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专题1 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应的热效应
第1课时 化学反应的焓变
【学习目标】
1.理解反应热和焓变的概念。
2.正确认识和判断放热反应和吸热反应，能从宏观和微观的角度理解化学反应中的能量变化。
3.理解热化学方程式的意义，能正确书写热化学方程式。
知识点一 化学反应的焓变
自主预习 新知构建
1．内能与焓
（1）内能:体系内物质的各种能量的总和。它受①_ _ 、②_ _ 、物质的聚集状态和组成的影响。内能的变化可以通过变化过程中体系吸收（或放出）的③和对内（或对外）所做的④的形式表现出来。
（2）焓：与内能有关的物理量，用符号⑤_ _ _ _ 表示。
（3）化学反应过程中既有物质变化，又有能量变化。
［说明］ 被研究的物质系统称为体系，体系以外的其他部分称为环境或外界。
【答案】温度； 压强； 热； 功；
2．反应热与焓变
（1）反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同⑥_ _ 时，吸收或释放的热称为化学反应的热效应，也称反应热。
（2）焓变：在⑦_ _ 条件下，化学反应过程中吸收或释放的热，符号为⑧_ _ _ _ _ _ ，单位常采用 ⑨_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3）反应热和焓变的关系
恒压条件下进行的化学反应的反应热等于该反应的⑩_ _ 。
【答案】温度； 恒压； ； ； 焓变
3．吸热反应与放热反应
（1）概念： _ _ _ _ _ _ 的反应称为吸热反应，其 _ _ 0； _ _ _ _ _ _ 的反应称为放热反应，其 _ _ 0。
（2）与反应物、生成物总能量相对大小的关系
当反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应为 _ _ 反应。当反应物的总能量小于生成物的总能量时，该反应为 _ _ 反应。
（3）与化学键的关系
化学反应过程是反应物中原子重新组合的过程，反应物内化学键的断裂需要 _ _ 能量，形成新的化学键时生成新物质要 _ _ 能量。当 _ _ 时，反应吸收能量，;当 _ _ 时，反应放出能量，。
【答案】吸收热； ； 放出热； ； 放热； 吸热； 吸收； 放出； ；
4．化学反应伴随能量变化的原因
（1）从反应物和生成物总能量相对大小角度分析
反应热的计算公式：（ ）（ ）。
（2）从反应物断键和生成物成键角度分析
：表示反应物中断裂旧化学键吸收的总能量
：表示生成物中形成新化学键放出的总能量
①
②最高点为气态原子，代表反应物所有化学键断裂
③常见物质中所含化学键的物质的量：
物质 金刚石 硅
化学键
2 2 4 6
物质 —
化学键 —
2 4 8 —
例如，反应的能量变化如下图所示：
由上图可知：
分子中的化学键断裂吸收的能量是 ，分子中的化学键断裂吸收的能量是 ，分子中的化学键形成释放的能量是 ，则反应 的热量为 ，即反应热的计算公式为 - 。
【答案】吸； 放； 生成物； 反应物； ； ； ； 吸收； ； 反应物的键能总和； 生成物的键能总和
5.常见的放热反应和吸热反应
（1）放热反应：①可燃物的燃烧，②酸碱中和反应，③大多数化合反应，④金属与（水）酸的置换反应，⑤铝热反应。
（2）吸热反应：①大多数分解反应，②盐的水解和弱电解质的电离，与的反应，与、的反应。
自我诊断
（1） 相同质量的同种物质，在不同状态下其焓是相同的（ ）
（2） 化学反应的反应热就是该反应的焓变（ ）
（3） 化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化（ ）
（4） 化学反应的焓变与反应物及生成物的内能有关，与反应条件无关（ ）
（5） 一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，（ ）
（6） 放热反应在常温下一定可以发生（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） √
（5） ×
（6） ×
迁移应用 对点训练
1．[（2025·福州高二月考）]下列诗词描述的变化中，放热反应和吸热反应均发生的是（ ）
A. 南宋·辛弃疾《青玉案》中“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”描述元宵夜焰火
B. 唐·白居易《忆江南》中“日出江花红胜火，春来江水绿如蓝”展现了江南风景的美丽
C. 北宋·苏轼《石炭》中“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”描写了煤炭的性质
D. 北宋·王安石《元日》中“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”描述了春节的习俗
【答案】C
【解析】选。焰火利用了金属元素的焰色反应，是物理变化，过程中无吸热反应，故 不符合题意；“日出江花红胜火，春来江水绿如蓝”不涉及化学变化，故 不符合题意；“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”涉及碳和 反应生成 和氢气，属于吸热反应，和氢气燃烧是放热反应，即放热反应和吸热反应均发生，故 符合题意；“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”中燃放烟花的过程中涉及物质的燃烧，燃烧为放热反应，无吸热反应，故 不符合题意。
2．与的反应包含以下两步：
Ⅰ.
Ⅱ.
反应过程中的能量变化曲线如下图所示，下列说法错误的是（ ）
A. 反应Ⅰ为吸热反应
B. 反应Ⅱ为放热反应
C. 反应的
D. 反应Ⅰ、Ⅱ均为氧化还原反应
【答案】A
【解析】选。反应Ⅰ、Ⅱ中反应物的总能量均大于生成物的总能量，均为放热反应，错误，正确；由题图可知，反应 的，正确；反应Ⅰ、Ⅱ均有元素化合价发生变化，均为氧化还原反应，正确。
3．（教材习题变式）氢气是一种理想的绿色能源，有科学家预言，氢能将成为人类的主要能源。根据要求回答问题：
Ⅰ．制备氢气常采用以下方法：
①电解水法：
②甲烷水重整法：
③太阳能光催化分解水法：
（1） 三种方法中最节能的是_ _ _ _ （填标号）。
（2） 已知断裂键、键和键需要吸收的能量分别为、和，则理论上每完全分解，需要_ _ （填“放出”或“吸收”）能量_ _ 。下列能正确表示该过程的能量变化示意图的是_ _ _ _ （填字母）。
Ⅱ．利用与制备反应的能量变化如下图所示：
（1） 该反应是_ _ （填“吸热”或“放热”）反应。
（2） 该反应的焓变_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） ③
（2） 吸收；482；C
Ⅱ （1） 放热
（2）
【解析】
（1） ①电解水法需要消耗大量电能，②甲烷水重整法在高温条件下进行，需要消耗大量的燃料，③太阳能是一种无污染的可再生能源。
（2） 根据反应 及断裂 键、键和 键需要吸收的能量分别为、和 可知，参加反应断裂化学键吸收的能量为，生成 和 形成新化学键放出的能量为，反应的焓变，的物质的量为，故 完全分解，需要吸收 能量，能正确表示该过程的能量变化示意图的是。
Ⅱ （1） 由能量变化示意图可知，生成物的总能量比反应物的总能量低，该反应为放热反应。
（2） 。
判断吸热反应、放热反应的依据与误区
（1）判断吸热反应、放热反应的“两大依据”
理论依据：反应物与生成物总能量的相对大小。
计算依据：断裂化学键吸收的总能量与形成化学键放出的总能量的相对大小。
（2）判断吸热反应、放热反应的“两大误区”
误区一：误以为与反应条件有关。需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，常温下就能进行的反应不一定是放热反应。
误区二：误以为只要吸热就是吸热反应，只要放热就是放热反应。如水蒸气液化放出热量，但该过程不是放热反应。
知识点二 热化学方程式
自主预习 新知构建
1．概念：能够表示①_ _ _ _ _ _ 的化学方程式。
【答案】反应热
2．意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的②_ _ 变化。例如，，表示③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】能量； 在 和 下，气态 和 气态 反应生成 液态 时，放出 的热量
［说明］ 的单位中“ ”的含义
对于一个化学反应，的单位中“”既不是指“每摩尔”，也不是指“每摩尔（或、）”，而是指“每摩尔反应”。例如，对于反应，“每摩尔反应”放出的热量。而对于反应，“每摩尔反应”放出的热量。这就是必须与化学方程式一一对应的原因。
3．书写热化学方程式需注意的问题
（1）书写热化学方程式时应标明反应的④_ _ 和⑤_ _ 。若在（即）、时进行的反应，可不注明。
（2）标明反应物和生成物的聚集状态。一般用“⑥_ _ _ _ _ _ ”表示气体，“⑦_ _ _ _ _ _ ”表示液体，“⑧_ _ _ _ _ _ ”表示固体，“⑨_ _ _ _ _ _ ”表示水溶液。
（3）在热化学方程式后面标明的数值、正负号（正号一般省略）及单位。
（4）在热化学方程式中，化学计量数表示⑩_ _ _ _ _ _ _ _ ，可以用整数或简单分数表示。
（5）同一化学反应，热化学方程式中物质的化学计量数不同，也不同，与化学计量数成 _ _ 关系。
（6）若一个反应的焓变，则其逆反应的焓变 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（7）同素异形体之间转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明同素异形体的名称。例如，C石墨，金刚石，。
【答案】温度； 压强； ； ； ； ； 物质的量； 正比；
自我诊断
（1） 热化学方程式中各物质的化学计量数表示分子个数（ ）
（2） 热化学方程式未注明温度和压强时，表示标准状况下的数据（ ）
（3） 化学反应过程中所吸收或放出的热量与反应物的物质的量成正比（ ）
（4） 同一化学反应，化学计量数相同而聚集状态不同，也不同（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） √
（4） √
迁移应用 对点训练
1．[（2025·沧州高二月考）]碳单质可与水反应制取水煤气，热化学方程式是，该热化学方程式的含义为（ ）
A. 碳与水反应吸收的热量
B. 碳和水反应吸收的热量
C. 固态碳和气态水各反应，放出的热量
D. 固态碳与水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，吸收的热量
【答案】D
【解析】选。碳与水反应吸收 的热量，未指明物质的量和聚集状态，项错误；碳和 水反应吸收 的热量，未指明物质的聚集状态，项错误；，该反应是吸热反应，项错误。
2．已知、下，液态甲醇完全燃烧生成液态水时放出的热量。下列热化学方程式正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】选。液态甲醇完全燃烧生成 和液态水时放出的热量为，故 液态甲醇完全燃烧生成 和液态水放出的热量为，该反应的热化学方程式为 或，故 正确。
3．按要求回答下列问题。
（1） 与适量反应生成，放出热量，该反应的热化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） （标准状况）在足量中燃烧生成气体，放出热量，该反应的热化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 气体与足量经催化生成气体和水蒸气时放出的热量，该反应的热化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 在、下，气态与气态反应生成液态，放出的热量。
① 该反应的热化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
② 生成气态时，放出的热量明显不同，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（5） 已知：。将和置于密闭容器中，一定条件下充分反应，放出的热量_ _ （填“大于”“小于”或“等于”），理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4） ①
② 的聚集状态不同，内能不同，尽管产物都是，但放出的热量不同
（5） 小于；该反应是可逆反应，不能进行完全
（1）热化学方程式正误判断的方法
（2）可逆反应中的“”表示的是完全反应时对应的焓变。若按反应的化学计量数投料进行反应，由于可逆反应不能进行彻底，则吸收或放出的热量一定比对应“”的数值小。
课堂检测 巩固落实
1．[（2025·辽东南协作体高二月考）]下列变化过程属于吸热的有（ ）
与晶体混合搅拌；②盐酸和氢氧化钠溶液混合；③硫受热熔化；④石灰石高温分解；⑤碳和氧气反应生成一氧化碳；⑥生石灰和水反应生成熟石灰；⑦镁条在氮气中燃烧；⑧碳在高温下和水蒸气反应生成水煤气；⑨水蒸气液化
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
【答案】A
【解析】选。与 晶体混合搅拌，属于吸热反应；②盐酸和氢氧化钠溶液混合，属于放热反应；③硫受热熔化，属于吸热过程；④石灰石高温分解，属于吸热反应；⑤碳和氧气反应生成一氧化碳，属于放热反应；⑥生石灰和水反应生成熟石灰，属于放热反应；⑦镁条在氮气中燃烧，属于放热反应；⑧碳在高温下和水蒸气反应生成水煤气，属于吸热反应；⑨水蒸气液化，属于放热过程。
2．白磷和红磷分别与氧气反应生成过程中的能量变化如右图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 红磷比白磷稳定
B. 白磷燃烧是吸热反应
C. 红磷转变为白磷是放热反应
D. 红磷燃烧反应的热化学方程式：
【答案】A
【解析】选。由题图可知，白磷的能量高于红磷，红磷比白磷稳定，红磷转化为白磷是吸热反应，正确，错误；燃烧反应均为放热反应，错误；根据题图可知，红磷燃烧反应的热化学方程式为，错误。
3．[（2025·广西高二联考）]在、下，将通入溶液中充分反应，测得反应放出热量。已知该条件下，通入溶液充分反应放出热量。下列与溶液反应生成的热化学方程式书写正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】选。已知该条件下，通入 溶液充分反应放出 热量，二氧化碳恰好完全反应生成，故热化学方程式为，根据题意，通入 溶液中充分反应，，，根据、，假设生成碳酸钠时消耗，则，解得，由 可知，生成 碳酸钠放出热量，故生成 碳酸氢钠时放出热量，消耗，故 与 发生反应生成 的热化学方程式为。
4．根据能量关系示意图，判断下列说法正确的是（ ）
A. 与的能量之和为
B. 反应中，生成物的总能量小于反应物的总能量
C. 由的热化学方程式为
D. 已知热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，则的热值为
【答案】B
【解析】选。项，与 的能量之和在题图中没有标出，错误；项，根据题图中转化Ⅱ可知，反应 为放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，正确；项，根据题图可知，由 的热化学方程式为，错误；项，由题图可知，完全燃烧放出热量，故 的热值为 ，错误。
5．
（1） 与适量反应生成和放出热量的热化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 在氧气中燃烧生成二氧化碳和液态水，放出热量，写出乙烯燃烧的热化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 已知键的键能为，键的键能为，热化学方程式：，则键的键能为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 已知一些化学键的键能数据见下表：
化学键
键能/ 414 489 565 155
请根据键能数据写出和反应生成和的热化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
（3） 由 反应物键能总和-生成物键能总和可知，，解得。
（4） 首先根据反应物和生成物写出化学方程式，标明各物质的聚集状态，即，根据键能数据可知，所求反应的反应热。
课后达标 素养提升
基础检测
1．[（2025·福州第一中学高二月考）]在化学反应中常伴随能量的释放或吸收。下列说法错误的是（ ）
A. 焓是指物质所具有的内能
B. 等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变
C. 一个化学反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量，表示该反应为吸热反应
D. 放热反应的，吸热反应的
【答案】A
【解析】选。内能是体系内物质的各种能量的总和，焓是一个与内能有关的物理量，项错误。
2．[（2025·沧州高二月考）]下列说法正确的是（ ）
A. 伴有能量变化的过程都是化学变化
B. 需要加热的化学反应，生成物的总能量一定高于反应物的总能量
C. 生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，
D. 的大小与热化学方程式的化学计量数无关
【答案】C
【解析】选。氢氧化钠固体溶于水时放热，但是没有发生化学变化，错误；加热的目的只是促使反应发生，与反应吸热、放热无关，如燃烧是放热反应，但需加热才能发生，错误；生成物的总焓大于反应物的总焓，该反应需要吸收热量，，正确；的大小不仅与反应物、生成物的状态有关，还与热化学方程式的化学计量数有关，错误。
3．[（2025·钦州高二月考）]下列说法正确的是（ ）
A. 化学键的断裂与形成与反应放热和吸热无关
B. 放热反应的发生无需任何条件
C. 所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒
D. 有化学键断裂或形成的过程一定发生了化学变化
【答案】C
【解析】选。旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，当吸收的能量大于放出的能量时反应吸热，反之则放热，所以化学键的断裂与形成与反应放热和吸热有关，错误；某些放热反应需要一定条件引发，如燃烧需要温度达到可燃物的着火点，错误；有化学键断裂或形成的过程不一定发生了化学变化，如 溶于水时共价键断裂，但并没有发生化学变化，错误。
4．[（2025·龙岩高二月考）]古典诗词凝聚了古人的智慧，下列诗句中涉及化学变化且该反应符合下面能量变化图的是（ ）
A. 《望庐山瀑布》“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川”
B. 《无题》“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”
C. 《浪淘沙》“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”
D. 《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”
【答案】D
【解析】选。由题图可知，生成物的能量高于反应物，为吸热反应。项，没有生成新物质，是物理变化，不符合题意；项，涉及蜡烛燃烧，是放热反应，不符合题意；项，没有生成新物质，不涉及化学变化，不符合题意；项，涉及的反应为碳酸钙受热分解，属于吸热反应，符合题意。
5．[（2025·河北高二联考）]常温常压下，断裂气体分子中化学键所吸收的能量或形成气体分子中化学键所放出的能量称为键能，下表是一些键能数据：
化学键
键能/ 414 896 436
反应的反应热，则的数值为（ ）
A. 389 B. 395 C. 295 D. 436
【答案】A
【解析】选。化学反应的焓变 反应物总键能-生成物总键能，故，解得。
6．[（2025·湛江高二检测）]沼气是一种能源，它的主要成分是。完全燃烧生成和时，放出热量，下列热化学方程式中正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】选。完全燃烧生成 和 时，放出 热量，故 完全燃烧生成 和 时，放出 热量。
7．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
下列说法正确的是（ ）
A. 由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应
B. 由图2知，，，则
C. 由图3知，白磷比红磷稳定
D. 由图4知，
【答案】A
【解析】选。根据题图1知，石墨能量低，因此石墨转变为金刚石是吸热反应，故 正确；根据题图2知，具有的能量比 具有的能量高，，，燃烧放出的热量多，由于放热，焓变为负值，放出热量越多，焓变反而越小，因此，故 错误；根据题图3知，红磷的能量比白磷的低，能量越低越稳定，故红磷比白磷稳定，故 错误；根据题图4知，，则，故 错误。
8．根据你的认识和理解，结合所给提示写出下列有关反应的热化学方程式。
（1） 分解生成和，吸收热量：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 与反应生成，放出热量：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 和反应生成和过程中的能量变化示意图，请写出和反应的热化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1）
（2）
（3）
素养提升
9．已知在、下，氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如下图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. 分解为与时放出热量
B. 甲、乙、丙中物质所具有的总能量：乙 甲 丙
C. 具有的能量高于具有的能量
D. 乙 丙的过程中若生成液态水，则释放的能量将小于
【答案】B
【解析】选。由题图可知，和 反应生成 放出热量，故 分解为 和 时吸收热量，错误；由题图可知，甲中物质变成乙中物质吸收 能量，乙中物质变成丙中物质释放 能量，故物质具有的总能量：乙 甲 丙，正确；由题图可知，与 反应生成 放出热量，故反应物具有的总能量比生成物具有的总能量高，但不能比较 和 具有的能量高低，错误；等量的 具有的能量高于，故乙 丙的过程中若生成液态水，则放出的能量大于，错误。
10．下列各组热化学方程式中，的是（ ）
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ①②③
【答案】C
【解析】选。，，前者不完全燃烧，后者完全燃烧，因此后者放出的热量多，焓变反而小，因此，故①符合题意；，，在 中的燃烧为放热反应，参与反应的物质的量越大，放出的热量多，焓变小，因此，故②不符合题意；，，前者为吸热反应，后者为放热反应，因此，故③符合题意。
11．已知与反应能生成和水蒸气，该反应过程中的能量变化如下图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. 为放热反应
B. 若将和的总能量标在图中，则其位置在①②之间
C. 若键的键能为，则中化学键的键能为
D. 若该反应过程中转化的化学能为，则有键生成
【答案】C
【解析】选。由题图可知，和 的总能量小于 和 的总能量，故 为吸热反应，错误；因 液态水的能量低于 气态水的能量，故 和 的总能量应在③下方，错误；若 键的键能为，设 中化学键的键能为，由题图可知，，解得，正确；由题图可知，该反应过程中转化的化学能为，有 生成，若该反应过程中转化的化学能为，则有 生成，中含有 键,错误。
12．[（2025·保定高二月考）]氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。
（1） 硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理为。
① 该反应的反应物的总能量_ _ （填“大于”或“小于”）生成物的总能量。
② 该反应中，每断裂键时，总反应_ _ （填“放出”或“吸收”）的热量为_ _ _ _ 。
③ 每产生热量时，转移的电子数为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 化学反应一般都有反应热。气态与气态反应生成气态时，放出热量。
① 该反应的热化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
② 若气态与气态反应生成液态，此时放出的热量_ _ （填“大于”或“小于”），判断的理由为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】① 大于
② 放出；6.759
③
（2） ①
② 大于；转化为要放出热量，故放出的热量大于
【解析】
① 该反应，为放热反应，该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量。
② 根据热化学方程式，氯气反应，放出 热量，每断裂 键时，即 氯气参与反应，总反应放出的热量为。
③ 氯气参与反应，转移 电子，放出 热量，故产生 热量时，转移 电子，即 个电子。
（2） ① 气态 与 气态 反应生成 气态 时，放出 热量，该反应的热化学方程式为。
② 由气态转化为液态，放出热量，故生成 液态 放出的热量大于。
第2课时 反应热的测量与计算
【学习目标】
1.理解反应热测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。
2.构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。
知识点一 中和反应反应热的测量
自主预习 新知构建
1.实验目的
通过一定量的强酸、强碱稀溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得中和反应的反应热。
［说明］ 强酸、强碱稀溶液反应生成时放出的热量为中和反应的反应热。
2．实验装置
（1）简易量热计的构造
量热计中各仪器的作用为①环形玻璃搅拌棒：①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；②保温层：②_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；③温度计：测定反应前后反应体系的③_ _ 。
（2）常见其他测量装置
装置中防止热量散失的方法：
①两个烧杯口要相平；
②在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片；
③用环形玻璃搅拌棒搅拌，而不能用环形金属搅拌棒搅拌；
④实验时倒入碱溶液要迅速。
【答案】使反应物混合均匀，充分接触； 减少热量的散失； 温度
3．实验原理
用体积均为的一元强酸、一元强碱，它们的浓度均为。由于是稀溶液，且为了计算简便、我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为，根据热化学方程式，需计算稀的酸、碱中和生成水的反应热，而的盐酸与的氢氧化钠溶液反应后生成的水的物质的量只有。
，
生成时的反应热④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】
4．实验步骤及测量数据
（1）初始温度：测量混合前盐酸的温度为、氢氧化钠溶液的温度为，取⑤_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 为。
（2）终止温度将酸、碱溶液迅速混合，用⑥_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 不断搅动溶液，并准确读取混合溶液的⑦_ _ _ _ _ _ _ _ ，记录为终止温度。反应体系的温度变化为。
（3）重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。
（4）实验数据处理
该实验中盐酸和氢氧化钠溶液反应放出的热量是，中和反应的反应热。
【答案】两温度平均值； 环形玻璃搅拌棒； 最高温度
自我诊断
（1） 将酸碱迅速混合后，待温度计读数稳定后记录终止温度（ ）
（2） 中和反应反应热的测定实验中，应将溶液一次倒入量热计的内筒（ ）
（3） 酸与碱发生反应生成液态水时的焓变即为中和反应反应热（ ）
（4） 同一中和反应中生成的反应热与酸碱的用量有关（ ）
（5） 中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的温度计无须冲洗干净，立即测定溶液的温度（ ）
（6） 在实验过程中，环形玻璃搅拌棒可用铜制搅拌棒代替（ ）
【答案】（1） ×
（2） √
（3） ×
（4） ×
（5） ×
（6） ×
迁移应用 对点训练
1．[（2025·广西高二联考）]利用盐酸与溶液在如右图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热，下列说法错误的是（ ）
A. 从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒
B. 实验中改用盐酸与溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等，所求中和反应的反应热也不相等
C. 若大烧杯上不盖硬纸板，求得中和反应的反应热的偏大
D. 测定实验中，取用酸、碱溶液时，不能用同一个量筒
【答案】B
【解析】选。为了使酸碱充分反应，题图中尚缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒，项正确；中和反应的反应热是指生成 时所放出的热量，稀溶液中强酸与强碱反应的中和反应的反应热一般是定值，和酸、碱的用量无关，项错误；若大烧杯不盖硬纸板，会导致热量散失，实验测得的热量数值偏小，但中和反应的反应热的 是负值，则测得中和反应的反应热的 偏大，项正确；为了防止酸碱发生反应而干扰实验，取用酸、碱溶液时，不能用同一个量筒，项正确。
2．[（2025·钦州高二月考）]简易量热计可测定和发生中和反应的反应热。下列使测定结果偏小的是（ ）
A. 用环形铜质搅拌器代替环形玻璃搅拌棒
B. 测量盐酸的温度后，未用蒸馏水冲洗温度计，直接测量溶液的温度
C. 用量筒量取溶液的体积时俯视读数
D. 用固体代替溶液
【答案】D
【解析】选。铜为热的良导体，易造成热量损失，使测定结果偏大，项错误；未用蒸馏水冲洗温度计上的盐酸，直接测量 溶液的温度，会导致部分反应物提前反应，溶液初始温度偏高，使测定结果偏大，项错误；用量筒量取 溶液的体积时俯视读数时量取的 体积小，放出热量少，使测定结果偏大，项错误；固体溶于水时放热，放出热量偏多，使测定结果偏小，项正确。
3．在简易量热计（如右图所示）中将的溶液与溶液混合，温度从升高到，已知简易量热计的热容常数（简易量热计各部件温度每升高所需要的热量）是，溶液密度均为，充分混合后溶液的比热容。
（1） 的中和反应的反应热_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 的中和反应的反应热的文献值为，你认为（1）中测得的实验值出现偏差可能的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （写一条即可）。
（3） 实验中过量的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 你认为的中和反应的反应热的数值与的中和反应的反应热的数值相比，_ _ _ _ _ _ 的数值较大，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1）
（2） 简易量热计的隔热层绝热效果不好，酸、碱溶液混合不迅速（任写一条）
（3） 保证完全被中和，从而提高实验准确度
（4） ；是弱酸，只有少部分电离，发生电离时要吸热，中和时放热较少
【解析】
（1） 根据题中所给信息可计算出酸和碱的物质的量分别为、，可知碱是过量的，应以酸的量计算生成 液态水时放出的热量，进而计算生成 液态水时放出的热量，即可得出 的中和反应反应热。
（2） 本实验方法测得的 的中和反应的反应热 大于文献值，原因可能有简易量热计的隔热层绝热效果不好；酸、碱溶液混合不迅速等。
（3） 过量的碱能保证 完全被中和，从而提高实验准确度。
（4） 是弱酸，只有少部分电离，发生电离时要吸热，中和时放热较少。
（1）中和反应的反应热测量实验中的“三关”
①隔热关——装置保温、隔热效果好，减少热量的损失。
②测量关——温度在测量过程中是重要的参数，测量时要又快又准。
.选择精密温度计，精确到。
.测量溶液温度时，将温度计插在液体中央，使水银球处于溶液中央位置，温度计不要碰到容器壁或插在液面以上。
.温度计不能用作搅拌器，用环形玻璃搅拌棒搅拌，使溶液迅速、充分混合。
.测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录最高温度。
③酸、碱关——注意酸、碱的强弱和浓度。
酸、碱浓溶液稀释过程中会放出热量。中和反应的反应热是指强酸、强碱在稀溶液中反应生成可溶性盐和液态水时的反应热。
（2）中和反应的反应热测定实验中产生误差的可能原因
①量取溶液的体积有误差。
②温度计的读数有误差。
③混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。
④隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。
⑤测了酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，会使热量损失而引起误差。
知识点二 盖斯定律
自主预习 新知构建
1．内容：一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是①_ _ _ _ _ _ _ _ 的。
【答案】完全相等
2．本质：在恒压条件下，化学反应的热效应等于焓变，而仅与反应的②_ _ _ _ _ _ _ _ 和反应的③_ _ _ _ _ _ _ _ 有关，而与反应的④_ _ 无关。
【答案】起始状态； 最终状态； 途径
3．多角度理解盖斯定律
（1）从反应途径的角度理解盖斯定律
如同山的高度与上山的途径无关一样，A点相当于反应体系的始态，B点相当于反应体系的终态，山的高度相当于化学反应的反应热
（2）从能量守恒的角度理解盖斯定律
从，，体系⑤_ _ 热量； 从，，体系⑥_ _ 热量； 根据能量守恒，
（3）实例
从反应途径角度
从能量守恒角度
【答案】放出； 吸收
4.意义：应用盖斯定律可以间接计算出反应速率很小的或不容易直接进行的或伴有副反应发生的反应的反应热。
5．应用盖斯定律计算 的方法（实例）
根据如下两个反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
选用两种方法计算反应的焓变。
（1）虚拟路径法
反应的途径可设计如下：
，则⑦_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2）加合法
依据目标热化学方程式中各物质的位置和化学计量数，调整已知热化学方程式，最终加合成目标热化学方程式，同时作出相应的调整和运算。根据盖斯定律，由反应Ⅰ-反应Ⅱ可得⑧_ _ _ _ _ _ 。
【答案】； -110.5
自我诊断
（1） 对一个化学反应，如果反应的途径不同，其焓变也可能不同（ ）
（2） 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，和反应途径及条件无关（ ）
（3） 可以通过实验直接测定任一反应的反应热 （ ）
（4） 反应热的数值和热化学方程式的化学计量数无关（ ）
（5） 同温同压下，和分别在光照条件下和点燃条件下发生反应时不同（ ）
【答案】（1） ×
（2） √
（3） ×
（4） ×
（5） ×
迁移应用 对点训练
1．[（2025·陕西高二联考）]将转化为乙醇可以实现降碳，过程中发生的反应如下：
则的等于（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。，，,根据盖斯定律，由 可得。
2．依据图示关系，下列说法不正确的是（ ）
A.
B. 石墨的稳定性比金刚石的高
C. C石墨，
D. 石墨与分别完全燃烧，石墨放出的热量多
【答案】C
【解析】选。根据盖斯定律可知，，，故，正确；由 可知，石墨转化为金刚石吸热，故石墨具有的能量低于金刚石具有的能量，能量越低越稳定，故石墨的稳定性比金刚石的高，正确；由题图可知，反应 石墨，，反应，根据盖斯定律，由反应 可得 石墨，，错误；由题图可知，石墨与 分别完全燃烧，放出的热量分别为、，故石墨放出的热量多，正确。
3．[（2025·唐山高二检测）]可用作飞船的燃料，已知下列反应：
则的焓变为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】选。根据盖斯定律，由 得。
4．盖斯定律认为：不管化学反应的过程是一步完成或分多步完成的，整个过程总的热效应相同。回答下列问题：
（1） 反应分两步进行：
下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是_ _ _ _ （填字母）。
（2） 已知：
则_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，若将液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 用将转化为，可提高效率减少污染。传统上该转化通过如下图所示的催化循环实现。其中，反应①为，反应②生成的反应热为，则总反应的热化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（反应热用和表示）
【答案】（1） D
（2） ；
（3）
【解析】
（1） 根据热化学方程式可知，总反应为放热反应，故 的总能量高于 的能量；反应 为吸热反应，故 的能量低于 的能量；反应 为放热反应，故 的能量高于 的能量，故选。
（2） 对题给反应分别标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由Ⅲ-Ⅱ Ⅰ得；，故整个过程放出的热量为。
（3） 反应②的热化学方程式为，根据盖斯定律，由反应 反应②得到总反应的热化学方程式为。
“四步骤”突破盖斯定律在反应热计算中的应用
课堂检测 巩固落实
1．下列说法不正确的是（ ）
A. 应用盖斯定律，可计算某些难以测定的反应的焓变
B. 一个化学反应的焓变与反应途径无关
C. 在特定条件下，反应热可以等于焓变
D. 一个反应一步完成或分几步完成，二者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多
【答案】D
【解析】选。.有些化学反应的焓变难以测定，应用盖斯定律，通过易测定反应的焓变，可计算某些难以测定的反应的焓变，说法正确；.一个化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关，说法正确；.在恒压条件下，反应热可以等于焓变，说法正确；.一个反应一步完成或分几步完成，二者相比，经过不同的步骤，反应的焓变是相同的，说法错误。
2．实验设计的科学性反映了实验者的科学素养。下列有关测定中和反应反应热的实验说法正确的是（ ）
A. 用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度
B. 为了使反应充分，可以向酸（碱）中分次加入碱（酸）
C. 为了增大反应速率，减小实验误差，使用环形玻璃搅拌棒搅拌
D. 测定中和反应的反应热时可用稀醋酸和稀溶液
【答案】C
【解析】选。.测量酸溶液的温度后，温度计表面的酸要用水冲洗干净、擦干后再去测量碱溶液的温度，错误；.酸、碱要一次加入，否则会造成热量损失，错误；.实验中使用环形玻璃搅拌棒搅拌，能增大反应速率、减小实验误差，正确；.醋酸是弱酸，电离时会吸收部分热量，使测定的中和反应的反应热不准确，错误。
3．含有的稀溶液与的溶液反应，生成液态水，放出的热量，表示该中和反应的反应热的热化学方程式为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】选。中和反应的反应热是以强酸、强碱稀溶液反应生成可溶性盐和 所放出的热量来衡量的，故书写中和反应的反应热的热化学方程式时，应以生成 为标准来配平其余物质的化学计量数，再结合放热数值写出。
4．烟气（主要成分为、）是大气主要污染物，有效去除大气中的、是环境保护的重要课题。用天然碱生产小苏打的母液（主要溶质为碳酸钠）吸收烟气中的相关反应的热化学方程式如下：
反应的为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】选。根据盖斯定律，由反应 可得。
5．
（1） [（2024·广东卷）]酸催化下与混合溶液的反应（反应），可用于石油开采中油路解堵。
反应
已知：
则反应的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） [（2024·甘肃卷）]是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。
由制备
已知
时，由制备硅（填“吸”或“放”）热_ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1）
（2） 吸；587.02
【解析】
（1） 由已知信息可得：Ⅰ.;Ⅱ.;Ⅲ.；Ⅳ.;根据盖斯定律，由Ⅰ-Ⅱ-ⅢⅣ可得，故反应 的。
（2） 将题给热化学方程式依次编号为①和②，根据盖斯定律，由 可得热化学方程式，故制备，需要吸收的热量为。
课后达标 素养提升
基础检测
1．[（2025·唐山高二阶段练习）]关于中和反应的反应热的测定实验，下列叙述正确的是（ ）
A. 为防止溶液溅出导致实验失败，向盛有稀盐酸的量热计内筒中加入氢氧化钠溶液时应缓慢倾倒
B. 当混合溶液的温度不再变化时，记录该温度进行计算
C. 可选择稀盐酸和溶液进行实验
D. 用固体代替稀氢氧化钠溶液进行测定，不会影响实验结果
【答案】C
【解析】选。向盛有稀盐酸的量热计内筒中加入氢氧化钠溶液时，需要一次性迅速加入，减少热量损失，错误；酸碱恰好反应完全时放热最多，所以混合溶液的温度要随时记录，取最高温度进行计算，错误；为了保证盐酸完全被中和，氢氧化钠溶液浓度可略大于盐酸，正确；因氢氧化钠固体溶于水放热，所以用 固体代替稀氢氧化钠溶液进行测定会使实验结果不准确，错误。
2．[（2025·三明高二调研）]已知、时：
则与和间的关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。根据盖斯定律，将第一个热化学方程式与第二个热化学方程式的2倍相加，得。
3．用一定浓度的溶液与稀盐酸进行中和反应的反应热的测定实验时，测得生成液态水时的（理论值），产生这种偏差的原因不可能是（ ）
A. 实验用溶液的浓度过大
B. 实验时搅拌速率小
C. 分次把溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
D. 用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液
【答案】A
【解析】选。溶液浓度过大，稀释过程释放热量，导致测得生成 液态水时的，项符合题意；实验时搅拌速率小，导致热量散失较多，测得生成 液态水时的，项不符合题意；分 次把 溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中，导致热量散失较多，测得生成 液态水时的，项不符合题意；用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的初始温度偏高，导致测得生成 液态水时的，项不符合题意。
4．[（2025·厦门高二月考）]已知下列热化学方程式：
；。由此可知，的为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。根据盖斯定律，由 即可得。
5．已知弱碱的电离方程式为；与反应生成正盐的反应热为；强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热。在水溶液中电离的为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】选。弱碱 与 反应生成 正盐的热化学方程式为，故；强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为。根据盖斯定律，由反应①-反应②得。
6．几种物质间的转化关系及焓变如下图所示，下列说法不正确的是（ ）
A.
B.
C.
D. 键的键能为
【答案】D
【解析】选。氧气分子变为两个氧原子的过程需要断裂化学键，吸收能量，所以，氢原子和氧原子生成水分子的过程会有新化学键的形成，释放能量所以，故，正确；气态水分子的能量高于液态水分子，所以液态水分子分解为氢气分子和氧气分子的过程吸热更多，故，正确；为反应 的焓变，而 为其逆反应的焓变，二者数值相等，符号相反，所以，正确；为 氢气断裂 键所需要的能量，错误。
7．碘硫热化学循环是由反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成的（如下图所示），下列有关说法正确的是（ ）
A. 设计该循环是为了制取能源气体
B. 整个循环过程中产生的同时产生
C. 若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应热分别为、、，则
D. 图中反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可在常温常压下进行
【答案】C
【解析】选。根据题图可知，反应Ⅰ为，反应Ⅱ为，反应Ⅲ为。项，设计该循环是为了制取能源气体，错误；项，该循环过程的总反应为 ，生成 同时产生，气体所处的温度、压强未知，无法计算 的体积，错误；项，根据盖斯定律，总反应为 ，水分解反应为吸热反应，则，正确；项，反应Ⅰ可在常温常压下进行，反应Ⅱ、Ⅲ不可在常温常压下进行，错误。
8．研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。已知：
则溶液中与反应生成和的为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。根据盖斯定律，由 得到：。
9．某实验小组用盐酸与溶液在简易量热计中反应，测定中和反应的反应热。实验数据见下表：
实验次数 反应物的温度/ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差
盐酸 溶液
1 25.0 25.2 25.1 28.5 3.4
2 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3
3 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5
（1） 已知溶液的密度近似为水的密度，比热容，生成液态水时放出的热量是_ _ _ _ _ _ 。
（2） 若将盐酸换为浓硫酸，则测得反应放出的热量_ _ （填“偏大”或“偏小”）。若将盐酸换为醋酸，则测得反应放出的热量_ _ （填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1） 56.848
（2） 偏大；偏小
【解析】
（1） 三次反应前后体系温度差的平均值为，生成 液态水时放出的热量为。
（2） 浓硫酸溶于水放热，导致测得反应放出的热量偏大；醋酸为弱酸，电离吸热，导致测得反应放出的热量偏小。
素养提升
10．已知：在一定条件下可发生一系列反应，如下图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】选。根据盖斯定律，,是 的焓变，故,,、、项正确；根据盖斯定律，,故，项错误。
11．在如右图所示量热计中，将溶液与溶液混合，温度从升高到。下列说法错误的是 （ ）
A. 若量热计的保温瓶绝热效果不好，则所测偏大
B. 搅拌棒可选用导热性能好的金属搅拌棒
C. 若选用等浓度等体积的盐酸，则溶液最高温度会超过
D. 所加溶液稍微过量，目的是保证完全被中和
【答案】B
【解析】选。中和反应为放热反应，焓变为负值，若量热计的保温瓶绝热效果不好，则所测 偏大，正确；搅拌棒一般选用导热性差的玻璃搅拌棒，尽量减少热量损失，错误；醋酸为弱酸,电离过程会吸收热量,导致热量损失,若选用等浓度等体积的盐酸，则溶液最高温度会超过，正确；所加 溶液过量，目的是保证 完全被中和，正确。
12．工业上乙烯催化氧化制乙醛的某一反应原理为，该反应原理可以拆解为如下三步反应：
Ⅰ.
Ⅱ.……
Ⅲ.
若第Ⅱ步反应的反应热为，且，则第 Ⅱ 步反应的热化学方程式为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】选。根据 可知，，根据盖斯定律，由 （总反应 反应Ⅰ-反应Ⅲ）得第 Ⅱ 步反应的热化学方程式为。
13．
（1） 合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中常用于定量测定的含量。已知：；。该测定反应的热化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产、生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：
则反应的_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知：
若用将还原为，当消耗标准状况下时，放出的热量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用含有和的代数式表示，不用化简）。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1） 将已知热化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，由 得到。
（2） 将已知热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，由 得。
（3） 将已知热化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，由 得，标准状况下 的物质的量是，放出的热量为。
第3课时 能源的充分利用
【学习目标】
1.理解标准燃烧热的概念，掌握表示标准燃烧热的热化学方程式的书写，学会关于标准燃烧热的相关计算。
2.在日常生活和化工生产中，形成科学合理利用化学反应中能量变化的意识和能源节约意识，认识化学在解决能源危机中的重要作用。
知识点一 能源
自主预习 新知构建
1．能源的概念及其分类
（1）概念：能源是指可以提供①_ _ 的自然资源，它包括②_ _ _ _ _ _ _ _ 、阳光、风力、流水、潮汐等。
（2）分类
分类依据 种类 举例
转换过程 一次能源 太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等
二次能源 电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等
使用历史 常规能源 化石燃料
新能源 太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等
能源性质 可再生能源 太阳能、风能、氢能、生物质能
不可再生能源 化石燃料、核能
【答案】能量； 化石燃料
2．化石燃料和新能源
（1）化石燃料的弊端：③_ _ _ _ _ _ _ _ ，且不可再生，利用率低，污染环境，特别是会造成④_ _ 和⑤_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2）太阳能是能量巨大的清洁能源，缺点是能量密度小，受地域和季节的影响大。
（3）氢能有三大优点：一是热值高，二是资源丰富，三是无毒、无污染。缺点是储存、运输困难。
【答案】蕴藏量有限； 酸雨； 温室效应
3.解决能源危机的措施
（1）“开源”，即开发核能、风能、太阳能等新能源。
（2）“节流”，加大节能减排的力度，提高能源利用效率。
4.新能源的特点与开发
（1）特点：人类理想中的新能源应具有资源丰富、可再生、无污染或少污染等特点，只有这样才能实现人类社会绿色、生态化、可持续的发展。
（2）开发：当前，我国大力倡导“构建清洁低碳、安全高效的能源体系”，降低能耗，努力开发和研究太阳能、氢能、风能、地热能、潮汐能和生物质能等多种形式的能源及其应用。
自我诊断
（1） 我国目前使用的主要能源是化石燃料（ ）
（2） 提高燃料的燃烧效率对于节约能源并不重要 （ ）
（3） 氢能是一种理想的绿色能源，现在的科技水平已经能够全面推广使用氢能（ ）
（4） 太阳能是可再生的新能源（ ）
（5） 现在家庭使用的天然气是清洁能源（ ）
（6） 太阳能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等都是新能源（ ）
【答案】（1） √
（2） ×
（3） ×
（4） √
（5） √
（6） √
迁移应用 对点训练
1．下图为“能源分类相关图”，下列四组能源全部符合图中阴影部分的是（ ）
A. 煤炭、石油、潮汐能 B. 水能、生物质能、天然气
C. 太阳能、风能、沼气 D. 地热能、海洋能、核能
【答案】C
【解析】选。 太阳能、风能、沼气这三种能源既是新能源、可再生能源，又是来自太阳的能源。
2．“3060”双碳目标的重点是推动以二氧化碳为主的温室气体减排。下列说法错误的是（ ）
A. 研发新型催化剂将分解成C和，同时放出热量
B. 燃煤中适当添加石灰石，减少污染气体排放
C. 一定条件下，将转化为，实现的资源化利用
D. 逐步用太阳能、潮汐能、风能、氢能等清洁能源替代火力发电
【答案】A
【解析】选。．二氧化碳分解生成碳和氧气为吸热反应，故 错误；．燃煤中适当添加石灰石，石灰石分解生成的氧化钙和二氧化硫反应，减少污染气体排放，故 正确；．二氧化碳转化为甲醇，可以减少二氧化碳的排放，同时生成甲醇燃料，实现 的资源化利用，故 正确；．逐步用太阳能、潮汐能、风能、氢能等清洁能源替代火力发电，可以减少污染性气体的排放，同时降低空气中 含量，故 正确。
3．下列关于能源的说法正确的是 （ ）
A. 用乙醇代替化石燃料作为燃料可以实现碳的零排放
B. 氢能、风能、天然气、潮汐能、生物质能资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染，很可能成为未来的主要能源
C. “可燃冰”的主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为，具有可燃性，被认为是21世纪的高效清洁能源
D. 为了实现我国关于“碳达峰”与“碳中和”的承诺，应该立刻禁止使用煤炭与石油
【答案】C
【解析】选。.乙醇燃烧同样能产生二氧化碳，不能实现碳的零排放，错误；．天然气是不可再生能源，错误；.“可燃冰”的主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为 ，具有可燃性，被认为是21世纪的高效清洁能源，正确；.虽然要实现“碳达峰”和“碳中和”的承诺，但不能立即禁止使用煤炭和石油，错误。
知识点二 标准燃烧热 热值
自主预习 新知构建
1．标准燃烧热
（1）概念：在①_ _ 下，②_ _ 物质③_ _ 燃烧的反应热。
（2）注意事项
①燃料的物质的量必须是；
②必须完全燃烧,如C元素、元素、元素、元素。
【答案】101； 1； 完全
2.标准燃烧热的计算
由定义可知，时，可燃物完全燃烧产生的热量可燃物的物质的量标准燃烧热，即（可燃物）；或变换一下求物质的标准燃烧热：，此公式中的是指物质的标准燃烧热，而不是指一般反应的反应热。
3．标准燃烧热的热化学方程式
书写标准燃烧热的热化学方程式时，以燃烧④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧。
【答案】
1．已知：、的标准燃烧热 分别为、，分别写出表示、标准燃烧热的热化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】 ；
4．热值
⑤_ _ _ _ _ _ _ _ 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。对气体而言，热值较大的有、、等。
【答案】
2．乙硼烷密度小、沸点低、难储存、毒性强，但它是一种热值很高的燃料（其热值是煤的2倍多）。它能否作为燃料？选择燃料需要考虑哪些因素？
提示：不能。燃料的选择一要考虑热值大小；二要考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。
自我诊断
（1） 在下，物质燃烧的反应热就是该物质的标准燃烧热（ ）
（2） 完全燃烧生成水蒸气时的反应热为的标准燃烧热（ ）
（3） 表示某物质标准燃烧热的热化学方程式可以有无数个（ ）
（4） 标准燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比（ ）
（5） 所有物质的标准燃烧热的均小于0（ ）
【答案】（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） ×
（5） √
迁移应用 对点训练
1．燃烧是人们利用热能的重要方式。下列有关标准燃烧热的说法正确的是（ ）
A. 标准燃烧热所指的完全燃烧的产物一定是相应元素的最高价氧化物
B. 含碳物质燃烧生成时所放出的热量是该物质的标准燃烧热
C. 实验测定的标准燃烧热时与所用量的多少无关
D. 燃烧生成时放出的热量是生成时放出的热量的2倍
【答案】C
【解析】选。标准燃烧热所指的完全燃烧的产物是指 下生成的指定产物，不一定是相应元素的最高价氧化物，如 元素的燃烧产物为，元素的燃烧产物为，错误；标准燃烧热是指 时，物质完全燃烧的反应热，错误；实验测定 的标准燃烧热时最终要换算成 完全燃烧生成液态水的反应热，与所用 量的多少无关，正确；燃烧生成 时放出的热量与生成 时放出的热量不是2倍关系，错误。
2．[（2025·河北高二联考）]已知：、时，某些物质的标准燃烧热见下表。
物质（状态）
下列能正确表示物质标准燃烧热的热化学方程式是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】选。标准燃烧热是指 下，物质完全燃烧的反应热。标准燃烧热的热化学方程式的产物应是液态水，故 错误；标准燃烧热的热化学方程式中硫元素对应的产物应该是二氧化硫气体，故 错误；乙炔的标准燃烧热的热化学方程式中乙炔的化学计量数应该为1，故 错误。
3．计算填空：
（1） 在、时，一定量氢气在足量的氧气中完全燃烧生成放出的热量。的标准燃烧热为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，该条件下氢气的热值为_ _ _ _ 。
（2） 在、时，的热值为，该条件下的标准燃烧热为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。（标准状况下）气体完全燃烧生成和液态水时放出的热量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） ；142.9
（2） ；
【解析】
（1） 的标准燃烧热应以燃烧 为标准，当 完全燃烧生成 时，需燃烧，故 的标准燃烧热 为,的质量为，则氢气的热值为。
（2） 的质量为，则 完全燃烧放出的热量为，的标准燃烧热。
1.标准燃烧热的热化学方程式书写“三要素”
（1）可燃物的化学计量数要为1。
（2）物质完全燃烧生成的物质要为指定产物。
（3）的符号、单位要正确。
2.反应热、标准燃烧热和中和反应的反应热的比较
项目 反应热 标准燃烧热 中和反应的反应热
概念 化学反应过程中释放或吸收的热量 下，物质完全燃烧的反应热 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成液态水时的反应热
能量的变化 放热或吸热 放热 放热
的大小 放热时，；吸热时，
反应条件 一定压强下 稀溶液
反应物的量 不限 1 mol 不一定是1 mol
生成物的量 不限 不限 1 mol 液态水
课堂检测 巩固落实
1．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小。下列符合未来新能源标准的是（ ）
①天然气 ②煤
③石油 ④太阳能
⑤生物质能 ⑥风能
⑦氢能
A. ①②③④ B. ③⑤⑥⑦ C. ④⑤⑥⑦ D. ③④⑤⑥⑦
【答案】C
【解析】选。天然气、煤和石油属于化石能源，不属于新能源。
2．已知乙烷在、条件下完全燃烧放出的热量为。下列表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】选。乙烷的物质的量为，乙烷完全燃烧放出的热量为，表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式为。
3．[（2025·呼和浩特高二检测）]油酸甘油酯，相对分子质量为884在体内代谢时可发生如下反应：。已知燃烧该化合物释放出热，则油酸甘油酯的标准燃烧热为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】选。油酸甘油酯的标准燃烧热 为。
4．氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧的热化学方程式分别如下：
相同质量的、、、完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】选。设、、、的质量均为，由热化学方程式可知，完全燃烧时，放出的热量：为，为，为，为，故放出热量最少的是。
5．
（1） 在下，苯（液态）完全燃烧生成和液态水放出热量,能表示苯的标准燃烧热的热化学方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 是制备氮肥、硝酸等的重要原料。
已知：；
。
试写出表示的标准燃烧热的热化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1）
（2）
【解析】
（2） 根据盖斯定律,由 得出。
课后达标 素养提升
基础检测
1．2023年杭州亚运会利用到的下列能源中，不属于绿色能源的是（ ）
A. 风能 B. 水能 C. 太阳能 D. 化石燃料
【答案】D
【解析】选。风能、水能、太阳能均是清洁能源，不会产生污染，属于绿色能源；化石燃料包括煤、石油和天然气，使用过程中会产生大量温室气体，同时会产生一些有污染的烟气，不属于绿色能源，故选。
2．下列说法不正确的是（ ）
A. 乙醇作为燃料易燃烧，污染小，但不可再生
B. 选择燃料需要考虑燃料热值的大小
C. 若反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应
D. 将煤制成水煤气可提高煤的利用率
【答案】A
【解析】选。乙醇作为燃料易燃烧，污染小，可再生。
3．[（2025·陕西高二联考）]下列各组物质的标准燃烧热相等的是（ ）
A. 碳和一氧化碳 B. 葡萄糖和麦芽糖
C. 和 D. 和
【答案】C
【解析】选。碳和一氧化碳是不同的物质，物质不同，具有不同的能量，标准燃烧热不相等，故 错误；葡萄糖是单糖，麦芽糖是二糖，它们是不同的物质，物质不同，具有不同的能量，标准燃烧热不相等，故 错误；标准燃烧热是物质的性质，与量的多少无关，物质相同，标准燃烧热相等，故 正确；和 是不同的物质，物质不同，具有不同的能量，标准燃烧热不相等，故 错误。
4．[（2025·南平高二检测）]下列热化学方程式中代表标准燃烧热的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】选。水应为液态，不符合题意；应生成，不符合题意；可燃物应为，不符合题意。
5．下列说法正确的是（ ）
A. 天然气的主要成分是甲烷，天然气是一种可再生的清洁能源
B. 农业废弃物在一定条件下产生热值较高的可燃性气体，是对生物质能的有效利用
C. 若化学反应过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则反应放热
D. 寻找合适的催化剂，使水分解产生氢气的同时放出热量是科学家研究的方向
【答案】B
【解析】选。煤、石油、天然气属于化石燃料，它们都是不可再生能源，故 错误；生物质发酵转化为可燃性气体如甲烷，是对生物质能的有效利用，故 正确；若化学反应过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则反应吸热，故 错误；催化剂只能改变化学反应速率，而不能违背能量守恒规律，水分解是吸热反应，这是不可逆转的，故 错误。
6．[（2025·邯郸高二月考）]常温常压下，火箭燃料1,二甲基肼完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量，则该条件下1,二甲基肼的标准燃烧热为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】选。,二甲基肼的物质的量，所以,二甲基肼完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为，即1,二甲基肼的标准燃烧热 为。
7．在一定条件下，和燃烧的热化学方程式分别为；。如果有和的混合气体充分燃烧，放出的热量为，生成的用过量的饱和石灰水完全吸收，可得到白色沉淀。混合气体中和的体积比约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】选。设燃烧后共生成 的物质的量为，混合气体中、的物质的量分别为、。石灰水过量时只生成碳酸钙，据 可得，故，,联立两式解得，，。
8．已知一些烷烃的标准燃烧热见下表。下列说法正确的是（ ）
烷烃 甲烷 乙烷 丙烷
标准燃烧热
A. 键的键能为
B. 乙烷燃烧的热化学方程式为
C. 等质量的三种烷烃完全燃烧，丙烷放出的热量最多
D. 由表中数据不能确定键的键能
【答案】D
【解析】选。标准燃烧热不是燃料的键能和，故 键的键能不是，项错误；乙烷燃烧的热化学方程式中 应为液态，项错误；甲烷、乙烷、丙烷完全燃烧放出的热量分别是、、，故等质量的三种烷烃完全燃烧，甲烷放出的热量最多，项错误。
9．“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的“气”是指天然气，主要成分为甲烷。工业上将煤炭与水蒸气在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是和，二者的物质的量之比为。已知气体完全燃烧生成气体放出热量；完全燃烧生成液态水放出热量；气体完全燃烧生成气体和液态水放出热量。
（1） 若气体完全燃烧生成气体和水蒸气，则放出的热量_ _ （填“ ”“”或“ ”）。
（2） 忽略水煤气中的其他成分，相同状况下若得到相同的热量，则所需水煤气与甲烷的体积之比为_ _ _ _ _ _ （取简单整数比，下同）；完全燃烧生成的质量之比为_ _ _ _ _ _ 。
（3） 以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气作为燃料的突出优点是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1）
（2） ；
（3） 等物质的量的完全燃烧产生的热量高，且排放量少，有利于保护环境（答案合理即可）
【解析】
（1） 液态水变为水蒸气需吸收热量，故 气体完全燃烧生成 气体和水蒸气放出的热量小于。
（2） 忽略水煤气中的其他成分，水煤气中含有 和，完全燃烧放出的热量为，而 气体完全燃烧放出 热量，若得到相同的热量，则所需水煤气与甲烷的体积之比为，燃烧生成 的质量之比为。
素养提升
10．[（2025·河北高二联考）]下列说法正确的是（ ）
A. 热化学方程式，可知甲醇的标准燃烧热
B. 热化学方程式，可知乙炔的标准燃烧热
C. 在时，完全燃烧生成液态水，放出热量，则氢气燃烧的热化学方程式为
D. 若，则碳的标准燃烧热
【答案】C
【解析】选。标准燃烧热是指 时，物质完全燃烧的反应热，单位为。由热化学方程式 可知，甲醇的标准燃烧热，故 错误；由热化学方程式 可知，生成的水是气态不是液态，不能表示乙炔的标准燃烧热，故 错误；在 时，完全燃烧生成液态水，放出 热量，则氢气燃烧的热化学方程式为，故 正确；碳的标准燃烧热是 完全燃烧生成 时的反应热，则碳的标准燃烧热 不是，故 错误。
11．在一定条件下，和发生反应依次转化为和。反应过程和能量关系可用如下图简单表示（图中的表示生成含硫产物的数据）。由图得出的结论正确的是（ ）
A. 的标准燃烧热
B.
C.
D. 由生成的反应热
【答案】D
【解析】选。的标准燃烧热，错误；根据题图可知，分解生成 和 是吸热反应，所以，错误；根据题图可知，的反应热，错误；根据盖斯定律，由 生成 的反应热，正确。
12．已知：；，根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是（ ）
A. 的标准燃烧热为
B. 下图可表示由生成的反应过程和能量关系
C.
D. 与反应放出热量时，转移电子数为
【答案】C
【解析】选。完全燃烧生成二氧化碳气体放出热量，标准燃烧热指 物质完全燃烧的反应热，故 的标准燃烧热 为，错误；题图中物质的物质的量和焓变不统一，错误；根据反应②可得，二氧化碳固体的能量低于等量二氧化碳气体的能量，改为二氧化碳固体反应时放出的热量少、焓变大，正确；根据盖斯定律，由 得，故 与 反应放出 热量时消耗，转移 电子，即转移电子数为，错误。
13．Ⅰ.利用“萨巴蒂尔反应”可在空间站上清除宇航员呼出的，并产生供空间站在轨运行的火箭燃料。
已知：
物质
标准燃烧热
试回答下列问题：
（1） 写出燃烧仅生成的热化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，当有完全燃烧时，放出_ _ _ _ 热量。
（2） 每转化为时需要吸收热量，则反应_ _ _ _ _ _ _ _ 。
Ⅱ.煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它由煤炭与水蒸气反应制得，故又称水煤气。
（1） 液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为。
丙烷的标准燃烧热为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；同物质的量的和完全燃烧，产生的热量比值为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （列出计算式即可，下同）；同质量的氢气和丙烷完全燃烧，产生的热量比值为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 氢气是未来的能源，除来源丰富之外，还具有的优点是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） ；196.5
（2）
（1） ；；
（2） 单位质量产生的热量多，产物无污染
【解析】
（1） 由 的标准燃烧热 为 得，由 的标准燃烧热 为 得，依据盖斯定律，由 可得；完全燃烧时放出的热量为。
（2） 依据题意写出三个热化学方程式：，，，根据盖斯定律，由 可得。
聚焦突破1 反应热的大小比较和再计算
一、“五相关”突破反应热的大小比较
1.与“符号”相关
对于放热反应来说，，虽然“-”仅表示放热的意思，但在比较大小时要将其看成真正意义上的“负号”，即放热越多，反而越小。
2.与“化学计量数”相关
例如，，
，则，。
3.与“物质聚集状态”相关
（1）同一反应，生成物状态不同
因为，，所以。
（2）同一反应，反应物状态不同
，即，因为，所以。
4.与“同素异形体”相关
石墨，
金刚石，
因为石墨，金刚石，，所以。
5.与“反应进行程度”相关
（1）对于燃烧反应，燃烧越充分放出的热量越多，越小。如，，。
（2）对于可逆反应，若正反应为放热（吸热）反应，则反应正向进行的程度越大，反应放出（吸收）的热量就越多。
二、反应热的再计算
1.利用热化学方程式进行相关量的计算
热化学方程式中反应热的数值与各物质的化学计量数成正比。例如：
。
2.根据盖斯定律计算
可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其适当变形后相加或相减，得到新的热化学方程式，从而进行反应热的有关计算。
3.根据标准燃烧热计算
可燃物完全燃烧产生的热量可燃物的物质的量标准燃烧热。
4.根据键能计算
反应热（焓变）等于反应物中的键能总和减去生成物中的键能总和，即表示键能。如反应（）。
5.根据能量图像计算
例1 [（2024·广西卷）]二氯亚砜是重要的液态化工原料。合成前先制备。有关转化关系为
则的_ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】
【解析】由盖斯定律，的，则 的。
例2 [（2025·福建高二联考）]在同温同压下，下列各组热化学方程式中，的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】元素非金属性越强，与氢气化合越容易，放出的热量越多，氯元素的非金属性强于溴元素，氢气与氯气反应放出的热量更多，焓变为负，故，符合题意；碳酸钙的分解反应为吸热反应，，碳燃烧的反应为放热反应，，因此，不符合题意；物质的状态相同时，物质的量越多反应放出的热量越多，放热越多，越小，故，不符合题意；两个反应中只有反应物中 的状态不同，气态比固态能量高，焓变为负，故气态 反应时放热多，，不符合题意。
例3 [（2025·宁德高二测试）]图1、图2分别表示和分解时的能量变化情况（其中、、、、、均为大于零的数，单位为）。下列说法正确的是（ ）
A. 的标准燃烧热
B. 向密闭容器充入硫蒸气与足量，发生反应可放出热量
C. 可以求得的反应热
D. 中氧氧键的键能为
【答案】D
【解析】 的标准燃烧热是指 完全燃烧生成 时的反应热，根据题图无法计算 的标准燃烧热，错误；根据题图可知，，硫蒸气的物质的量为，该反应是可逆反应，硫蒸气不能完全转化为，放出的热量小于，错误；没有给出 和 生成 的能量变化，无法计算 的反应热，错误；根据题图可知，转化为 吸收 能量，中氧氧键的键能为，正确。
【突破集训】
1．[（2025·泉州高二月考）]乙烯是制备合成纤维、合成橡胶、塑料等的基本化工原料。由乙烷制备乙烯的反应如下：
则、、的大小关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。根据盖斯定律，由 可得反应③，，故。
2．温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。与重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程中涉及如下反应：
反应
反应
反应
已知：，则_ _ _ _ 。
【答案】247.4
【解析】将已知反应 编号为反应④，根据盖斯定律，反应 反应 反应③-反应④，故。
3．[（2023·全国乙卷改编）]硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。
已知下列热化学方程式：
则的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】
【解析】将题给热化学方程式分别编号为,根据盖斯定律，由 可得。
4．
（1） 在、下，已知气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移电子放热，该反应的热化学方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 根据右图写出反应的热化学方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 已知；
。
通常人们把拆开某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。其中键、键和键的键能分别为、和。计算_ _ 。
【答案】（1）
（2）
（3） 130
【解析】
（1） 气体在氧气中完全燃烧的化学方程式为，由化学方程式可知，完全燃烧转移 电子，故热化学方程式为。
（2） ，故该反应的热化学方程式为。
（3） 根据题中给出的键能可得出热化学方程式：，根据盖斯定律，由 得反应①，，即。
第二单元 化学能与电能的转化
第1课时 原电池的工作原理
【学习目标】
1.能从氧化还原反应的角度理解原电池的工作原理。
2.了解原电池构成的三个条件。
3.能判断原电池的正、负极，正确书写电极反应式和总反应。
4.能判断原电池中电子、电流和离子的流向。
知识点一 原电池的工作原理
自主预习 新知构建
1．实验探究：锌与硫酸铜溶液反应中的能量转化
操作 向一只烧杯中加入溶液，再加入适量锌粉，用温度计测量溶液的温度，观察温度的变化
现象 逐渐①_ _ ，有②_ _ 物质生成，溶液温度③_ _ ，溶液颜色④_ _
能量转化 化学能转化为⑤_ _
微观探析 把电子直接传递给，离子方程式：⑥_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
【答案】溶解； 红色； 升高； 变浅； 热能；
2．实验探究：铜锌原电池的构造与工作原理
装置示意图
实验现象 锌片⑦_ _ _ _ _ _ _ _ ，铜片上有红色固体生成，质量⑧_ _ ，溶液颜色⑨_ _ ，电流计指针⑩_ _ _ _ _ _ _ _ ，用温度计测量两烧杯溶液的温度几乎不变
能量转化 化学能转化为 _ _
微观探析 在硫酸锌溶液中，负极一端的 _ _ _ _ _ _ 失去电子被氧化成 _ _ _ _ _ _ _ _ 进入溶液； 在硫酸铜溶液中，正极一端的 _ _ _ _ _ _ _ _ 得到电子被还原成 _ _ _ _ _ _ 沉积在铜片上
电子或离子移动的方向 导线（外电路）中，电子从 _ _ _ _ _ _ 片（ 极）移向 _ _ _ _ _ _ 片（ 极）； 盐桥（内电路）中, _ _ _ _ _ _ _ _ 移向溶液， _ _ _ _ _ _ 移向溶液
工作原理 负极： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （ _ _ 反应）; 正极： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （ _ _ 反应）; 总反应： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
【答案】逐渐溶解； 增加； 变浅； 发生偏转； 电能； ； ； ； ； ； 负； ； 正； ； ； ； 氧化； ； 还原；
［说明］ 盐桥的作用
（1）形成闭合回路。
（2）平衡两侧溶液的电荷，使溶液保持电中性；盐桥中的阳离子向正极区移动，阴离子向负极区移动。
（3）避免电极与电解质溶液直接反应，相比单液原电池有利于最大程度地将化学能转化为电能。
3．原电池的概念、构成条件及工作原理
（1） 定义和反应本质
① 定义：把 _ _ _ _ _ _ 转化为 _ _ 的装置。
② 反应本质：发生 _ _ _ _ _ _ _ _ 反应。
（2） 构成条件
【答案】① 化学能；电能
② 氧化还原
（2） 活泼性不同；电解质；闭合
（3）工作原理
自我诊断
（1） 一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的转化效率高（ ）
（2） 原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属（ ）
（3） 铜锌原电池中电子由锌电极经过溶液流向铜电极（ ）
（4） 在原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极（ ）
（5） 原电池工作时，正极上发生氧化反应，负极上发生还原反应（ ）
（6） 反应能以原电池的形式来实现（ ）
【答案】（1） √
（2） ×
（3） ×
（4） √
（5） ×
（6） √
（1）对于某些原电池，如镁、铝和溶液组成的原电池，为负极，为正极。原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，活泼性强的金属不一定为负极，但负极一定发生氧化反应。
（2）在原电池中，负极失去的电子总数一定等于正极得到的电子总数。
（3）在原电池中，自发的氧化还原反应不一定是电极与电解质溶液反应，也可以是电极与溶解的等发生反应，如将铁与石墨相连插入食盐水中。
迁移应用 对点训练
1．下图中的8个装置中，属于原电池的是（ ）
A. ①②③⑤⑧ B. ③④⑥⑦ C. ④⑥⑦ D. ③⑤⑦
【答案】D
【解析】选。①⑧未构成闭合回路；②中两极材料活动性相同；④中酒精是非电解质；⑥虽形似盐桥原电池装置，但锌直接与硫酸铜溶液反应，铜离子不能在铜电极放电；所以①②④⑥⑧均不构成原电池，③⑤⑦可构成原电池，正确。
2．[（2025·沧州高二月考）]如右图所示，、两电极的材料分别为铁和铜中的一种。下列说法正确的是（ ）
A. 该装置可将电能转化为化学能
B. 电极可能发生反应
C. 电极质量可能增加
D. 该过程可能有大量气体产生
【答案】C
【解析】选。已知 比 活泼，故在、和 溶液构成的原电池中，为负极，电极反应为，为正极，电极反应为。由分析可知，该装置为原电池装置，故该装置可将化学能转化为电能，错误；由分析可知，该原电池的电极反应为 或，故电极 不可能发生反应，错误；由分析可知，若电极 为，则电极反应为，电极 质量增加，正确；由分析可知，该过程不可能有大量气体产生，错误。
3．某兴趣小组为了提高电池的效率设计了如下图所示的原电池。请回答下列问题。
（1） 若是溶液，是稀硫酸，写出电极名称及对应的电极反应式：
片（ ）_ _ ，片（ ）_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 若是浓硝酸，是溶液，写出电极名称及对应的电极反应式：
片（ ）_ _ ，片（ ）_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 负极；；正极；
（2） 正极；；负极；
【解析】
（1） 该原电池中，易失电子发生氧化反应而作为负极、作为正极；负极上 失电子生成铝离子进入溶液，所以负极反应式为，正极上氢离子得电子产生氢气，电极反应式为 。
（2） 和浓硝酸发生钝化现象，和浓硝酸的反应是自发、放热的氧化还原反应，所以能构成原电池，失电子作为负极、作为正极，正极上硝酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为，负极反应式为。
原电池正、负极的判断方法
知识点二 原电池原理的应用
自主预习 新知构建
1.增大氧化还原反应速率
原理 原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互干扰减小，反应速率增大
实例 实验室制时，粗锌与稀硫酸反应比纯锌快，或向溶液中滴入几滴溶液，也能增大反应速率
2.比较金属的活动性强弱
原理 一般原电池中，活泼金属为负极，发生氧化反应，较不活泼金属为正极，发生还原反应
实例 两种金属和，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到极溶解，极上有气泡产生。根据电极现象判断出是负极，是正极，由原电池原理可知，金属活动性：
3.用于金属的防护（将在第三单元学到）
原理 使被保护的金属作为原电池的正极而得到保护
实例 要保护一个铁闸，可用导线将其与一锌块相连，使锌块作为原电池的负极，铁闸作为正极
4.设计原电池
理论上，任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。以与溶液反应为例设计原电池，步骤如下：
设计原电池时电解质溶液和电极材料的选择
（1）电解质溶液一般要能够与负极材料发生反应。若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则电解质溶液应用作正极电解液。
（2）电池的电极材料必须能导电。
自我诊断
（1） 只有放热的氧化还原反应，才能设计成原电池（ ）
（2） 两种金属分别作为原电池的两极时，一般作为负极的金属比作为正极的金属活泼（ ）
（3） 一个氧化还原反应，构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率大（ ）
（4） 增大电解质溶液的浓度，能增大原电池的反应速率（ ）
（5） 将和用导线连接后插入溶液中，不断溶解，说明金属活动性：（ ）
【答案】（1） ×
（2） √
（3） √
（4） ×
（5） ×
迁移应用 对点训练
1．实验室用锌片与酸溶液反应制取氢气时,为较快地制取氢气,可采用的方法是（ ）
A. 用纯锌与稀硫酸反应
B. 用纯锌与浓盐酸反应
C. 用粗锌与硝酸溶液反应
D. 用在溶液中浸泡过的锌与稀硫酸反应
【答案】D
【解析】选。项会混入大量的;项不产生;与 项比较，项中锌表面有置换出的铜,加入稀硫酸时,会构成原电池而加快 的逸出。
2．[（2025·河北高二联考）]、、、四种金属，已知：；②将金属片、插入稀硫酸中，用导线将它们相连，表面有大量气泡逸出；、用导线连接放入的硫酸盐溶液中，电极的电极反应式为。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。，的还原性大于，故金属活动性；②将金属片、插入稀硫酸中，用导线将它们相连，表面有大量气泡逸出，是正极、是负极，故金属活动性；、用导线连接放入 的硫酸盐溶液中，电极的电极反应式为，是正极、是负极，故金属活动性；四种金属的活动性由强到弱的顺序是，故选。
3．某电池总反应的离子方程式为，下列不能实现该反应的原电池是（ ）
选项 正极 负极 电解质溶液
A 溶液
B C 溶液
C 溶液
D 溶液
【答案】C
【解析】选。依据反应，失去电子，发生氧化反应，为负极，故用比 活动性弱的金属或非金属导体为正极，用含 的溶液为电解质溶液。、、三项均可以实现，项不可以实现。
4．设计两种类型的原电池，探究能量转化效率。
限选材料：，，；铜片，铁片，锌片和导线。
（1） 完成原电池甲的装置示意图（如下图所示），并作相应标注。
要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
（2） 铜片为电极之一，为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是（填“甲”或“乙”），原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1）
（2） 逐渐溶解
（3） 甲；电池乙的负极可与溶液直接发生反应，导致部分化学能转化为热能；电池甲的负极不与所接触的电解质溶液反应，化学能在转化为电能时损耗较小
课堂检测 巩固落实
1．下列反应可设计成原电池的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】选。.碳酸钙和盐酸的反应为非氧化还原反应，不能设计成原电池；.氢氧化钠溶液和盐酸的反应为非氧化还原反应，不能设计成原电池；.铁与盐酸的反应为自发的氧化还原反应，能设计成原电池；.氢氧化钡溶液与氯化铵溶液的反应为非氧化还原反应，不能设计成原电池。
2．（教材习题变式）下列关于原电池的叙述错误的是 （ ）
A. 原电池内部的阳离子向正极移动
B. 原电池是将化学能转化为电能的装置
C. 在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应
D. 构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
【答案】D
【解析】选。．原电池内部的阳离子向正极移动，故 正确；．原电池是将化学能转化为电能的装置，故 正确；．原电池工作时，电子从负极经外电路流入正极，正极发生还原反应，故 正确；．原电池的电极材料可以为金属单质、非金属单质（石墨）等能导电的物质，故 错误。
3．铜锌原电池（如下图所示）工作过程中，下列叙述错误的是 （ ）
A. 负极反应为
B. 电池总反应为
C. 在外电路中，电子从负极流向正极
D. 盐桥中的移向溶液
【答案】D
【解析】选。．锌的金属性比铜的强，锌是负极，负极反应为，正确；．铜是正极，得到电子生成，电池总反应为，正确；．在外电路中，电子从负极流向正极，正确；．原电池中阳离子移向正极，所以盐桥中的 移向 溶液，错误。
4．硝酸汞溶液和碘化钾溶液混合后会生成红色的碘化汞沉淀，为了探究硝酸汞溶液和碘化钾溶液之间能否发生氧化还原反应，研究人员设计了如下图所示的实验装置，结果电流计指针发生了偏转。下列分析正确的是（ ）
A. 电流方向是从电极流向电极
B. 电极为负极，发生的反应是
C. 盐桥中的阳离子向电极移动
D. 总反应是
【答案】B
【解析】选。电流计指针发生了偏转，说明有电流形成，构成了原电池。碘离子具有还原性，失电子，电极为负极，电极反应式为，正确；电极为正极，溶液中汞离子得电子，发生还原反应，电极反应式为，电流方向是从 电极流向 电极，错误；原电池中，阳离子移向正极，故盐桥中的阳离子移向 电极，错误；原电池反应为氧化还原反应，错误。
5．由锌片、铜片和稀组成的原电池如下图所示。
（1） 原电池的负极反应式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，正极反应式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 外电路中电流的方向是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 一段时间后，当在铜片上放出（标准状况）气体时，恰好消耗一半。产生这些气体的同时，共消耗_ _ 锌，此时转移电子的物质的量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，原硫酸的物质的量浓度是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） ；
（2） 由极流向极
（3） 6.5；；
【解析】
（1） 根据题图可知，锌为负极，电极反应式为，铜为正极，电极反应式为 。
（2） 外电路中电流从正极流向负极。
（3） 当正极上放出（标准状况）氢气时，则有：
计算可得：，，，。
课后达标 素养提升
基础检测
1．[（2025·龙岩高二月考）]右图为铜锌原电池工作原理示意图，下列有关该原电池的说法不正确的是（ ）
A. 电极质量减轻，电极上产生气泡
B. 电子从电极流出，经外电路流向电极
C. 不断减小，保持不变
D. 溶液由无色逐渐变蓝
【答案】D
【解析】选。由于金属活动性：，因此 电极为负极，发生氧化反应:，电极为正极，发生还原反应: ，因此观察到的现象是 电极质量减轻，电极上产生气泡，正确；电极为负极，电极为正极，电子从 电极流出，经外电路流向 电极，正确；由于在反应过程中 不断消耗，而 不参加反应，故发生原电池反应后，溶液中 不断减小，保持不变，正确；在反应过程中，电极不参加反应，溶液中不存在，反应产生的 的水溶液呈无色，因此溶液始终是无色的，不会出现由无色逐渐变蓝的现象，错误。
2．用铜片、银片、溶液、溶液、导线和盐桥（装有饱和溶液的琼脂）构成一个原电池。下列有关该原电

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