下列反应的热化学方程式：

①直接脱氢：CH₃CH₂CH₃(g)===CH₂==CHCH₃(g)+H₂(g)　ΔH₁=+123.8 kJ·mol^-1

②2H₂(g)+O₂(g)===2H₂O(g)　ΔH₂=-483.6 kJ·mol^-1

计算O₂氧化丙烷脱氢反应③CH₃CH₂CH₃(g)+O₂(g)===CH₂==CHCH₃(g)+H₂O(g)的ΔH₃= kJ·mol^-1。 

(2)已知下列键能数据，结合反应①数据，计算C==C的键能是 kJ·mol^-1。 

答案　(1)-118　(2)614.7

解析(1)反应③=反应①+×反应②，即ΔH₃=ΔH₁+ΔH₂=(+123.8-×483.6) kJ·mol^-1=-118kJ·mol^-1。(2)设C==C的键能是xkJ·mol^-1，根据ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和可得，ΔH₁=[2×347.7+8×413.4-(x+347.7+6×413.4+436.0)] kJ·mol^-1=+123.8kJ·mol^-1，解得x=614.7。

10.(3分)常用作有机合成与生物化学中间体，可由脱氢制得，体系中同时发生如下反应：

反应Ⅰ：　ΔH₁>0

反应Ⅱ：　ΔH₂>0

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