《2025年学霸高考黑题化学人教版》

经典真题 1 盖斯定律计算反应热类
(2025·甘肃，17 题节选)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应：
反应 1：C₂H₂(g) + H₂(g) = C₂H₄(g) ΔH₁ = -175 kJ·mol⁻¹(25℃，101 kPa)
反应 2：C₂H₂(g) + 2H₂(g) = C₂H₆(g) ΔH₂ = -312 kJ·mol⁻¹(25℃，101 kPa)
(1)25℃，101 kPa 时，反应 C₂H₄(g) + H₂(g) = C₂H₆(g) ΔH = -137 kJ·mol⁻¹。
(2)以 Pd/W 或 Pd 为催化剂，可在常温常压(25℃，101 kPa)下实现乙炔加氢，反应机理如下图所示(虚线为生成乙烷的路径)。以Pd/W为催化剂时，乙烯的选择性更高，原因Pd/W作催化剂时，生成乙烷的活化能大于Pd作催化剂时的。(图中“*”表示吸附态；数值为生成相应过渡态的活化能)

答案： 经典真题1（1）-137（2）Pd/W Pd/W作催化剂时，生成乙烷的活化能大于Pd作催化剂时的
解题思路
第一步——对比
目标反应式:C₂H₄(g)+H₂(g)=C₂H₆(g)
已知反应式:①C₂H₂(g)+H₂(g)=C₂H₄(g)ΔH₁=-175kJ·mol⁻¹(25℃，101kPa)
②C₂H₂(g)+2H₂(g)=C₂H₆(g)ΔH₂=-312kJ·mol⁻¹(25℃，101kPa)
目标反应式的反应物与①中的生成物相近，生成物与②中的生成物相同，发现目标反应式可通过两个反应式相减得到。
第二步——叠加
知道目标反应式可由已知反应式相减得到，那么合并两个已知反应式②-①得到:C₂H₄(g)+H₂(g)=C₂H₆(g)，与目标反应式一致。
第三步——计算
化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，根据第二步可知，目标反应式=反应②-反应①，故而反应热
ΔH=ΔH₂-ΔH₁=-312kJ·mol⁻¹+175kJ·mol⁻¹=-137kJ·mol⁻¹。
解析:
(1)由盖斯定律,②-①可以得到目标反应,则ΔH=ΔH₂-ΔH₁=-312kJ·mol⁻¹+175kJ·mol⁻¹=-137kJ·mol⁻¹。
(2)由题图可知,选择Pd作催化剂时,生成乙烷的活化能低于选择Pd/W作催化剂时的(0.68＜0.83)，说明使用Pd作催化剂,乙烯更容易转化为乙烷,使乙烯的选择性更小,故Pd/W作催化剂时,乙烯的选择性更高。

经典真题 2 键能计算反应热类
(2025·黑吉辽蒙，18 题节选)乙二醇是一种重要化工原料，以合成气(CO、H₂)为原料合成乙二醇具有重要意义。
直接合成法：2CO(g) + 3H₂(g) ⇌ HOCH₂CH₂OH(g)，不同温度下平衡常数如下表所示。

(1)该反应的 ΔH＜0(填“＞”或“＜”)。
(2)已知 CO(g)、H₂(g)、HOCH₂CH₂OH(g)的燃烧热(ΔH)分别为 -a kJ·mol⁻¹、-b kJ·mol⁻¹、-c kJ·mol⁻¹，则上述合成反应的 ΔH = -2a-3b+c(或c-2a-3b) kJ·mol⁻¹(用 a、b 和 c 表示)。

答案： 经典真题2（1）＜（2）-2a-3b+c(或c-2a-3b)
解题思路
根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能计算。
解析:
(1)根据表格中的数据,反应温度升高反应的平衡常数减小,说明反应向逆反应方向移动,又因升高温度向吸热反应方向移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,该反应的ΔH＜0。
(2)根据已知条件可以写出如下热化学方程式:①CO(g)+1/2O₂(g)=CO₂(g)ΔH₁=-akJ·mol⁻¹;②H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(l)ΔH₂=-bkJ·mol⁻¹;③HOCH₂CH₂OH(g)+5/2O₂(g)=2CO₂(g)+3H₂O(l)ΔH₃=-ckJ·mol⁻¹;根据盖斯定律,2×①+3×②-③即可得到目标方程式,故目标方程式的ΔH=(c-2a-3b)kJ·mol⁻¹。

经典真题 3 反应热判断类
(2021·全国乙，28 题节选)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：
McMorris 测定和计算了在 136~180℃范围内下列反应的平衡常数 Kₚ：
2NO(g) + 2ICl(g) ⇌ 2NOCl(g) + I₂(g) Kₚ₁
2NOCl(g) ⇌ 2NO(g) + Cl₂(g) Kₚ₂
得到 lg Kₚ₁ ~ 1/T 和 lg Kₚ₂ ~ 1/T 均为线性关系，如下图所示：

(1)由图可知，NOCl 分解为 NO 和 Cl₂反应的 ΔH大于0(填“大于”或“小于”)。
(2)反应 2ICl(g) = Cl₂(g) + I₂(g) 的 K = Kₚ₁·Kₚ₂(用 Kₚ₁、Kₚ₂表示)；该反应的 ΔH大于0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程：设T'＞T,即1/T'＜1/T，由图可知:lgKₚ₂(T')-lgKₚ₂(T)＞lgKₚ₁(T')-lgKₚ₁(T)=lgKₚ₁(T)-lgKₚ₁(T')，则lg[Kₚ₂(T')·Kₚ₁(T')]＞lg[Kₚ₂(T)·Kₚ₁(T)]，即K(T')＞K(T)，因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0。

答案：
经典真题3（1）大于（2）Kₚ₁·Kₚ₂ 大于 设T'＞T,即1/T'＜1/T，由图可知:lgKₚ₂(T')-lgKₚ₂(T)＞lgKₚ₁(T')-lgKₚ₁(T)=lgKₚ₁(T)-lgKₚ₁(T')，则lg[Kₚ₂(T')·Kₚ₁(T')]＞lg[Kₚ₂(T)·Kₚ₁(T)]，即K(T')＞K(T)，因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0

解题思路
由图像:①1/T增大，温度降低，lgKₚ₁逐渐增大，即Kₚ₁逐渐增大;lgKₚ₂逐渐减小，即Kₚ₂逐渐减小。②由两条直线倾斜程度可知，改变温度对lgKₚ₂的影响程度大于对lgKₚ₁的影响程度。