反應(yīng)熱的計算-2024年高考化學(xué)答題技巧

反應(yīng)熱的計算

1V前?常見題型解讀

反應(yīng)熱的計算是高考的重點及熱點，屬于必考知識點，對近年來的高考化學(xué)試題中反應(yīng)熱的計

算進行了統(tǒng)計與梳理，其中“蓋斯定律”型反應(yīng)熱的求解最為常見。通過對此題型的題型特征、解

題策略等進行歸納總結(jié)，以相應(yīng)的高考真題進行分析，搭建“思維認知模型”，從題型特征、解題

依據(jù)、解題思路、解題關(guān)鍵、解題步驟、典例示范等角度幫助師生形成模型認知素養(yǎng)，能快速、準

確解決“蓋斯定律”型反應(yīng)熱的求解。

I善總結(jié)?答題模板構(gòu)建

1r目標熱化學(xué)方程式中某物質(zhì)只與一個已知熱化學(xué)方程式共有?

則選擇此物質(zhì)為參照物?以此參照物在目標熱化學(xué)反應(yīng)方程式中的

第#

位度及計量數(shù)確定已知熱化學(xué)方程式的計口數(shù)、的必變量

唯

一②若目標熱化學(xué)方程式中某物質(zhì)在多個已知的熱化學(xué)方程式中出現(xiàn)方

在計算確定AH時.該物質(zhì)暫時不考慮作為參照物

一

第

調(diào)

系將參照物在已知熱化學(xué)方程式中的計量數(shù)溫整為與目標熱化學(xué)方程式中相同

數(shù)

1-捌1

一

定

側(cè)已知熱化學(xué)方程式的某個或某兒個物質(zhì)與目標熱化學(xué)方程式中的共有物質(zhì)

向為反應(yīng)物或生成物）.直接相加；反之.相減

第

消

四

無經(jīng)過上述三個步驟處理后仍然出現(xiàn)與目標方程式無關(guān)的物質(zhì),再通過調(diào)用

步

關(guān)

一軻余的已知方程式，消除無關(guān)的物質(zhì)

一

做

第

運

五而培女葭人.求出科'定IIb方程式的仄上償或拉*“要求m熱化學(xué)

算

步I方程式_________________________________________________________________I

O3

勤積累?解題技巧解讀

一、反應(yīng)熱的計算

雙向關(guān)系：通過培變可計VZ轆

判斷A，的正負4能等.鍵能等可計道均變

▲

轆能公式：反應(yīng)物總鍵能一生成物總鍵能

定律一J給變口口v活化能公式：正反應(yīng)活化能一逆反應(yīng)活化能

總能量公式：生成物總能U—反庖物總能量

(其中能壘圖中的相對能%.相當于總能量)

通過蓋斯定律計算地變，繼而

可以計以次能等，難度提升.

1.根據(jù)熱化學(xué)方程式計算

熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成正比。例如,

c?A(g)+feB(g)=cC(g)+dD(g)AH

abcd|A//]

n(A)n(B)n(C)〃(D)Q

“(A)_"(B)_“(C)_"(D)=Q

則abcd|AH|

2.根據(jù)反應(yīng)物、生成物的鍵能計算

(1)AH=生成物總能量一反應(yīng)物總能量=H(生成物)一H(反應(yīng)物)

(2)AH=反應(yīng)物總鍵能之和一生成物總鍵能之和

常見物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目

物質(zhì))CH(C-H)SiO(Si-O)石墨金剛石()

CO2(C==O4P4(P-P)2Sis8s-s

鍵數(shù)24641.5228

(3)AH=Ei—&，Ei為正反應(yīng)的活化能，民為逆反應(yīng)的活化能

3.根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值計算

。(放)=〃(可燃物)x|A”(燃燒熱)|。

4.根據(jù)蓋斯定律計算

若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳,可以有兩個途徑

①由A直接變成D,反應(yīng)熱為△//；

②由A經(jīng)過B變成C,再由C變成D,每步的反應(yīng)熱分別為AHi、△心、AH3?

如圖所示：

則有A8=AHi+AH2+AH3。

二、“蓋斯定律”型反應(yīng)熱的思維認知模型

1.題型特征：

由多個已知熱化學(xué)方程式，求目標熱化學(xué)方程式的反應(yīng)熱AH或?qū)懗瞿繕藷峄瘜W(xué)方程式的熱化學(xué)方程

式。

此類題型比較成熟，特征、分值及出現(xiàn)在試卷中的位置較為固定。

2.計算依據(jù)：

蓋斯定律：即不管化學(xué)反應(yīng)分一步完成或幾步完成，反應(yīng)熱相同.化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的

始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)。

3.解題思路：

首先觀察最終方程式的反應(yīng)物和生成物，利用已知方程式的加法或減法消去最終方程式?jīng)]有出現(xiàn)的中

間產(chǎn)物，得到總反應(yīng)方程式。然后，將兩個方程式加減乘除得到新的反應(yīng)方程式，焰變也隨之變化。最后，

根據(jù)消元的路徑代入數(shù)據(jù)求出目標反應(yīng)方程式烙變。

4.解題步驟：

觀察反應(yīng)物、生成物在已知式中的位置，根據(jù)目標方程式中各物質(zhì)計量數(shù)和位置的需要，對已知方

程式進行處理，或調(diào)整計量數(shù)或調(diào)整反應(yīng)方向.

突破解題最大的難點，具體而言可以分以下步驟：

1）若目標熱化學(xué)反應(yīng)方程式中只與一個已知熱化學(xué)方程式共有的某物質(zhì)為參考物，以此參照物在目標熱

化學(xué)反應(yīng)方程式中的位置及計量數(shù)確定分熱化學(xué)方程式的計量數(shù)、AH的改變量及加減.若目標熱化學(xué)反應(yīng)

方程式中某物質(zhì)，在多個已知的熱化學(xué)方程式中出現(xiàn)，則在計算確定AH時暫時不考慮。

2）將參照物在已知分反應(yīng)中的計量數(shù)調(diào)整為與目標熱化學(xué)反應(yīng)方程式中相同；

3）在目標熱化學(xué)反應(yīng)方程式中以及已知分熱化學(xué)方程式的同一邊（同為反應(yīng)物或生成物）；直接相加；

反之，相減；

4）經(jīng)過上述三個步驟處理后仍然出現(xiàn)與目標方程式無關(guān)的物質(zhì)，再通過調(diào)整相關(guān)已知方程式的方式，消

除目標方程式中無關(guān)的物質(zhì)。

5）將焰變代入，求出特定目標方程式的反應(yīng)熱或按題目要求書寫目標熱化學(xué)方程式-

同時筆者根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)將解題步驟總結(jié)為朗朗上口的順口溜：

察唯一、調(diào)系數(shù)、定側(cè)向、同側(cè)加、異側(cè)減、消無關(guān)、作運算

三、常用關(guān)系式

熱化學(xué)方程式焰變之間的關(guān)系

aA=BAHi

AH=-AH1或AHi=aAH

2a2

A-aB組

aA^=BAHi

AH1=-AH2

B^=aAAH2

A^UB

爪

AAH=AHI+AH2

C

04.

跟教學(xué)?解題思維剖析

1.(2023?湖南卷，16節(jié)選XD已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

21

@C6H5C2H5(g)+yO2(g)=8CO2(g)+5H2O(g)AHl=—4386.9kJ.moL

-1

②C6H5cH=CH2(g)+10O2(g)=8co2(g)+4H2O(g)AH2=-4263.IkJ.mol

1

③H。(g)+gO?(g)=H2O(g)AH3=-241.8kJ-moF

1

計算反應(yīng)④C6H5GH5(g)口C6H5CH=CH2(g)+H2(g)的AH4=kj.mor；

2.(2023?湖北省選擇性考試，19節(jié)選)(1)已知C40Hx中的碳氫鍵和碳碳鍵的鍵能分別為431.0kJ-mol-1

和298.0kJ-mol^H-H鍵能為436.0kJ-mori。估算C40H20(g)二^C40Hl8(g)+Hz(g)的AH=kJ-mol

-1

o

3.(2023?全國乙卷，28節(jié)選X2)已知下列熱化學(xué)方程式：

1

FeSO4-7H2O(s)FeSC)4(s)+7H2O(g)AH^akJmor

1

FeSO4xH2O(s)FeSO4(s)+xH2O(g)AH2=bkJ-mor

FeS04-yH2O(s)-FeS04(s)+yHoOCg)AH3=ckJ-mor1

1

則FeSO4-7H2O(s)+FeSO4-yH2O(s)2FeSO4xH2O(s)的AH=kJ-mol-?

4.(2023?浙江省1月選考，19)“碳達峰?碳中和”是我國社會發(fā)展重大戰(zhàn)略之一，CH4還原CCh是實現(xiàn)“雙

碳”經(jīng)濟的有效途徑之一，相關(guān)的主要反應(yīng)有：

I：CH4(g)+CO2(g)-2co(g)+2H2(g)AH,=+247kJ?mol-',Ki

1

II：CO2(g)+H2(g)=^CO(g)+H2O(g)AH2=+41khmol-,K2

1

⑵反應(yīng)CH4(g)+3CO2(g)/4co(g)+2H2O(g)的AH=_________kJ^mol,K=(用K、&表示)。

5.(2023?全國甲卷，28節(jié)選)甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法?；卮鹣铝袉栴}：

(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

①3Ch(g)2C)3(g)K,AHi=285kJ-moF1

②2cH4(g)+O2(g)2CH3OH(1)K2AH2=-329kJ-mo「

1

反應(yīng)③CH4(g)+O3(g)CH30H⑴+O2(g)的A“3=kJ-mor,平衡常數(shù)K3=(用Ki、

冷表示)。

6.(2023?浙江省6月選考，19節(jié)選)水煤氣變換反應(yīng)是工業(yè)上的重要反應(yīng)，可用于制氫。

1

水煤氣變換反應(yīng)：H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)AH=-41.2kJ-mol

該反應(yīng)分兩步完成：

3FezO3(s)+CO(g)-2Fe3O4(s)+COo(g)AHi=—47.2kJ-mol-1

2Fe3O4(s)+H2O(g)3Fe2O3(s)+H2(g)

(1)AHo=kJ-mol-1o

7.(2022?全國甲卷)金屬鈦(Ti)在航空航天、醫(yī)療器械等工業(yè)領(lǐng)域有著重要用途，目前生產(chǎn)鈦的方法之

一是將金紅石(TiCh)轉(zhuǎn)化為TiCk,再進一步還原得到鈦。TiCh轉(zhuǎn)化為TiCL有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃

時反應(yīng)的熱化學(xué)方程式及其平衡常數(shù)如下：

-2

⑴直接氯化：TiO2(s)+2C12(g)=TiCl4(g)+O2(g)AHi=172kJ-mo「^pi=1.0xl0

112

(ii)碳氯化：TiO2(s)+2Ch(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)AH2=-SlkJ-mor^pi=1.2xlOpa

反應(yīng)2c(s)+C)2(g):2CO(g)的△”為kJ-mor1

8.(2022?全國乙卷)油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，需要回收處理并加以

利用。已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

①2H2s(g)+3O2(g)^=2SO2(g)+2H20(g)AHi=-1036kJmor'

②4H2s(g)+2so2(g)^=3S2(g)+4H20(g)AHo=94kJ-mo「

③2H2(g)+O2(g)^=2H2O(g)AH3=—484kJ-mol-1

1

計算H2S熱分解反應(yīng)④2H2s(g);S2(g)+2H2的A/74=kJ-moF

1

9.(2022?湖北卷)已知：@CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)AHi=-65.17kJ-mor

@Ca(OH)2(s)=Ca2+(aq)+20H-(aq)—16.73kJmor1

—.31

③Al(s)+OJT(aq)+3H2O(l)=[Al(OH)4「(aq)+-H2(g)AH3=-415.0kJ-moF

1

則CaO(s)+2Al(s)+7H2(Xl)=Ca2+(aq)+2[Al(OH)4r(aq)+3H2(g)的A/74=kJ-moF

10.(2022.河北卷)氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，以氫燃料為代表的燃料電池有良好的?yīng)用前景。

298K時，1g%燃燒生成EWXg)放熱⑵kJ,Imol氏0(1)蒸發(fā)吸熱44kJ,表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式

為。

11.(2021?全國甲卷)CO2加壓制甲醇的總反應(yīng)可表示為CC)2(g)+3H2(g)u^CH30H(g)+H2O(g),該反

應(yīng)一般認為通過如下步驟來實現(xiàn)：

1

①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH1=+41kJ-mor

-1

@CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)Aft=-90kJ-mol

總反應(yīng)的AH=kJ-mol1

12.(2021?全國乙卷)Kistiakowsky曾研究了NOCI光化學(xué)分解反應(yīng)，在一定頻率(v)光的照射下機理為:

NOCl+Ziv—>NOC1*

N0C1+N0C1*―>2NO+C12

其中/7V表示一個光子能量，NOC1*表示NOC1的激發(fā)態(tài)。可知，分解1mol的NOC1需要吸收mol

的光子

13.(2021.湖南卷)氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，在一定溫度下，

利用催化劑將NH3分解為N2和H2

相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)

N=HN

化學(xué)鍵

N—H—H

944339

鍵能￡7(kJ-moir)

66.00.8

反應(yīng)2NH3(g)=iN2(g)+3H2(g)AH=kJ-moP1；

14.(2021?河北卷)當今，世界多國相繼規(guī)劃了碳達峰、碳中和的時間節(jié)點，因此，研發(fā)二氧化碳利用

技術(shù)、降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。大氣中的二氧化碳主要來自煤、石油及其他含碳化合物的

燃燒。已知25。(2時，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：

物質(zhì)C(石墨，s)

H2(g)C6H6(1)

燃燒熱△H(kJ-mo「

-393.5

1)285.83267.5

則250c時H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6⑴的熱化學(xué)方程式為

15.(2021?廣東卷)我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。CE與CCh重整是CCh

利用的研究熱點之一。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng)：

a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)AHi

b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2

c)CH4(g)C(s)+2H2(g)AH3

d)2C0(g)CO2(g)+C(s)AH4

e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)AH5

根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)a的NH\=(寫出一個代數(shù)式即可)

16.(2021?湖北卷)丙烯是一種重要的化工原料，可在催化劑作用下，由丙烷直接脫氫或氧化脫氫制備

反應(yīng)1(直接脫氫)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)AHi=+125kJ-mo「

已知鍵能：E(C—H)=416kJ/molE(H—H)=436kJ/moL由此計算生成Imol碳碳兀鍵放出的能量為

______kJ；

,模型遷移演練

1.(2024.山東濟寧高三期末節(jié)選)研究CO2的資源綜合利用，對實現(xiàn)“碳達峰”和“碳中和”有重要意義。

⑴在CO2加氫合成CH30H的體系中，同時發(fā)生以下反應(yīng)：

反應(yīng)I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH,

1

反應(yīng)n.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH,=+41kJ-mor

1

反應(yīng)in.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)AH3=-90kJ-mor

反應(yīng)I的AH尸,該反應(yīng)在___________(填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”)下能自發(fā)。

2.(2024-浙江省浙南名校聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考節(jié)選)已知下列熱化學(xué)方程式：

CuSO4-5H2O(s)==CuSO4(s)+5H2O(g)AHi=akJ-mo「

CuSOrxH2O(s)==CuSO4(s)+xH2O(g)AH2=bkJ-mor1

1

CuSO4.yH2O(s)==CuSO4(s)+yH2O(g)AH3=ckJmor

則CuS04-5H20(s)+CuS0ryH2(D(s)===2[CuSOrxH2(D(s)]的△1!=kJ/mol。

3.(2024.THUSSAT中學(xué)生標準學(xué)術(shù)能力高三診斷性測試節(jié)選)(2)工業(yè)上以CO2和N%為原料在一定溫

度和壓強下合成尿素，反應(yīng)分兩步：

i.CO2(g)+2NH3(g)=H2NCOONH4(g)AHi=-272kJ/mol；

ii.H2NCOONH4(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)AH2=+138kJ/mol；

①反應(yīng)CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)AH3=kJ/moL該反應(yīng)自發(fā)進行的條件是

(填“低溫”、“高溫”、"任何溫度’)。

4.(2024.浙江省三校高三聯(lián)考選考模擬節(jié)選)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品是目前研究的熱點之一，

甲醇是重要的化工原料和優(yōu)良的替代燃料，因此加氫制甲醇被廣泛關(guān)注。在催化劑作用下主要發(fā)生以下反

應(yīng)。

I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AHi=-49.4kJmori

1

II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2=+41kJ-mor

III.CO(g)+2H2(g)二^CH3OH(g)AH3

(1)反應(yīng)ni自發(fā)進行的條件是。

5.(2024?黑龍江龍東五地市高三聯(lián)考節(jié)選)甲烷和乙烯是重要的氣體燃料和化工原料?；卮鹣铝袉栴}：

(1)甲烷化反應(yīng)即為氫氣和碳氧化物反應(yīng)生成甲烷，有利于實現(xiàn)碳循環(huán)利用。

已知涉及的反應(yīng)如下：

1

反應(yīng)I：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)AHi=-206.2kJ-mor

反應(yīng)n：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)AH2

1

反應(yīng)III：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)AH3=-165kJ-mor

則△%=kJ-mol1o

6.(2024.湖北鄂東南省級示范高中教育教學(xué)改革聯(lián)盟高三聯(lián)考節(jié)選)空氣中CO2含量的控制和CO2資源

利用具有重要意義。

(1)已知25。(3、101吐2下，在合成塔中，可通過二氧化碳和氫氣合成甲醇，后續(xù)可制備甲酸。某反應(yīng)體

系中發(fā)生反應(yīng)如下：

I.CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2(D(g)AHi=+41.2kJ-mol1

1

II.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)Aft=-49kJ-moP

1

ffl.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)AH3=-165kJ-mol

①幾種化學(xué)鍵的鍵能如表所示，則“=。

化學(xué)鍵C-HH-HH-0C=O

鍵能/kJ-mol-1413a463797.5

7.(2024?廣西部分高中高三一模節(jié)選)綠色能源是未來能源發(fā)展的方向，積極發(fā)展氫能，是實現(xiàn)“碳達

峰、碳中和”的重要舉措，可以用以下方法制備氫氣。

I.甲烷和水蒸氣催化制氫氣。主要反應(yīng)如下：

1

i.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ?mol-

1

ii.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)AH=-41.2kJ?mol

⑴反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2co(g)+2H2(g)的411=

8.二氧化碳回收利用是環(huán)?？茖W(xué)研究的熱點課題。已知CO2經(jīng)催化加氫可合成低碳烯燃：

2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)AH

⑴幾種物質(zhì)的能量(kJ-mo「)如表所示(在標準狀態(tài)下，規(guī)定單質(zhì)的能量為0,測得其他物質(zhì)生成時放出

的熱量為其具有的能量)：

物質(zhì)

CO2(g)H2(g)CH2=CH2(g)H2O(g)

能量/kJ-mo「i-394052-242

AH=kJ-moP1

⑵幾種化學(xué)鍵的鍵能(kJ-mo「i)

化學(xué)鍵C=OH—HC=CH—CH—O

鍵能能J?mo「i803436615a463

a=______

9.氫氣既是一種優(yōu)質(zhì)的能源，又是一種重要化工原料，高純氫的制備是目前的研究熱點。

(1)甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一，甲烷和水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：

□□□

1

CH4(g)+2H2O(g)r△?CO2(g)+4H2(g)AH=+165,OkJmor

已知反應(yīng)器中存在如下反應(yīng)過程：

1

I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)AHi=+206.4kJ-mor

II.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)AH2

化學(xué)鍵H—H0—HC-Hc=o

鍵能E/(kJ.mol-')436465a1076

根據(jù)上述信息計算：a=,A“2=

10.已知重整過程中部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

①CH4(g)=C(s)+2H2(g)AHi=+74.8kJ-mol-1

1

②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH2=-41.2kJ-mor

1

③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH3=+131.5kJ-mol-

則反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2co(g)+2H2(g)的NH=

1

11.已知：@CO(g)+H2O(g)HCOOH(g)A//i=-72.6kJ-moF

-1

@2CO(g)+O2(g)2co2(g)Aft=-566.0kJ-mol

1

則反應(yīng)2CO2(g)+2H2O(g)2HCOOH(g)+O2(g)的△〃=kJ-moF

12.氨氣具有還原性，例如，氨氣能與鹵素單質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)。已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示。

化學(xué)鍵N—HN三NBr一BrH—Br

鍵能/(kJ.mo「)391946194366

請寫出氨氣與澳蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：______________________________________________

13.已知：I.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)AH^-llSkJ-moF1

1

II.NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)AH2=-199kJ-moF

1

III.N2O4(g)=2NO2(g)A“3=+55.3kJ-moP

1

IV.4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)AH4=—57kJ-moF

1

則反應(yīng)6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)AH=kJ-moF

14.CCh可用來合成低碳烯燒。

1

2co2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)AH=akJ-moF

1

已知：H2和CH2=CH2的燃燒熱分別是285.8kJ-mo「和1411.0kJ-mol_,且H2(D(g)H2O(1)

AH=—44.0kJ-mol1,則a=。

15.已知CaSO4-2H2O脫水過程的熱化學(xué)方程式如下：

13.

1

CaSO4-2H2O(s)=CaSO4-2H2O(s)+2H2O(g)AHi=+83.2kJmoF

CaSO4-1H2O(s)=CaSO4(s)+1H2O(g)AH2

1

又知：CaSO4-2H2O(s)=CaSO4(s)+2H2O(1)AH3=+26kJ-mor

1

H2O(g)=H2O(l)AH4=-44kJ-moP

則為O

16.合成氨工業(yè)上常用下列方法制備H2：

方法I：C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)

方法n：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

已知：①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)AHi=-394kJ.mor1；

②2c(s,石墨)+O2(g):2CO(g)Aft=-222kJ-mol'1；

1

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH3=-484kJ-moF。

試計算25°C時由方法n制備1000gH?所放出的能量為o

1

17.已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)Aff=+180.5kJ-moC

1

C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=-393.5kJ-moF

1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH=-221kJ-moF

1

則反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)AH=kJmoF

18.應(yīng)對霧霾污染、改善空氣質(zhì)量需要從多方面入手，如開發(fā)利用清潔能源。甲醇是一種可再生的清

潔能源，具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。

已知：①CH30H(g)+H2O(l)=CO2(g)+3H2(g)AH=+93.0kJ-moP1

1

②CH30H(g)+TO2(g)=CO2(g)+2H2(g)Aff=-192.9kJ-moP

③CH30H(g);CH30H(1)NH=-38.19kJ-moP1

則表示CH30H(1)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為______________________________________________________

19.環(huán)戊二烯(C)是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：

已知：G(g)=C(g)+H2(g)A//|=100.3kJ-moF1①

1

H2(g)+I2(g)=2HI(g)A//2=-H.0kJ-mor②

1

對于反應(yīng)：O(g)+h(g)=O(B)+2Hl(g)③\H3=kJ-moP

20.工業(yè)合成氨的反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)u^2NH3(g)是人工固氮的主要手段，對人類生存、社會進步和

經(jīng)濟發(fā)展都有重大意義。合成氨反應(yīng)的反應(yīng)歷程和能量變化如下圖所示:

(l)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)\H=

⑵對總反應(yīng)速率影響較小的步驟的能壘(活化能)為kJ.mor1,該步驟的化學(xué)方程式為

21.氨基甲酸核(H2NCOONH4)為尿素生產(chǎn)過程的中間產(chǎn)物，易分解。某小組對氨基甲酸錢的分解實驗

進行探究

1

已知：I.N2(g)+3H2(g)二^2NH3(g)AHi=—92.4kJ-mol-

1

II.C(s)+O2(g)CO2(g)A〃2=—393.8kJ-mol-

1

IILN2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g)H2NCOONH4(S)AH3=-645.7kJ-mol-

(1)寫出H2NCOONH4分解生成NH3與CO2氣體的熱化學(xué)方程式：

(2)已知：RIn&=一竿+C(C為常數(shù))。根據(jù)上表實驗數(shù)據(jù)得到下圖，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱AH=

kJ-mol1

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22.從空氣中捕獲CO2直接轉(zhuǎn)化為甲醇是二十多年來“甲醇經(jīng)濟”領(lǐng)域的研究熱點，諾貝爾化學(xué)獎獲得

者喬治?安德魯教授首次以金屬釘作催化劑實現(xiàn)了這種轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)化如圖所示

H

CH30H⑴八3.,O2(g)

催化劑/XH\

第1步\

2H2(g)步

co2捕獲

H2

HCOO-

第

周0⑴工第3步25^H2(g)

/催化劑

H2

H

HCOO-

(1)如圖所示轉(zhuǎn)化中，第4步常采取.法將甲醇和水進行分離

(2)如圖所示轉(zhuǎn)化中，由第1步至第4步的反應(yīng)熱(AH)依次是bckJ-mor1^JkJ-mol

I,則該轉(zhuǎn)化總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是______________________________________

23.甲醇是重要的化工原料，可用于制備甲醛、醋酸等產(chǎn)品。利用CH4與。2在催化劑的作用下合成甲

醇。

主反應(yīng)：CH4(g)+1o2(g)=CH3OH(g)Aff

副反應(yīng)：CH4(g)+2O2(g)^^CO2(g)+2H2O(g)

科技工作者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了CE、Ch和H2O(g)(H2O的作用是活化催化劑)按照

一定體積比在催化劑表面合成甲醇的反應(yīng)，部分歷程如下圖所示(吸附在催化劑表面的物種用*標注，TS

代表過渡態(tài))

⑴在催化劑表面上更容易被吸附的是(填“比0”或“02”)

⑵該歷程中正反應(yīng)最大的活化能為kJ-mol1,寫出該步驟的化學(xué)方程式：

24.推動煤炭清潔高效利用是未來煤炭利用的發(fā)展方向，其中煤制天然氣(主要成分甲烷)能對燃氣資源

有重要補充作用。在催化劑作用下，其涉及的主要反應(yīng)如下：

1

CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)AHi=-206.2kJ-moFI

1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)A7/2=-41.2kJ-morII

CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)AftIII

荷蘭埃因霍溫大學(xué)學(xué)者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在催化劑鉆表面上反應(yīng)I的反應(yīng)歷程，如

圖所示，其中吸附在鉆催化劑表面上的物種用*標注。

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面20.2

期115.

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