5.（2018·北京理综，7）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。
下列说法不正确的是（ ）
A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B.CH4―→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂 C.①→②放出能量并形成了C—C键 D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
催化剂解析 由CO2和CH4制备CH3COOH的化学方程式为CO2＋CH4――→CH3COOH，反应中没有副产物生成，所以总反应的原子利用率为100%，A项正确；CH4分子中含有4个C—H键，而CH3COOH分子中含有3个C—H键，显然CH4―→CH3COOH过程中必有C—H键发生断裂，B项正确；观察反应的示意图可知，①→②过程中放出能量，且在此过程中形成了新化学键，即乙酸分子中的C—C键，C项正确；催化剂只能改变化学反应速率，而不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误。 答案 D
考点二 热化学方程式 （频数：★★☆ 难度：★★☆）
名师课堂导语 热化学方程式是高考热点，每年都涉及到，但一般不单独命题，而是作为非选择题的某个设问，常与速率、平衡题相结合，在复习时应掌握好书写原则，应特别关注通过盖斯定律书写热化学方程式。 1.概念
表示参加反应物质的量和反应热关系的化学方程式。
6
2.意义
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 如：2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－571.6 kJ·mol1
－
表示：25 ℃、101 kPa条件下，2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。 3.热化学方程式书写注意事项
（1）注明反应条件：反应热与测定条件（温度、压强等）有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。
（2）注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。 （3）注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数值和单位（kJ·mol1）。
－
（4）注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。（ΔH与化学计量数相对应） （5）区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。 （6）注意热化学方程式的化学计量数
热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。
1.在书写同素异形体转化的热化学方程式时，由于同一单质可能用同一元素符号表示（如金刚石与石墨都用C表示）除了注明状态外，还要注明名称。
2.对于可逆反应的ΔH表示反应完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。如N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g） ΔH＝－92.4 kJ·mol1，表示25 ℃、101 kPa条件下，1 mol N2和3 mol H2完全反应
－
生成2 mol NH3释放92.4 kJ热量。
[速查速测]
1.（易混点排查）正确的打“√”，错误的打“×” （1）S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－a kJ·mol1
－
表示1 mol S和氧气完全反应生成1 mol SO2气体，放出热量为a kJ（×） （2）2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g） ΔH>0（√）
（3）C（石墨，s）===C（金刚石，s） ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定（√） 2.（教材课后习题改编）根据要求写出下列热化学方程式
7
（1）25 ℃ 101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3 kJ的热量，表示其反应热的化学方程式为
_____________________________________________________________________。
（2）0.3 mol乙硼烷（分子式B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的热量，则其热化学方程式为____________________________________________________________________。 答案 （1）CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－890.3 kJ·mol1
－
（2）B2H6（g）＋3O2（g）===B2O3（s）＋3H2O（l） ΔH＝－2 165 kJ·mol1
－
3.（探究思考题）依据对可逆反应的反应热的理解，思考回答下列问题： （1）已知2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g） ΔH＝－196.64 kJ·mol1，则SO3（g）
－
SO2
1－
（g）＋2O2（g）的焓变ΔH1＝＋98.32 kJ·mol1。
（2）若在一定条件下，向某密闭容器中充入2 mol SO2，1 mol O2充分反应，达平衡时放出的热量为Q1 kJ，则Q1<196.64 kJ（填“>”、“<”或“＝”）。
[A组 基础知识巩固]
1.已知一定温度和压强下：2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH1＝ －a kJ·mol1，下列叙述不正确的是（ ）
－
A.2 mol H2（g）和1 mol O2（g）完全反应生成2 mol H2O（g）时放出a kJ的热量 B.2 mol H2O（g）完全分解为2 mol H2（g）和1 mol O2（g）时吸收a kJ的热量 C.2 mol H2（g）和1 mol O2（g）完全反应生成2 mol H2O（l）时放出的热量小于a kJ D.1 mol H2（g）和0.5 mol O2（g）完全反应生成1 mol H2O（g）时放出0.5a kJ的热量
解析 由热化学方程式知，A正确；反应逆向发生时热量的数值不变，B正确；等量的反应物生成液态水比生成气态水放出的热量多，C错误；反应物的物质的量减半，反应热也减半，D正确。 答案 C
2.下列热化学方程式正确的是（ ）
选项 A B
已知条件 H2的燃烧热为a kJ·mol1 －热化学方程式 点燃－H2＋Cl2=====2HCl ΔH＝－a kJ·mol1 2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH8
1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应，放出
热量98.3 kJ ＋－＝－98.3 kJ·mol1 －H（aq）＋OH（aq）=== C H2O（l） ΔH＝－57.3 kJ·mol －1H2SO4（aq）＋Ba（OH）2（aq）=== BaSO4（s）＋2H2O（l） ΔH＝－114.6 kJ·mol1 －D 31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ P4（白磷，s）===4P（红磷，s） ΔH＝－4b kJ·mol1 －－
解析 选项A中符合已知条件的应是H2和O2反应，A错；ΔH应为－196.6 kJ·mol1，B错；选项C中由于生成BaSO4沉淀，放出的热量大于114.6 kJ，C错。 答案 D
3.依据所述事实，写出下列反应的热化学方程式。
（1）NaBH4（s）与H2O（l）反应生成NaBO2（s）和氢气，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4（s）放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是
______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。
（2）[2018·广东省华南师范大学附属中学综合测试（三）27（1）]已知： P4（s）＋6Cl2（g）===4PCl3（g） ΔH＝a kJ·mol1， P4（s）＋10Cl2（g）===4PCl5（g） ΔH＝b kJ·mol1，P4具有正四面体结构，PCl5
－
－
中P—Cl键的键能为c kJ·mol1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol1。请回答：PCl3（g）和氯气反应
－
－
生成PCl5（g）的热化学方程式为________________________________________________ ________________________________________________________________。
解析 （2）设已知中的两个热化学方程式分别为：①P4（s）＋6Cl2（g）===4PCl3（g） ΔH＝a kJ·mol
1
－
－
，②P4（s）＋10Cl2（g）===4PCl5（g） ΔH＝b kJ·mol1，根据盖斯定律，（②－①）÷4得：PCl3（g）
＋Cl2（g）===PC15（g） 1－ΔH＝kJ·mol1。
4（b－a）
答案 （1）NaBH4（s）＋2H2O（l）===NaBO2（s）＋4H2（g） ΔH＝－216 kJ·mol1
－
1－
（2）PCl3（g）＋Cl2（g）===PCl5（g） ΔH＝ kJ·mol1
4（b－a）
（3）工业上常用磷精矿[Ca5（PO4）3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃，101 kPa时： CaO（s）＋H2SO4（l）===CaSO4（s）＋H2O（l） ΔH＝－271 kJ/mol
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5CaO（s）＋3H3PO4（l）＋HF（g）===Ca5（PO4）3F（s）＋5H2O（l） ΔH＝－937 kJ/mol 则Ca5（PO4）3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是
_____________________________________________________________________。
（4）[2018·宁夏银川一中高三第六次月考，28（1）]一定条件下，可用CO处理燃煤烟气生成液态硫，实现硫的回收。
已知：2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH＝－566 kJ·mol1
－
S（l）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－296 kJ·mol1
－
则用CO处理燃煤烟气的热化学方程式是
______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。
解析 （3）已知25 ℃，101 kPa时，CaO（s）＋H2SO4（l）===CaSO4（s）＋H2O（l） ΔH＝－271 kJ/mol ①，5CaO（s）＋3H3PO4（l）＋HF（g）===Ca5（PO4）3F（s）＋5H2O（l） ΔH＝－937 kJ/mol ②，根据盖斯定律，由①×5－②得，Ca5（PO4）3F（s）＋5H2SO4（l）===5CaSO4（s）＋3H3PO4（l）＋HF（g） ΔH＝－271×5 kJ/mol－（－937）kJ/mol＝－418 kJ/mol。
（4）根据盖斯定律：第一个反应减去第二个反应整理得出CO处理燃煤烟气的热化学方程式2CO（g）＋SO2（g）===2CO2（g）＋S（l） ΔH＝－270 kJ/mol。
答案 （3）Ca5（PO4）3F（s）＋5H2SO4（l）===5CaSO4（s）＋3H3PO4（l）＋HF（g） ΔH＝－418 kJ/mol （4）2CO（g）＋SO2（g）===2CO2（g） ＋ S（l） ΔH ＝－270 kJ/mol 【方法规律】
根据反应事实，书写热化学方程式的程序
[B组 考试能力过关]
4.（海南卷） 标准状态下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键能。已知H—H、H—O和O—O键的键能ΔH分别为436 kJ/mol、463 kJ/mol和495 kJ/mol。下列热化学方程式正确的是（ ）
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