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化学反应中的热
一、放热反应与吸热反应
1 ．放热反应与吸热反应
(1)放热反应： 放出热量的化学反应。
(2)吸热反应： 吸收热量的化学反应。
2 ．化学能与热能转化的实验探究
(1)镁与盐酸反应
实验操作 实验现象 实验结论
产生大量气泡、温度计指示温 度升高 镁与盐酸反应的离子方程式 为 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ , 该反应放出热量
(2)Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 晶体反应
实验操作 实验现象 实验结论
a.有刺激性气味气体产生 b ．用手摸烧杯底部有冰凉感觉 c．用手拿起烧杯，玻璃片黏结到烧杯 的底部 d ．烧杯内反应物成糊状 化学方程式为 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=== BaCl2+2NH3↑+10H2O， 该反应吸收热量
3.常见的放热反应和吸热反应
放热反应 吸热反应
a ．燃烧反应 b. 中和反应 c.金属与酸（水）反应 d.大多数化合反应(如 CaO 与 H2O 反应) e ．铝热反应 f．物质的缓慢氧化 a ．大多数物质的分解反应 (如 CaCO3 分解) b ．Ba(OH)2·8H2O 和 NH4Cl 反应 c .
注意：(1)化学反应表现为吸热或放热与反应开始时是否需要加热无关,需要加热的反应不一 定是吸热反应(如 C+O2 CO2),不需要加热的反应也不一定是放热反应。
(2)浓硫酸稀释、NaOH 固体溶于水均放热, 因为不是化学反应,故放出的热量均不是反应热。
(3)化学反应速率快慢与反应是吸热还是放热无关。
例题 1.下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( )
A ．铝片与稀盐酸反应 B ．Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应
C ．灼热的炭与 CO2 反应 D ．甲烷在氧气中的燃烧反应
1
二、热化学方程式
1 ．概念
能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2 ．书写热化学方程式的注意事项
(1)ΔH 只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“空格” 隔开。若
为放热反应，ΔH 为“ - ; 若为吸热反应， ΔH 为“ ＋” 。ΔH 的单位是 J/mol 或 kJ/mol。
(2)由于 ΔH 与测定条件有关(压强对反应的焓变影响很小)，因此应在 ΔH 后注明反应 温度(若不注明， 则表示在 25 ℃下测定)，因为在不同温度下进行同一反应时，反应的焓变
是不同的。
(3)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，并不表
示该物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。
(4)要在物质的化学式后面用括号注明参加反应的物质的聚集状态，一般用英文字母 g、
l 和 s 分别表示物质的气态、液态和固态， 溶液则用 aq 表示。
(5)根据焓的性质，若热化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则 ΔH 的数值也加倍；
若反应逆向进行，则 ΔH 改变符号， 但绝对值不变。
(6)对于可逆反应，ΔH 的值为其反应物完全转化为生成物时的量，例如 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－Q kJ/mol ，ΔH 表示的意义是 2 mol SO2 气体和 1 mol O2 气体完全反应 生成 2 mol SO3 气体时放出的热量为 Q kJ。但是 2 mol SO2 气体和 1 mol O2 气体在实际反应
时放出的热量要小于 Q kJ，因为 2 mol SO2 气体和 1 mol O2 气体不可能完全转化为 SO3。
3 ．意义
热化学方程式不仅表示化学反应中的物质变化，也表明了能量变化。
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol，表示在 25_℃和 101_kPa 条件下，1_mol H2(g)
与 mol O2(g)完全反应生成 1_mol H2O(l)时放出热量 285.8 kJ
例题 1.已知 0.3 mol 的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在 O2 中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态
水，放出 649.5 kJ 的热量，其热化学方程式为 。
(
2.
化学反应
N
2
＋
3H
2
)2NH3 的能量变化如下图所示， 该反应的热化学方程式是( )
(
2NH
3
(l) Δ
H
＝
2(
a
－
b
－
c
) kJ/mol
2NH
3
(g) Δ
H
＝
2(
b
－
a
) kJ/mol
NH
3
(l) Δ
H
＝
2(
b
＋
c
－
a
) kJ/mol
NH
3
(g)
Δ
H
＝
2(
a
＋
b
) kJ/mol
)A．N2(g)＋3H2(g)
B．N2(g)＋3H2(g)
C.N2(g)＋H2(g)
D.N2(g)＋H2(g)
2
(
1.
判断正误
化学反应必然伴随能量变化(
)
化学反应中的能量变化一定体现为热能的变化(
)
)3.在 25 ℃ 、101 kPa 下， 10 g 甲醇燃烧生成 CO2 和液态水时放热 226.8 kJ，下列热化学方程
式正确的是( )
A ．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.8 kJ/mol
B ．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－ 1 452 kJ/mol
C ．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.8 kJ/mol
D ．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 452 kJ/mol
4.下列热化学方程式书写正确的是( )
A ．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝＋1 367.0 kJ·mol－1
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1
C ．S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－296.8 kJ·mol－1
D ．2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1
三、化学反应过程中能量变化的原因
1.宏观角度
3
放热反应
吸热反应
放热反应
吸热反应
物质所具有的能量越低越稳定！！！！ 石墨比金刚石稳定！
物质所具有的能量越高， 越不稳定， 越容易发生化学反应( )
2.在 25℃ 、101 kPa 下， 1 mol 白磷(P4)完全燃烧放出的热量和 4 mol 红磷(P)完全燃烧放出的
热量关系如下图所示。由此判断，下列说法正确的是( )
A ．由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B ．由红磷转化为白磷是放热反应
C ．由红磷转化为白磷是吸热反应
D ．等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多
3 ．下列关于化学反应与能量变化说法正确的是( )
A ．在高温、高压条件下发生的反应一定是吸热反应
B ．等量的H2 在Cl2 中燃烧或与Cl2 混合光照发生爆炸，两者放出的热量相同
C ．水汽化需要吸收能量， 所以水汽化属于吸热反应
D ．X(s) = Y(s) 是放热反应， 则X比Y稳定
2 ．微观角度
键能： 破坏（形成） 1mol 化学键所吸收（放出）的能量是该化学键的键能。
键能越大， 化学键越强。
例题 1. 已知：①4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－ 1 269 kJ·mol－1
②
下列说法正确的是( )
A ．断开 1 mol O—O 键比断开 1 mol N—N 键所需能量少 448 kJ[来^@源:zzstep&.co#%m]
B ．断开 1 mol H—O 键与断开 1 mol H—N 键所需能量相差约 72.6 kJ
C ．由以上键能的信息可知 H2O 的沸点比 NH3 高
D ．由元素非金属性的强弱可知 H—O 键的稳定性比 H—N 键弱
2. 已知 H—H 键键能为 436 kJ·mol－1，H—N 键键能为 391 kJ·mol－1，根据热化学方程式 N2(g) +3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则 N≡N 键的键能是( )
A ．431 kJ·mol－1 B ．946 kJ·mol－1 C ．649 kJ·mol－1 D ．869 kJ·mol－1
4
3．已知某化学反应 2B2A(g)===A2(g)＋2B2(g)(B2A.A2.B2 的分子结构分别为 B—A—B、A===A、
B—B)的能量变化如图所示，下列有关叙述不正确的是( )
A ．该反应的进行一定需要加热
B ．该反应的 ΔH＝(E1－E2)kJ·mol－1
C ．由 2 mol A(g)和 4 mol B(g)形成 1 molA===A 键和 2 molB—B 键，放出 E2 kJ 能量[来
D ．该反应中，反应物的键能总和大于生成物的键能总和
4 ．已知： H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－546.3 kJ/mol，下列说法正确的是( )
A ．H2 和 F2 反应生成 HF 的反应是吸热反应
B ．在相同条件下，1 mol H2 与 1 mol F2 的能量总和大于 2 mol HF 气体的能量
C . ΔH＝E(H2)＋E(F2)－E(HF)(E 表示键能)
D ．通常情况下， 该反应发生的条件是加热或光照
5. SF6 可用作高压发电系统的绝缘气体， 分子呈正八面体结构，如图所示：
已知： S-F 键， F-F 键的键能分别为327kJ . mol-1 、159kJ . mol-1。则SF4 (g)+F2 (g)=SF6 (g) ΔH 等
于( )
A ．-495kJ . mol-1 B ．+495kJ . mol-1 C ．+3111kJ . mol-1 D ．-3111kJ . mol-1
四、燃料燃烧释放的能量
1 ．燃料的热值
在一定条件下单位质量的可燃物完全燃烧所放出的热，单位是 kJ·g－1。
问：氢气的热值最高，但是为什么没有普遍运用？
2 ．燃料使用的现状与问题
(1)当前我国使用最多的能源：化石燃料， 即煤、石油、天然气。
(2)化石燃料需亟待解决的问题：
(3)解决燃料燃烧存在问题的研究方向
①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，研究提高燃
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料利用率的措施；
②防止燃料燃烧造成的环境污染；
③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为清洁燃料；
煤的气化、煤的液化均为化学变化。
④开发氢能、核能、太阳能等清洁、高效的新能源。
例题 1.C、CO、CH4、C2H5OH 是常用燃料，1 g 上述物质分别完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l) 时， 放出的热量依次为 32.8 kJ、10.1 kJ、55.6 kJ、29.7 kJ。相同物质的量的这 4 种燃料完全
燃烧， 放出热量最多的是( )
A ．C B ． CO C ． CH4 D ．C2H5OH
2.一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是( )
A ．氢能属于二次能源
B ．图中能量转化的方式至少有 6 种
C ．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同
D ．太阳能、风能、氢能都属于新能源
3.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是( )
①提高燃料的着火点 ②降低燃料的着火点 ③将固体燃料粉碎 ④将液体燃料雾化处
理 ⑤将煤进行气化处理 ⑥通入适当过量的空气
A . ①③④⑤ B . ②③⑤⑥ C . ③④⑤⑥ D . ①②③④
综合题
1 ．科学家致力于二氧化碳甲烷化研究，期待早日实现“碳中和” 的愿景．下列是二氧化碳甲
烷化技术的过程图， 微粒吸附在催化剂表面可用*代表吸附，下列说法错误的是( )
A ．I → II 的反应方程式为*OH + H2 + CO2 → *HCO3 + 2*H
B ．II → III 的过程中有C O 键的断裂也有O H 键形成
6
C . Ⅲ → I 存在两种路径，这两种路径中III与I的能量差值不同
D ．每生成1molCH4 转移电子数为8NA
2.如图所示为CFCl3 破坏臭氧层的过程，下列说法不正确的( )
A ．过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl 键
B ．过程Ⅱ可用方程式表示为O3＋Cl===ClO＋O2
C ．过程Ⅲ中O＋O===O2 是吸热过程
D．上述过程说明CFCl3 中的氯原子是破坏臭氧层的
催化剂
随堂练习
1 ．热化学方程式： H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－ 184.6 kJ·mol－1 的叙述正确的是( )
A ．一分子 H2 和 Cl2 反应，放出热量 184.6 kJ
B ．1 mol H2 和 Cl2 完全反应生成 2 mol HCl 放出的热量为 184.6 kJ
C．在 25 ℃ 、101 kPa 时， 1 mol 气态 H2 和 1 mol 气态 Cl2 完全反应生成 2 mol HCl 气体， 放
出的热量为 184.6 kJ
D．在 25 ℃ 、101 kPa 时， 1 mol 气态 H2 和 1 mol 气态 Cl2 完全反应生成 2 mol HCl 气体， 吸
收的热量为 184.6 kJ
2 ．以 NA 代表阿伏加德罗常数， 则关于热化学方程式 C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－ 1 300 kJ·mol－1 的说法中， 正确的是( )
A ．当有 10 NA 个电子转移时，该反应放出 1 300 kJ/mol 的能量
B ．当有 NA 个水分子生成且为液体时，该反应吸收 1 300 kJ 的能量
C ．当有 2NA 个碳氧共用电子对生成时， 该反应放出 1 300 kJ 的能量
D ．当有 8NA 个碳氧共用电子对生成时， 该反应放出 1 300 kJ 的能量
3 ．1g 碳与适量水蒸气反应生成 CO 和 H2 ，需吸收 10.94KJ 热量，此反应的热化学方程式为
( )
A ．C + H2O=CO + H2 ΔH=+131.3KJ·mol- 1
B ．C(s)+ H2O(g)=CO(g) + H2(g) ΔH=+10.94KJ·mol- 1
C ．C(s)+ H2O(l)=CO(g) + H2(g) ΔH= +131.3KJ·mol- 1
D ．C(s)+ H2O(g)=CO(g) + H2(g) ΔH=+131.3KJ·mol- 1
7
4 ．如图是金属镁和卤素单质 X2 反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( )
A ．由 MgCl2 制取 Mg 是放热过程
B ．热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C ．金属镁和卤素单质 X2 的反应都是放热反应
D ．由图可知，此温度下 MgI2(s)所含化学键的键能最大
5.最新报道：科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过
程。反应过程的示意图如下：
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下列说法正确的是( )
A ．CO 和 O 生成 CO2 是吸热反应
C ．CO 和 O 生成了具有共价键的 CO2
B ．在该过程中， CO 断键形成 C 和 O
D ．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示 CO 与 O2 反应的过程
6. 化学反应N2 ＋ H2 NH3 的能量变化如图所示，下列说法正确的是 ( )
A ．断裂 1 mol N≡N 键和 3 mol H—H 键， 吸收a kJ 热量
B. N2(g)＋H2(g) NH3(l) ΔH＝(a－b－c) kJ·mol－1
C ．1 mol N(g)与 3 mol H(g)形成 1 molNH3(l)，放出 b kJ 热量
D ．液态氨的能量高于气态氨
7 ．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中， 破坏 1 mol H2 中的化学键消 耗的能量为 Q1 kJ，破坏 1 mol Cl2 中的化学键消耗的能量为 Q2 kJ，形成 1 mol HCl 中的化学
键释放的能量为 Q3 kJ，下列关系式正确的是( )
A ．Q1＋Q2>Q3 B ．Q1＋Q2>2Q3 C ．Q1＋Q28 ．已知一定条件下断裂或形成某些化学键的能量关系如下表：
断裂或形成的化学键 能量数据
断裂 1 mol H2 分子中的化学键 吸收能量 436 kJ
断裂 lmol Cl2 分子中的化学键 吸收能量 243 kJ
断裂 1 mol HCl 分子中的化学键 吸收能量 431 kJ
对于反应： H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，下列说法正确的是( )
A ．该反应的反应热 ΔH>0
B ．生成 1 mol HCl(g)时反应放热 431 kJ
C ．氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固
D ．相同条件下， 氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量
9 ．白磷与氧气可发生反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：
P-P：a kJ·mol- 1 、P-O：b kJ·mol- 1 、P=O：ckJ·mol- 1 、O=O：d kJ·mol- 1 ，根据图示的分子结构
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和有关数据估算 1 mol 白磷反应放出的热量，
A ．(6a＋5d-4c- 12b) kJ
C ．(4c＋12b-4a-5d) kJ
其中正确的是( ) B ．(4c＋12b-6a-5d) kJ
D ．(4a＋5d-4c- 12b) kJ
10.(1)天然气燃烧发生反应：CH4 (g)+ 2O2 (g)点燃CO2 (g)+ 2H2O (g ) ，断裂 1mol 化学键吸
收的能量如表所示， 1molCH4 (g) 完全燃烧释放的热量是 kJ。
化学键 O=O C=O H-O C-H
E/(kJ/mol) 498 745 460 414

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