突破01 热化学计算-备战2021年高考化学《化学反应原理》逐空突破系列

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原理大题必考题——热化学计算

【规律和方法】

1、定律内容：对于一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，即：化学反应的反应

热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关

2、常用关系式

热化学方程式焓变之间的关系

aA===B　ΔH1

A===B　ΔH2

ΔH2＝ΔH1或ΔH1＝aΔH2

aA===B　ΔH1

B===aA　ΔH2

ΔH1＝－ΔH2

ΔH＝ΔH1＋ΔH2

3、答题模板——叠加法

一“倒”：为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，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

二“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，反应热也要相乘

三“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

4、答题技能：ΔH 的三种计算式

(1)ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和

(2)ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝H(生成物)－H(反应物)

(3)ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能

常见物质中的化学键数目

物质 CO2(C===O

)CH4(C－H) P4(P－P) SiO2(Si－O) 石墨金刚石 S8(S－S) Si

键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2

【真题感悟】

1、[2019·全国卷Ⅰ·节选]我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历

程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

可知水煤气变换的 ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E 正＝_______

_eV，写出该步骤的化学方程式____________________。

2、[2019·全国卷Ⅱ·节选]环戊二烯( )是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下

列问题：

已知： (g)=== (g)＋H2(g)　ΔH1＝100.3 kJ·mol－1 ①

H2(g)＋I2(g)===2HI(g)　ΔH2＝－11.0 kJ·mol－1 ②

对于反应： (g)＋I2(g)=== (g)＋2HI(g) ΔH③3＝________kJ·mol－1

3、[2019·全国卷Ⅲ·节选]Deacon 直接氧化法可按下列催化过程进行：

CuCl2(s)===CuCl(s)＋Cl2(g)　ΔH1＝83 kJ·mol－1

CuCl(s)＋O2(g)===CuO(s)＋Cl2(g) 　ΔH2＝－20 kJ·mol－1

CuO(s)＋2HCl(g)===CuCl2(s)＋H2O(g) 　ΔH3＝－121 kJ·mol－1

则4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1

4、[2019·北京·节选]已知反应器中还存在如下反应：

ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH1

ⅱ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2

ⅲ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH3

……

ⅲ为积炭反应，利用 ΔH1和ΔH2计算 ΔH3时，还需要利用________________________________反应的 ΔH

5、[2019·天津·节选]硅粉与 HCl 在300℃时反应生成 1molSiHCl3气体和 H2，放出 225KJ 热量，该反应的热化学

方程式为________________________

6、[2018·全国卷Ⅰ·节选]已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)　ΔH1＝－4.4 kJ·mol－1

2NO2(g)===N2O4(g)　ΔH2＝－55.3 kJ·mol－1

则反应 N2O5(g)===2NO2(g)＋O2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

7、[2018·全国卷Ⅱ·节选]CH4—CO2催化重整反应为 CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)

已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g) ΔH＝－75 kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH＝－394 kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===CO(g)　 ΔH＝－111 kJ·mol－1

该催化重整反应的 ΔH＝________kJ·mol－1

8、[2018·全国卷Ⅲ·节选]SiHCl3在催化剂作用下发生反应：

2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) ΔH1＝48 kJ·mol－1

3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g) ΔH2＝－30 kJ·mol－1

则反应 4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH 为________kJ·mol－1

9、[2018·北京·节选]近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：

反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g) ΔH1＝＋551 kJ·mol－1

反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3＝－297 kJ·mol－1

反应Ⅱ的热化学方程式：__________________________________

10、[2018·江苏·节选]用水吸收 NOx的相关热化学方程式如下：

2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq) ΔH＝－116.1 kJ·mol－1

3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l) ΔH＝75.9 kJ·mol－1

反应 3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝_____ kJ·mol－1

11、[2017·全国卷Ⅱ·节选]正丁烷(C4H10)脱氢制 1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：

C①4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1

已知：② C4H10(g)+

O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1

H③2(g)+

O2(g)= H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1

反应①的 ΔH1为________ kJ·mol-1

12、[2017·全国卷Ⅰ·节选]下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为______________________________________、

__________________________________________，制得等量 H2所需能量较少的是________

13、[2017·全国卷Ⅲ·节选]已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)===H3AsO4(s)　ΔH1

H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2

2As(s)＋O2(g)===As2O5(s)　ΔH3

则反应 As2O5(s)＋3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH＝________

14、[2017·海南·节选]已知：① 2NaOH(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋H2O(g)　 ΔH1＝－127.4 kJ·mol－1

NaOH(s)② ＋CO2(g)===NaHCO3(s) ΔH2＝－131.5 kJ·mol－1

反应 2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。

15、[2016·全国卷Ⅱ·节选] 2O①2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH1

N②2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2

O③2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3

2N④2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1

上述反应热效应之间的关系式为 ΔH4＝______________________

16、[2016·全国卷Ⅲ·节选]已知下列反应：

SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1

ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2

CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3

则反应 SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝_________________

17、[2016·四川卷·节选]工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知 25℃，101kPa 时：

CaO(s)+H2SO4(l)===CaSO4(s)+H2O(l) H=-271kJ/mol△

5CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) H=-937kJ/mol△

则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_______________________________

18、[2016·浙江卷·节选]CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H△1==－53.7kJ•mol-1 I

CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H△2 II

已知：① CO 和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1 和-285.8kJ•mol-1

H②2O(l)==H2O(g) H△3==+44.0kJ•mol-1

反应 II 的△H2==______kJ•mol-1

19、[2015·全国卷Ⅰ·节选]已知反应 2HI(g)===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学

键断裂时分别需要吸收 436kJ、151kJ 的能量，则 1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为____kJ

20、[2015·四川卷·节选]FeSO4可转化为 FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。

已知 25 ℃，101 kPa 时：4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648 kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393 kJ·mol－1

2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s) ΔH＝－1 480 kJ·mol－1

FeCO3在空气中加热反应生成 Fe2O3的热化学方程式是________

21、[2015·全国卷II·节选]甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气(主要成分为 CO、CO2和H2)在催

化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：

CO(g)+2H①2(g) CH3OH(g) H△1

CO②2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) H△2

CO③2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H△3

已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

由此计算△H1= kJ.mol-1，已知△H2=-58kJ.mol-1，则△H3= kJ.mol-1

22、[2015·江苏卷·节选]烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中

SO2、NOx 的含量。O3氧化烟气中 SO2、NOx 的主要反应的热化学方程式为：

NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g) H=△－200．9kJ·mol－1

NO(g)＋1/2O2(g)=NO2(g) H=△－58．2kJ·mol－1

SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g) H=△－241．6kJ·mol－1

则反应 3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的△H=_______mol·L－1

23、[2015·海南卷·节选]已知：① Fe2O3 (s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1

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