《2025年资源库高中化学人教版》

例348 [北京高考]汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如图11-10：
写出该反应的热化学方程式：________。

答案： N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) ΔH=+183kJ·mol⁻¹
解析：由题知，断开1mol N≡N键需要吸收945kJ热量，断开1mol O=O键需要吸收498kJ热量，由N(g)和O(g)生成2mol NO(g)放出1260kJ热量，故N₂(g)与O₂(g)反应生成NO(g)的热化学方程式为N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) ΔH=+183kJ·mol⁻¹。

例349 [河北高考]298K时，1g H₂燃烧生成H₂O(g)放热121kJ，1mol H₂O(l)蒸发吸热44kJ。表示H₂燃烧热的热化学方程式为________。

答案： $H₂(g)+\frac{1}{2}O₂(g)=H₂O(l) ΔH=-286kJ·mol⁻¹$
解析：H₂的燃烧热是指1mol H₂完全燃烧生成H₂O(l)时所放出的热量。1g H₂燃烧生成H₂O(g)放热121kJ，则对应的热化学方程式为反应①：$H₂(g)+\frac{1}{2}O₂(g)=H₂O(g) ΔH₁=-242kJ·mol⁻¹，$
反应②：H₂O(l)=H₂O(g) ΔH₂=+44kJ·mol⁻¹，
根据盖斯定律，反应①-反应②得$H₂(g)+\frac{1}{2}O₂(g)=H₂O(l) ΔH=ΔH₁-ΔH₂=(-242kJ·mol⁻¹)-(+44kJ·mol⁻¹)=-286kJ·mol⁻¹。$

例350 [全国高考]硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法硫酸生产中的关键工序是SO₂的催化氧化：$SO₂(g)+\frac{1}{2}O₂(g)\xlongequal{催化剂}SO₃(g) ΔH=-98kJ·mol⁻¹。$回答下列问题：
钒催化剂参与反应的能量变化如图11-11所示，V₂O₅(s)与SO₂(g)反应生成VOSO₄(s)和V₂O₄(s)的热化学方程式为：_________。

答案： 2V₂O₅(s)+2SO₂(g)=2VOSO₄(s)+V₂O₄(s) ΔH=-351kJ·mol⁻¹
解析：由题中信息可知：$①SO₂(g)+\frac{1}{2}O₂(g)=SO₃(g) ΔH=-98kJ·mol⁻¹；$②V₂O₄(s)+2SO₃(g)=2VOSO₄(s) ΔH₁=-399kJ·mol⁻¹；③V₂O₅(s)+SO₂(g)=V₂O₄(s)+SO₃(g) ΔH₂=-24kJ·mol⁻¹。根据盖斯定律，由②+③×2得2V₂O₅(s)+2SO₂(g)=2VOSO₄(s)+V₂O₄(s) ΔH=ΔH₁+2ΔH₂=-399kJ·mol⁻¹+2×(-24kJ·mol⁻¹)=-351kJ·mol⁻¹。

例351 [浙江2023年1月·14]标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如图11-12所示[已知O₂(g)和Cl₂(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是（ ）
A. E₆-E₀=E₅-E₂
B. 可计算Cl—Cl键能为2(E₂-E₃)kJ·mol⁻¹
C. 相同条件下，O₃的平衡转化率：历程Ⅱ＞历程Ⅰ
D. 历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)+O(g)=O₂(g)+Cl(g) ΔH=(E₅-E₂)kJ·mol⁻¹

答案： C
解析：结合图像分析，历程Ⅱ相当于历程Ⅰ在催化剂Cl(g)参与的条件下进行的反应，催化剂降低反应的活化能，但是不能改变反应的焓变，因此ΔH=(E₆-E₃)kJ·mol⁻¹=(E₅-E₂)kJ·mol⁻¹，A正确；已知O₂(g)和Cl₂(g)的相对能量为0（即E₀=0），破坏1mol Cl₂(g)中的Cl—Cl键形成2mol Cl，吸收的能量为2(E₅-E₀)kJ，结合E₆-E₃=E₅-E₂，得2(E₅-E₀)=2(E₂-E₃)，B正确；催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，O₃的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，C错误；活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为ClO(g)+O(g)=O₂(g)+Cl(g) ΔH=(E₅-E₂)kJ·mol⁻¹，D正确。

例352 [全国高考]室温下，将1mol的CuSO₄·5H₂O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH₁；将1mol的CuSO₄(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH₂；$CuSO₄·5H₂O(s)\xlongequal{△}CuSO₄(s)+5H₂O(1)，$热效应为ΔH₃。则下列判断正确的是（ ）
A. ΔH₁＞ΔH₃ B. ΔH₁＜ΔH₃
C. ΔH₁+ΔH₃=ΔH₂ D. ΔH₁+ΔH₂＞ΔH₃

答案： B
解析：CuSO₄·5H₂O(s)溶于水时溶液温度降低，ΔH₁＞0，其热化学方程式为CuSO₄·5H₂O(s)=CuSO₄(aq)+5H₂O(l) ΔH₁＞0；CuSO₄固体溶于水时溶液温度升高，则ΔH₂＜0，其热化学方程式为CuSO₄(s)=CuSO₄(aq) ΔH₂＜0。故CuSO₄·5H₂O(s)=CuSO₄(s)+5H₂O(l) ΔH₃=ΔH₁-ΔH₂＞0（吸热），从而推出：ΔH₂（小于0）＜ΔH₃（大于0），A项错误；从ΔH₃=ΔH₁-ΔH₂＞0（其中ΔH₂小于0）知：ΔH₁＜ΔH₃，B项正确，C、D项错误。