《2025年金版新学案高三总复习化学》

考向 1 依据反应事实书写热化学方程式
1. 用 H₂ 还原 SiCl₄ 蒸气可制取纯度很高的硅，当反应中有 1 mol 电子转移时吸收 59 kJ 热量，则该反应的热化学方程式为$SiCl_4(g) + 2H_2(g) \longrightarrow Si(s) + 4HCl(g)\ \ \Delta H = +236\ kJ/mol$。

答案： 1.$SiCl_4(g) + 2H_2(g) \longrightarrow Si(s) + 4HCl(g)\ \ \Delta H = +236\ kJ/mol$
　解析:在反应中硅元素的化合价从$+4$价降低到$0$价，得到$4$个电子。当反应中有$1\ mol$电子转移时吸收$59\ kJ$热量，则消耗$1\ mol$氯化硅吸收的热量是$59\ kJ × 4 = 236\ kJ$，因此该反应的热化学方程式为$SiCl_4(g) + 2H_2(g) \longrightarrow Si(s) + 4HCl(g)\ \ \Delta H = +236\ kJ/mol$。

2. 在 1 L 密闭容器中，4 mol 氨气在一定条件下分解生成氮气和氢气。2 min 时反应吸收热量为 46.1 kJ，此时氨气的转化率为 25%。该反应的热化学方程式为$2NH_3(g) \rightleftharpoons N_2(g) + 3H_2(g)\ \ \Delta H = +92.2\ kJ· mol^{-1}$。

答案： 2.$2NH_3(g) \rightleftharpoons N_2(g) + 3H_2(g)\ \ \Delta H = +92.2\ kJ· mol^{-1}$
　解析:热化学方程式$2NH_3(g) \rightleftharpoons N_2(g) + 3H_2(g)\ \ \Delta H = +Q\ kJ· mol^{-1}$表示$2\ mol\ NH_3$完全分解需要吸收$Q\ kJ$的热量，反应的氨气的物质的量为$\Delta n(NH_3) = 4\ mol × 25\% = 1\ mol$，则$2\ mol\ NH_3$完全分解需要吸收的热量$Q = 2 × 46.1\ kJ = 92.2\ kJ$，即$\Delta H = +92.2\ kJ· mol^{-1}$。

考向 2 依据能量图像书写热化学方程式
3. 化学反应 N₂ + 3H₂ $\rightleftharpoons$ 2NH₃ 的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。

试写出 N₂(g)和 H₂(g)反应生成 NH₃(l)的热化学方程式：$N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(l)\ \ \Delta H = -2(c + b - a)\ kJ· mol^{-1}$。

答案： 3.$N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(l)\ \ \Delta H = -2(c + b - a)\ kJ· mol^{-1}$

4. 钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。每生成 92 g 液态 HCOOH 放出 62.4 kJ 的热量。

根据图示写出该反应的热化学方程式：$H_2(g) + CO_2(g) \longrightarrow HCOOH(l)\ \ \Delta H = -31.2\ kJ· mol^{-1}$。

答案： 4.$H_2(g) + CO_2(g) \longrightarrow HCOOH(l)\ \ \Delta H = -31.2\ kJ· mol^{-1}$
　解析:根据整个流程可知，$CO_2$和$H_2$为反应物，产物为$HCOOH$，$92\ g$$HCOOH$的物质的量为$\frac{92\ g}{46\ g/mol} = 2\ mol$，所以生成$1\ mol$液态$HCOOH$放出$31.2\ kJ$能量，热化学方程式为$H_2(g) + CO_2(g) \longrightarrow HCOOH(l)\ \ \Delta H = -31.2\ kJ· mol^{-1}$。

1. 燃烧热
(1) 概念：在 101 kPa 时，$1\ mol$纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。
(2) 意义：衡量燃料燃烧时放出热量的多少。
(3) 常见元素完全燃烧生成的指定物质

答案： 1.
(1)$1\ mol$

已知氢气的燃烧热为 285.8 kJ·mol⁻¹，表示氢气燃烧热的热化学方程式为$H_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \longrightarrow H_2O(l)\ \ \Delta H = -285.8\ kJ· mol^{-1}$。

答案： $H_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \longrightarrow H_2O(l)\ \ \Delta H = -285.8\ kJ· mol^{-1}$

【正误判断】
1. 开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中 PM2.5 的含量 (√)
2. 使用氢气作燃料有助于控制温室效应 (√)
3. 101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热 (×)
4. 燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率 (√)
5. 空气燃料比越大，燃料燃烧越充分，则燃烧效率一定越高 (×)

答案： 1.√　2.√　3.×　4.√　5.×