《2025年高中总复习优化设计高中化学》

[对点训练2] (1)(2022·海南卷，16)已知：电解液态水制备1mol$ O_2(g) $，电解反应的$\Delta H = +572 kJ\cdot mol^{-1} $。由此计算$ H_2(g) $的燃烧热(焓)$\Delta H = -286$$kJ\cdot mol^{-1} $。
(2)[2022·河北卷，16(1)]298K时，1g$ H_2 $燃烧生成$ H_2O(g) $放热$ 121 kJ $，1mol$ H_2O(l) $蒸发吸热$ 44 kJ $，表示$ H_2 $燃烧热的热化学方程式为$$$H_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \xlongequal\ H_2O(l) \ \ \Delta H = -286 kJ\cdot mol^{-1}$$$。

答案： 对点训练2 答案
(1)−286
(2)H₂(g) + 1/2O₂(g) → H₂O(l) ΔH = −286 kJ·mol⁻¹
解析
(1)电解液态水制备 1 mol O₂(g)，电解反应的 ΔH = +572 kJ·mol⁻¹，由此可以判断，2 mol H₂(g) 完全燃烧消耗 1 mol O₂(g)生成液态水的同时放出的热量为 572 kJ，故 1 mol H₂(g) 完全燃烧生成液态水放出的热量为 286 kJ，因此，H₂(g) 的燃烧热 ΔH = −286 kJ·mol⁻¹。
(2)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，则 1 mol H₂ 燃烧生成 1 mol H₂O(l) 放热 286 kJ，所以表示 H₂ 燃烧热的热化学方程式为 H₂(g) + 1/2O₂(g) → H₂O(l) ΔH = −286 kJ·mol⁻¹。

1. 查表得焓变数据($ 25° C $、$ 101 kPa $)，下列能正确表示物质燃烧热的热化学方程式是( C )

A.石墨：$ C(s) + \frac{1}{2}O_2(g) \xlongequal\ CO(g) \ \ \Delta H = -110.5 kJ\cdot mol^{-1} $
B.$ CH_4 $：$ CH_4(g) + 2O_2(g) \xlongequal\ CO_2(g) + 2H_2O(g) \ \ \Delta H = -802.3 kJ\cdot mol^{-1} $
C.$ H_2S $：$ H_2S(g) + \frac{3}{2}O_2(g) \xlongequal\ SO_2(g) + H_2O(l) \ \ \Delta H = -562.6 kJ\cdot mol^{-1} $
D.$ NH_3 $：$ 4NH_3(g) + 3O_2(g) \xlongequal\ 2N_2(g) + 6H_2O(l) \ \ \Delta H = -1530.4 kJ\cdot mol^{-1} $

答案： 1.C 解析 CO 不是碳元素的稳定的氧化产物，应该是产生二氧化碳，A 错误；气态水不是稳定的氧化产物，应该是液态水，B 错误；1 mol H₂S 完全燃烧生成稳定的二氧化硫气体和液态水，符合燃烧热的概念，放出的热量为燃烧热，C 正确；燃烧热是指 1 mol 纯净物完全燃烧生成指定物质放出的热量，方程式中为 4 mol，不是燃烧热，D 错误。

2. 常温常压下，1mol$ CH_3OH $与$ O_2 $发生反应时，生成$ CO $或$ HCHO $的能量变化如图（反应物$ O_2 $和生成物水略去），下列说法正确的是( C )


A.加入催化剂后，生成$ CO $的热效应变大，生成$ HCHO $的热效应变小
B.加入催化剂后，生成$ HCHO $的速率变大，单位时间内生成$ HCHO $量变多
C.1mol$ CH_3OH(l) $完全燃烧生成液态水和二氧化碳(g)放出$ 393 kJ $的热量
D.生成$ HCHO $的热化学方程式为$ 2CH_3OH + O_2 \xlongequal\ 2HCHO + 2H_2O \ \ \Delta H = +316 kJ\cdot mol^{-1} $

答案： 2.B 解析 加入催化剂只改变反应历程而不改变热效应，加入催化剂生成 CO 的活化能增大而 HCHO 的活化能降低，A 项错误；活化能越低反应越快，加入催化剂生成 CO 的活化能增大而 HCHO 的活化能降低，故生成 HCHO 速率更快，B 项正确；1 mol CH₃OH 完全燃烧生成液态水和一氧化碳(g) 放出 393 kJ 的热量，C 项错误；该热化学方程式没有标注物质的状态，D 项错误。

3. 某反应由两步反应$ A \rightleftharpoons B $、$ B \rightleftharpoons C $构成，它的反应能量曲线如图。下列有关叙述正确的是( C )


A.三种化合物中B最稳定
B.反应$ C \rightleftharpoons B $的焓变为$ E_4 - E_3 $
C.加入催化剂会改变反应的焓变
D.整个反应的$\Delta H=(E_2+E_4)-(E_3+E_1)$

答案： 3.B 解析 三种化合物中 C 能量最低，C 最稳定，A 错误；由图可知，反应 C → B 为吸热反应，焓变为 E₄ − E₃，B 正确；加入催化剂会改变反应的速率，但是不会改变反应的焓变，C 错误；由图可知，整个反应的 ΔH = (E₃ + E₁) − (E₂ + E₄)，D 错误。

4. 为实现“碳达峰、碳中和”的目标，科学家提出以$ TiO_2 $为催化剂，用光热化学循环分解法，达到减少大气中$ CO_2 $的目的，反应的机理如图所示：

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下列说法不正确的是( D )

A.过程①中光能转化为化学能
B.过程④为吸热过程
C.$ TiO_2 $降低该反应的焓变，提高该反应速率
D.全过程热化学方程式为$ 2CO_2(g) \xlongequal\ 2CO(g) + O_2(g) \ \ \Delta H = +556 kJ· mol^{-1} $

答案： C 解析 以 TiO₂ 为催化剂的光化学循环分解 CO₂ 反应为温室气体减排提供了一个新途径，能量的变化形式是由光能转化为化学能，A 正确；过程④需要从外界吸收热量，因此为吸热过程，B 正确；TiO₂ 作为催化剂可以降低该反应的活化能，提高该反应速率，无法降低焓变，C 错误；CO₂ 分解为 CO 和 O₂ 化学方程式为 2CO₂ → 2CO(g) + O₂(g)，根据分子化学键完全断裂时的能量变化表可知，1 mol CO₂ 完全断裂应该吸收 1 598 kJ 能量，1 mol CO 完全断裂应该吸收 1 072 kJ 能量，1 mol O₂ 完全断裂应该吸收 496 kJ 能量，所以 1 mol CO₂ 分解产生 1 mol CO 和 0.5 mol O₂，需吸收 1 598 kJ − 1 072 kJ − 496 kJ × 0.5 = 278 kJ 能量，则全过程热化学方程式为 2CO₂(g) → 2CO(g) + O₂(g) ΔH = +556 kJ·mol⁻¹，D 正确。