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第一章
化学反应的热效应
第一节　反应热
第1课时　反应热　焓变
[核心素养发展目标]　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.能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质，正确认识和判断放热反应和吸热反应。3.能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量可以相互转化的观念，正确理解反应热和焓变的概念。
一、反应热及相关概念
1.体系与环境(以盐酸与NaOH溶液的反应为例)
2.体系与环境的热量交换——反应热
(1)热量：因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。
(2)反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
3.吸热反应和放热反应
有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　②大多数的分解反应　③大多数的化合反应　④铝热反应　⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应　⑥中和反应　⑦可燃物的燃烧　⑧金属与酸的置换反应
其中属于放热反应的是　　　　　　　(填序号，下同)，属于吸热反应的是　　　　　。
答案　③④⑥⑦⑧　①②⑤
(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应(　　)
(2)浓硫酸溶于水是放热反应(　　)
(3)锌与稀硫酸反应导致体系温度升高，且向环境中释放热量(　　)
(4)物质发生化学变化都伴有能量的变化(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√
二、中和反应反应热的测定
1.测定原理
用温度计测定反应前后体系的温度变化，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热：Q=cmΔt。
2.实验目的
测定中和反应的反应热。
3.实验用品及简易装置
4.实验操作步骤
(1)反应前体系的温度：分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。
(2)反应后体系的温度：迅速混合并搅拌，记录最高温度。
(3)重复操作两次，取温度差的平均值作为计算依据。
(4)数据处理
某化学小组用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行实验。
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 NaOH溶液 t1 t2 (t2-t1)
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
取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据(注意：误差太大的数据要舍去)。
Q=cmΔt=c·[m(盐酸)+m(NaOH溶液)]·(t2-t1)≈1.42 kJ，生成1 mol H2O放出的热量为= kJ=56.8 kJ。
特别提醒　大量实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。
1.多角度理解中和反应反应热的测定实验
(1)为什么采用碱稍过量的方法？
(2)①能否用金属搅拌器代替玻璃搅拌器？
②测量盐酸和NaOH溶液的温度时能否选用不同的温度计？
(3)①测完酸后能否直接测量碱的温度？应该如何操作？
②将溶液迅速倒入内筒后，为什么要立即盖上杯盖？
③能否将NaOH溶液分多次倒入量热计中？
答案　(1)为了保证盐酸完全被中和
(2)①不能，金属搅拌器易导热，会造成实验过程中热量损失
②不能，不同的温度计会存在仪器误差
(3)①不能，残留的酸会与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并擦干后再测另一种溶液
②为了减少热量的损失
③不能，操作要迅速，尽量减少热量的散失
2.误差分析
(1)本次实验测得的数据小于57.3 kJ·mol-1，试分析产生误差可能的原因。
提示　①量取酸碱溶液时，操作或读数不当，量取体积小于50 mL；②量热计保温效果不好；③溶液混合时速度不够快，或没有及时盖上杯盖；④读取反应后温度时，过早或过晚，不是读取的最高温度。
(2)用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？
提示　浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；醋酸电离时吸热，使所测反应热的数值偏小。
(3)若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定生成1 mol H2O时的反应热，测得的数值　　　　(填“>”“<”或“=”)57.3 kJ·mol-1。
答案　>
解析　稀硫酸和稀 Ba(OH)2 溶液反应除生成 H2O 外还生成 BaSO4 沉淀，还会放出一部分热量，使所测反应热的数值偏大。
三、反应热与焓变
1.焓和焓变　反应热与焓变的关系
2.反应热产生的原因分析
(1)从反应体系始末状态的能量视角分析
ΔH=生成物总能量-反应物总能量。
(2)从微观化学反应过程化学键的变化视角分析
以H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示：
ΔH=(436+243)kJ·mol-1-(431+431)kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1。
(1)ΔH的单位采用 kJ·mol-1时，表示1 mol反应的焓变(　　)
(2)NaOH溶液与稀硫酸反应的ΔH>0(　　)
(3)一个化学反应，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH<0(　　)
(4)化学反应中能量变化的多少与反应物的质量无关(　　)
(5)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物化学键形成放出的总能量(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
1.某化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列有关叙述不正确的有　　　(填字母)。
A.该反应为放热反应，无需加热就可以发生
B.断裂1 mol A—A和1 mol B—B要吸收x kJ的能量
C.根据图示可知生成1 mol AB (g)放出(y-x) kJ的能量
D.三种物质A2(g)、B2(g)、AB(g)中，最稳定的物质一定是AB(g)
答案　ACD
解析　由图可知，该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，但反应放热与反应是否需要加热无关，A错误；断裂1 mol A—A和1 mol B—B要吸收x kJ的能量，B正确；由图可知， mol A2(g)和 mol B2(g)反应生成1 mol AB (g)放出(y-x) kJ的能量，C错误；能量越低物质越稳定，由图可知1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的总能量高于2 mol AB (g)的能量，但不知单独物质的能量大小，无法确定谁最稳定，D错误。
2.已知：H2(g)+O2(g)===H2O(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)a、b、c分别代表什么意义？
a：　　　　；
b：　　　　；
c：　　　　。
(2)该反应是　　　　(填“放热”或“吸热”)反应，ΔH　　　　(填“>”或“<”)0。
答案　(1)旧键断裂吸收的能量　新键形成放出的能量　反应热　(2)放热　<
课时对点练
[分值：100分]
[1~9题，每小题6分]
题组一　反应热及中和反应反应热的测定
1.《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是(　　)
A.甲烷燃烧 B.铝热反应
C.碳酸钙高温分解 D.酸碱中和反应
答案　C
解析　方法1：《天工开物》中的语句中涉及的反应是放热反应。甲烷的燃烧、铝热反应、酸碱中和反应皆为放热反应，碳酸钙高温分解是吸热反应，故选C。
方法2：可用排除法解题，分析选项A、B、D均为常见的放热反应；C项碳酸钙高温分解为吸热反应，与其他三项不同，故选C。
2.(2026·东三省名校联考)高纯硅(Si)是当今科技的核心材料，是现代电子信息工业的关键材料。目前，中国已经成为世界太阳能电池生产第一大国。制备高纯硅的反应为SiCl4+2H2Si+4HCl，该反应为吸热反应，下列说法正确的是(　　)
A.断开H—H放出能量
B.形成Si—Si放出热量
C.需要高温的反应都是放热反应
D.反应物的总能量大于生成物的总能量
答案　B
解析　断开H—H吸收能量，A错误；反应条件与反应是放热还是吸热没有绝对关系，如SiCl4+2H2Si+4HCl是吸热反应，C错误；吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量，D错误。
3.(2026·广西柳州月考联考)利用如图装置测定H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)的ΔH。用50 mL 0.5 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，重复实验多次，测得反应前后温度差的平均值为3.2 ℃。已知反应后溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1，盐酸与NaOH溶液的密度近似为1 g·cm-3，且忽略由反应引起的体积变化。下列说法正确的是(　　)
A.仪器a为金属搅拌器
B.实验过程中，若盐酸和NaOH溶液少量多次混合，则测得的ΔH会偏小
C.该实验测得的ΔH≈-53.5 kJ·mol-1
D.将NaOH溶液与盐酸混合后，立即测混合液的温度，该温度作为反应前的初始温度
答案　C
解析　金属导热性好，会导致较多热量损失，故仪器a为玻璃搅拌器，A错误；实验过程中，若盐酸和NaOH溶液少量多次混合会导致较多热量散失，测得的热量减小，ΔH会偏大，B错误；生成0.025 mol H2O(l)放出100 g×3.2 ℃×4.18×10-3 kJ·g-1·℃-1=1.337 6 kJ热量，则生成1 mol H2O(l)放出 kJ≈53.5 kJ热量，因此该实验测得的ΔH≈-53.5 kJ·mol-1，C正确；分别测量NaOH溶液和盐酸的初始温度，二者的平均值作为反应前的初始温度，D错误。
4.(2026·山西部分学校高二检测)关于中和反应反应热的测定实验，下列说法正确的是(　　)
A.向稀盐酸中滴加稀氨水，测得反应生成1 mol H2O时放出的热量等于57.3 kJ
B.中和反应反应热的测定实验中，能用温度计代替搅拌器搅拌反应物
C.中和反应的本质是H+与OH-结合生成H2O，因此所有中和反应的反应热数值均相等
D.测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计就测碱溶液的温度，会使求得的中和热ΔH偏大
答案　D
解析　稀氨水是弱碱，电离吸热，放出的热量小于57.3 kJ，A错误；弱酸或弱碱的中和反应因电离过程吸热，反应热数值与强酸、强碱发生的中和反应不同，C错误；测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计，直接测量碱溶液的温度，会发生中和反应，该反应放出的热量会使温度计示数升高，所以测得的碱溶液初始温度偏高，温度差Δt偏小，根据Q=mcΔt，测得放出的热量偏小，但反应热ΔH为负值则ΔH偏大，D正确。
题组二　反应热　焓变
5.下列关于内能和焓变的说法正确的是(　　)
A.化学反应过程中内能的变化等于焓变
B.气态水和液态水所具有内能一定不相同
C.焓的大小受体系的温度、压强等因素的影响
D.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关
答案　C
解析　在恒压条件下反应物的内能与生成物的内能差等于焓变，A错误；等质量的气态水和液态水所具有的内能一定不相同，但题干未说明水的质量是否相同，因此不能比较二者内能的大小，B错误；内能除了与物质的种类、数量以及聚集状态有关外，还与体系的温度、压强有关，D错误。
6.下列说法正确的是(　　)
A.图1为放热反应，放热反应不需要加热就能反应
B.图2为吸热反应，分解反应均为吸热反应
C.反应热描述的是化学反应前后热量的变化，任何化学反应都有反应热
D.浓硫酸溶于水时，体系的温度升高，该过程属于放热反应，能量变化可用图1表示
答案　C
解析　图1中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，有些放热反应不加热不能发生，如铝热反应，故A错误；图2中反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，但少数分解反应为放热反应，如NH4NO3分解，释放能量，故B错误；化学反应的实质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成，过程中一定伴随能量变化，所以任何化学反应都有反应热，故C正确；浓硫酸溶于水，是物理变化，不是放热反应，故D错误。
7.(2026·广东惠州一中月考)1 mol CH4(g)和1 mol Cl2(g)在光照下生成1 mol CH3Cl(g)和1 mol HCl(g)的能量变化如图所示(g表示气态，ΔE代表能量差)。
已知：①键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
②几种共价键的键能如表：
化学键 C—H Cl—Cl C—Cl
键能/(kJ·mol-1) 413 243 339
下列叙述正确的是(　　)
A.光照强度不同，能量差会发生变化
B.气态原子形成1 mol CH4(g)放出的能量为413 kJ
C.H—Cl的键能为431 kJ·mol-1
D.上述反应中生成物总能量高于反应物总能量
答案　C
解析　从图像看出，能量差与反应物总能量和生成物总能量有关，与反应条件无关，条件不同，其能量差相同，A错误；气态原子形成1 mol CH4(g)放出的能量为413 kJ·mol-1×4 mol=1 652 kJ，B错误；假设H—Cl的键能为a kJ·mol-1，由图像知，反应物总能量比生成物总能量高114 kJ，即413 kJ·mol-1×4+243 kJ·mol-1-413 kJ·mol-1×3-339 kJ·mol-1×1-a kJ·mol-1=-114 kJ·mol-1，解得a=431，C正确；上述反应是放热反应，即生成物总能量低于反应物总能量，D错误。
8.(2026·河南驻马店高二阶段练习)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如图所示，已知N2(g)+O2(g)===2NO(g) 的反应热ΔH=+183 kJ·mol-1。键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。下列说法错误的是(　　)
A.a=498
B.NO中化学键的键能为630 kJ·mol-1
C.物质所具有的总能量：甲>丙>乙
D.2 mol NO(g)分解为2 mol N(g)与2 mol O(g)时吸收1 260 kJ的热量
答案　C
解析　由图可知，氮气、氧气、一氧化氮中共价键的键能分别为945 kJ·mol-1、a kJ·mol-1和1 260 kJ·mol-1×=630 kJ·mol-1。由ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和可得：a=183 +630×2-945=498，A正确；由图可知，氮气和氧气吸收能量使化学键发生断裂转化为能量更高的氮原子和氧原子，所以乙的总能量高于甲的总能量，乙→丙是形成新键得到生成物的过程，需要释放热量，则物质所具有的总能量：乙>丙，C错误；由图可知，2 mol氮原子和2 mol氧原子生成2 mol一氧化氮时释放1 260 kJ的热量，则2 mol一氧化氮分解为2 mol氮原子和2 mol氧原子时吸收1 260 kJ的热量，D正确。
9.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如表所示：
化学键 H2O中 H—O O2中 O==O H2中 H—H H2O2中 O—O H2O2中 O—H
键能/ (kJ·mol-1) 463 496 436 138 463
若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是(　　)
A.总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B.过程 Ⅰ 吸收了926 kJ能量
C.过程 Ⅱ 放出了574 kJ能量
D.过程 Ⅲ 属于放热反应
答案　D
解析　由图可知，总反应为水分解生成氢气和氧气，实现了光能向化学能的转化，反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；过程 Ⅰ 为2 mol H2O变成2 mol氢原子和2 mol羟基的过程，吸收的能量为463 kJ×2=926 kJ，故B正确；过程 Ⅱ 为2 mol氢原子和2 mol羟基生成1 mol氢气和1 mol过氧化氢，放出的能量为436 kJ+138 kJ=574 kJ，故C正确；过程 Ⅲ 为1 mol过氧化氢变成1 mol氧气和1 mol氢气，吸收的能量为463 kJ×2+138 kJ=1 064 kJ，放出的能量为496 kJ+436 kJ=932 kJ，吸收的能量大于放出的能量，该过程属于吸热反应，故D错误。
[10~12题，每小题8分]
10.将V1 mL 1.00 mol·L-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50)。下列叙述正确的是(　　)
A.做该实验时环境温度为22 ℃
B.该实验表明化学能可以转化为热能
C.NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L-1
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
答案　B
解析　从图中曲线可以看出，温度为22 ℃时，V1=5 mL，则V2=45 mL，此时已经开始发生中和反应，所以22 ℃一定不是做该实验时的环境温度，A错误；由曲线可知，随着V1的增大，溶液温度先升高后降低，温度升高说明反应放热，表明化学能可以转化为热能，B正确；当V1=30 mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)==1.50 mol·L-1，C错误；该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热反应，D错误。
11.下列图示与对应的叙述不相符的是(　　)
A.(a)图可表示锌和稀硫酸反应过程中的能量变化
B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C.由(c)图可知，2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g)的ΔH=(a-b) kJ·mol-1
D.(d)图是某反应A→C的能量变化曲线图(E表示能量)，反应中ΔH=E1+E3-E2-E4
答案　A
解析　(a)图中生成物总能量高于反应物总能量，该反应为吸热反应，而锌和稀硫酸反应为放热反应，A错误；(b)图中金刚石的能量大于石墨，能量越低物质越稳定，则通过(b)图可知石墨比金刚石稳定，B正确；由(c)图可知，反应为吸热反应，2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g)的ΔH=(a-b) kJ·mol-1，C正确。
12.肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O==O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H所需的能量(kJ)是(　　)
A.194 B.391 C.516 D.658
答案　B
解析　依据题图分析，反应为N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)，反应的焓变ΔH1=-534 kJ·mol-1，反应的焓变=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量，设断裂1 mol N—H吸收的能量为x kJ，则[(154+4x+500)-2 752] kJ·mol-1=-534 kJ·mol-1，解得x=391。
13.(12分)二氧化碳在生产、生活中都有重要的用途。近年来，由于人类活动影响，二氧化碳含量逐渐增长，出现温室效应、全球气候变暖、冰川融化等恶劣现象，对二氧化碳的回收利用显得尤为重要。
Ⅰ.(1)已知工业上采用高温煅烧石灰石的方法来制备CO2，其反应的化学方程式为　　　　　　　　　　；该反应是　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。
Ⅱ.已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)+6H2(g)===CH2==CH2(g)+4H2O(g)
(2)几种物质的能量如表所示(在25 ℃、101 kPa条件下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)：
物质 CO2(g) H2(g) CH2==CH2(g) H2O(g)
能量/(kJ·mol-1) -394 0 52 -242
则该反应的ΔH=　　　　 kJ·mol-1。
(3)几种化学键的键能如表所示：
化学键 C==O H—H C==C C—H H—O
键能/ (kJ·mol-1) 803 436 615 a 463
则a=　　　　。
答案　(1)CaCO3CaO+CO2↑　吸热
(2)-128　(3)409.25
解析　(1)高温煅烧石灰石制备CO2的化学方程式：CaCO3CaO+CO2↑，该反应为分解反应，反应吸热。(2)ΔH=E(生成物能量总和)-E(反应物能量总和)=(52-242×4-0+394×2)kJ·mol-1=-128 kJ·mol-1。(3)ΔH=E(反应物键能总和)-E(生成物键能总和)=(803×4+436×6-615-4a-463×8)kJ·mol-1=-128 kJ·mol-1，解得a=409.25。
14.(10分)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将100 mL 0.5 mol·L-1的盐酸与100 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，回答下列问题：
已知：可以近似地认为酸碱稀溶液的密度、比热容与水的相等，c=4.18 J·g-1·℃-1。
(1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是　　　　　　。
(2)简易量热计如果不盖杯盖，生成1 mol H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)实验中改用80 mL 0.50 mol·L-1的盐酸和80 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所放出的热量　　　　(填“相等”或“不相等”)。
(4)若用100 mL 0.5 mol·L-1的醋酸与100 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行上述实验，发现体系温度升高了3.0 ℃，该过程放出的热量为　　　　。
(5)下列说法正确的是　　　　(填字母)。
A.向内筒中加入稀碱时，应当迅速加入
B.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差
C.内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成1 mol H2O(l)时所测得的中和反应的反应热(ΔH)无影响
答案　(1)玻璃搅拌器　(2)偏大　(3)不相等
(4)2.508 kJ　(5)A
解析　(1)根据简易量热计的构造可知该装置缺少的仪器是玻璃搅拌器，它的作用是搅拌，使强酸和强碱充分反应，加快反应速率。(2)简易量热计如果不盖杯盖，会有一部分热量散失，但中和反应的焓变是负值，则生成1 mol H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将偏大。(3)反应放出的热量和所用酸、碱的量有关，实验中改用80 mL 0.50 mol·L-1的盐酸和80 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行反应，与题述实验相比，生成水的量减少，所放出的热量减少。(4)根据Q=cmΔt=4.18 J·g-1·℃-1×200 g×3 ℃=2 508 J=2.508 kJ。(5)向内筒中加入稀碱时，应当快速倒入，以减少热量损失，A正确；将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，不能用水冲洗量筒内剩余的稀盐酸至内筒，否则会导致盐酸加入量增多，溶液质量增大，从而造成测量误差，B错误；内筒中有残留的水，导致溶液的总质量偏大，最高温度值偏低，从而对中和反应反应热的测定造成影响，C错误。(共68张PPT)
第一章 第一节
第1课时　反应热　焓变
核心素养 发展目标
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.能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质，正确认识和判断放热反应和吸热反应。
3.能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量可以相互转化的观念，正确理解反应热和焓变的概念。
内容索引
课时对点练
一、反应热及相关概念
二、中和反应反应热的测定
三、反应热与焓变
< 一 >
反应热及
相关概念
1.体系与环境(以盐酸与NaOH溶液的反应为例)
2.体系与环境的热量交换——反应热
(1)热量：因温度不同而在 与 之间 。
(2)反应热：在 条件下，化学反应体系向环境 或从环境 的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
3.吸热反应和放热反应
有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　②大多数的分解反应　③大多数的化合反应　④铝热反应　⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应　⑥中和反应　⑦可燃物的燃烧　⑧金属与酸的置换反应
其中属于放热反应的是　　　　　　(填序号，下同)，属于吸热反应的是　　　　　。
体系
环境
交换或传递的能量
等温
释放
吸收
③④⑥⑦⑧
①②⑤
(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应
(2)浓硫酸溶于水是放热反应
(3)锌与稀硫酸反应导致体系温度升高，且向环境中释放热量
(4)物质发生化学变化都伴有能量的变化
×
×
√
√
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< 二 >
中和反应
反应热的测定
1.测定原理
用温度计测定反应前后体系的温度变化，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热：Q= 。
2.实验目的
测定中和反应的反应热。
cmΔt
3.实验用品及简易装置
保温
4.实验操作步骤
(1)反应前体系的温度：分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。
(2)反应后体系的温度： 混合并 ，记录 温度。
(3)重复操作两次，取温度差的 作为计算依据。
迅速
搅拌
最高
平均值
(4)数据处理
某化学小组用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行实验。
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 NaOH溶液 t1 t2 (t2-t1)
1 25.0 25.2 _____ 28.5 ____
2 24.9 25.1 _____ 28.3 ____
3 25.6 25.4 _____ 29.0 ____
25.1
25.0
25.5
3.4
3.3
3.5
取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据(注意：误差太大的数据要舍去)。
Q=cmΔt=c·[m(盐酸)+m(NaOH溶液)]·(t2-t1)≈_____ kJ，生成1 mol H2O放出的热量为=________=________。
特别提醒　大量实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。
kJ
56.8 kJ
1.42
1.多角度理解中和反应反应热的测定实验
(1)为什么采用碱稍过量的方法？
答案　为了保证盐酸完全被中和
(2)①能否用金属搅拌器代替玻璃搅拌器？
答案　不能，金属搅拌器易导热，会造成实验过程中热量损失
②测量盐酸和NaOH溶液的温度时能否选用不同的温度计？
答案　不能，不同的温度计会存在仪器误差
(3)①测完酸后能否直接测量碱的温度？应该如何操作？
答案　不能，残留的酸会与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并擦干后再测另一种溶液
②将溶液迅速倒入内筒后，为什么要立即盖上杯盖？
答案　为了减少热量的损失
③能否将NaOH溶液分多次倒入量热计中？
答案　不能，操作要迅速，尽量减少热量的散失
2.误差分析
(1)本次实验测得的数据小于57.3 kJ·mol-1，试分析产生误差可能的原因。
提示　①量取酸碱溶液时，操作或读数不当，量取体积小于50 mL；
②量热计保温效果不好；
③溶液混合时速度不够快，或没有及时盖上杯盖；
④读取反应后温度时，过早或过晚，不是读取的最高温度。
(2)用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？
提示　浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；醋酸电离时吸热，使所测反应热的数值偏小。
(3)若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定生成1 mol H2O时的反应热，测得的数值　　(填“>”“<”或“=”)57.3 kJ·mol-1。
>
稀硫酸和稀 Ba(OH)2 溶液反应除生成 H2O 外还生成 BaSO4 沉淀，还会放出一部分热量，使所测反应热的数值偏大。
返回
< 三 >
反应热与焓变
1.焓和焓变　反应热与焓变的关系
kJ·mol-1
kJ/mol
等于
2.反应热产生的原因分析
(1)从反应体系始末状态的能量视角分析
放热
负
<
放热
减小
吸热
正
>
吸热
增加
ΔH=_______总能量-_______总能量。
生成物
反应物
(2)从微观化学反应过程化学键的变化视角分析
以H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示：
ΔH=_________________________________=____________。
(436+243)kJ·mol-1-(431+431)kJ·mol-1
-183 kJ·mol-1
(1)ΔH的单位采用 kJ·mol-1时，表示1 mol反应的焓变
(2)NaOH溶液与稀硫酸反应的ΔH>0
(3)一个化学反应，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH<0
(4)化学反应中能量变化的多少与反应物的质量无关
(5)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物化学键形成放出的总能量
×
√
√
×
√
1.某化学反应A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列有关叙述不正确的有　　　(填字母)。
A.该反应为放热反应，无需加
热就可以发生
B.断裂1 mol A—A和1 mol B—B
要吸收x kJ的能量
C.根据图示可知生成1 mol AB (g)放出(y-x) kJ的能量
D.三种物质A2(g)、B2(g)、AB(g)中，最稳定的物质一定是AB(g)
ACD
由图可知，该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，但反应放热与反应是否需要加热无关，A错误；
断裂1 mol A—A和1 mol B—B要吸收x kJ的能量，B正确；
由图可知， mol A2(g)和 mol B2(g)反应生成1 mol AB (g)放出(y-x) kJ的能量，C错误；
能量越低物质越稳定，由图可知1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的总能量高于2 mol AB(g)的能量，但不知单独物质的能量大小，无法确定谁最稳定，D错误。
2.已知：H2(g)+O2(g)===H2O(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)a、b、c分别代表什么意义？
a：　　 　　；
b：　　　　 ；
c：　　　 。
(2)该反应是　 　(填“放热”或“吸热”)反应，ΔH　　(填“>”或“<”)0。
旧键断裂吸收的能量
新键形成放出的能量
反应热
放热
<
返回
< 四 >
课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C B C D C C C C
题号 9 10 11 12
答案 D B A B
对一对
答案
1
2
3
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5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
13.
(1)CaCO3　　　CaO+CO2↑　吸热
(2)-128　(3)409.25
答案
1
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5
6
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14
14.
(1)玻璃搅拌器　(2)偏大　(3)不相等　(4)2.508 kJ　(5)A
题组一　反应热及中和反应反应热的测定
1.《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是
A.甲烷燃烧 B.铝热反应
C.碳酸钙高温分解 D.酸碱中和反应
√
对点训练
答案
1
2
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5
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14
方法1：《天工开物》中的语句中涉及的反应是放热反应。甲烷的燃烧、铝热反应、酸碱中和反应皆为放热反应，碳酸钙高温分解是吸热反应，故选C。
方法2：可用排除法解题，分析选项A、B、D均为常见的放热反应；C项碳酸钙高温分解为吸热反应，与其他三项不同，故选C。
答案
1
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2.(2026·东三省名校联考)高纯硅(Si)是当今科技的核心材料，是现代电子信息工业的关键材料。目前，中国已经成为世界太阳能电池生产第一大国。制备高纯硅的反应为SiCl4+2H2 Si+4HCl，该反应为吸热反应，下列说法正确的是
A.断开H—H放出能量
B.形成Si—Si放出热量
C.需要高温的反应都是放热反应
D.反应物的总能量大于生成物的总能量
√
答案
1
2
3
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答案
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14
断开H—H吸收能量，A错误；
反应条件与反应是放热还是吸热没有绝对关系，如SiCl4+2H2 Si+
4HCl是吸热反应，C错误；
吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量，D错误。
3.(2026·广西柳州月考联考)利用如图装置测定H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)的ΔH。用50 mL 0.5 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，重复实验多次，测得反应前后温度差的平均值为3.2 ℃。已知反应后溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1，盐酸与NaOH溶液的密度近似为1 g·cm-3，且忽略由反应引起的体积变化。下列说法正确的是
A.仪器a为金属搅拌器
B.实验过程中，若盐酸和NaOH溶液少量多次混合，
则测得的ΔH会偏小
C.该实验测得的ΔH≈-53.5 kJ·mol-1
D.将NaOH溶液与盐酸混合后，立即测混合液的温度，该温度作为反应前的初
始温度
√
答案
1
2
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答案
1
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14
金属导热性好，会导致较多热量损失，故仪器a为玻璃搅拌器，A错误；
实验过程中，若盐酸和NaOH溶液少量多次混合会导致较多热量散失，测得的热量减小，ΔH会偏大，B错误；
生成0.025 mol H2O(l)放出100 g×3.2 ℃×4.18×10-3 kJ·g-1·℃-1=1.337 6 kJ热量，则生成1 mol H2O(l)放出 kJ≈53.5 kJ热量，因此该实验测得的ΔH≈-53.5 kJ·mol-1，C正确；
分别测量NaOH溶液和盐酸的初始温度，二者的平均值作为反应前的初始温度，D错误。
4.(2026·山西部分学校高二检测)关于中和反应反应热的测定实验，下列说法正确的是
A.向稀盐酸中滴加稀氨水，测得反应生成1 mol H2O时放出的热量等于
57.3 kJ
B.中和反应反应热的测定实验中，能用温度计代替搅拌器搅拌反应物
C.中和反应的本质是H+与OH-结合生成H2O，因此所有中和反应的反应
热数值均相等
D.测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计就测碱溶液的温度，会使求得的
中和热ΔH偏大
√
答案
1
2
3
4
5
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14
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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13
14
稀氨水是弱碱，电离吸热，放出的热量小于57.3 kJ，A错误；
弱酸或弱碱的中和反应因电离过程吸热，反应热数值与强酸、强碱发生的中和反应不同，C错误；
测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计，直接测量碱溶液的温度，会发生中和反应，该反应放出的热量会使温度计示数升高，所以测得的碱溶液初始温度偏高，温度差Δt偏小，根据Q=mcΔt，测得放出的热量偏小，但反应热ΔH为负值则ΔH偏大，D正确。
题组二　反应热　焓变
5.下列关于内能和焓变的说法正确的是
A.化学反应过程中内能的变化等于焓变
B.气态水和液态水所具有内能一定不相同
C.焓的大小受体系的温度、压强等因素的影响
D.内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关
√
答案
1
2
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14
在恒压条件下反应物的内能与生成物的内能差等于焓变，A错误；
等质量的气态水和液态水所具有的内能一定不相同，但题干未说明水的质量是否相同，因此不能比较二者内能的大小，B错误；
内能除了与物质的种类、数量以及聚集状态有关外，还与体系的温度、压强有关，D错误。
6.下列说法正确的是
A.图1为放热反应，放热反应不需要加热就能反应
B.图2为吸热反应，分解反应均为吸热反应
C.反应热描述的是化学反应前后热量的变化，任何化学反应都有反应热
D.浓硫酸溶于水时，体系的温度升高，该过程属于放热反应，能量变化
可用图1表示
√
答案
1
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答案
1
2
3
4
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6
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14
图1中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，有些放热反应不加热不能发生，如铝热反应，故A错误；
图2中反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，但少数分解反应为放热反应，如NH4NO3分解，释放能量，故B错误；
化学反应的实质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成，过程中一定伴随能量变化，所以任何化学反应都有反应热，故C正确；
浓硫酸溶于水，是物理变化，不是放热反应，故D错误。
7.(2026·广东惠州一中月考)1 mol CH4(g)和1 mol Cl2(g)在光照下生成1 mol CH3Cl(g)和1 mol HCl(g)的能量变化如图所示(g表示气态，ΔE代表能量差)。
已知：①键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
②几种共价键的键能如表：
下列叙述正确的是
A.光照强度不同，能量差会发生变化
B.气态原子形成1 mol CH4(g)放出的能
量为413 kJ
C.H—Cl的键能为431 kJ·mol-1
D.上述反应中生成物总能量高于反应
物总能量
√
答案
1
2
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14
化学键 C—H Cl—Cl C—Cl
键能/(kJ·mol-1) 413 243 339
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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14
从图像看出，能量差与反应物总能量和生成物总能量有关，与反应条件无关，条件不同，其能量差相同，A错误；
气态原子形成1 mol CH4(g)放出的能量为413 kJ·mol-1×4 mol=1 652 kJ，B错误；
假设H—Cl的键能为a kJ·mol-1，由图像知，反应物总能量比生成物总能量高114 kJ，即413 kJ·mol-1×4+243 kJ·mol-1-413 kJ·mol-1×3-339 kJ·mol-1×
1-a kJ·mol-1=-114 kJ·mol-1，解得a=431，C正确；
上述反应是放热反应，即生成物总能量低于反应物总能量，D错误。
8.(2026·河南驻马店高二阶段练习)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如图所示，已知N2(g)+O2(g)===2NO(g) 的反应热ΔH=+
183 kJ·mol-1。键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。下列说法错误的是
A.a=498
B.NO中化学键的键能为630 kJ·mol-1
C.物质所具有的总能量：甲>丙>乙
D.2 mol NO(g)分解为2 mol N(g)与2 mol O(g)时吸收1 260 kJ的热量
√
答案
1
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答案
1
2
3
4
5
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14
由图可知，氮气、氧气、一氧化氮中共价键的键能分别为945 kJ·mol-1、a kJ·mol-1和1 260 kJ·mol-1×=630 kJ·mol-1。由ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和可得：a=183 +630×2-945=498，A正确；
由图可知，氮气和氧气吸收能量使化学键发生断裂转化为能量更高的氮原子和氧原子，所以乙的总能量高于甲的总能量，乙→丙是形成新键得到生成物的过程，需要释放热量，则物质所具有的总能量：乙>丙，C错误；
答案
1
2
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5
6
7
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14
由图可知，2 mol氮原子和2 mol氧原子生成2 mol一氧化氮时释放1 260 kJ的热量，则2 mol一氧化氮分解为2 mol氮原子和2 mol氧原子时吸收1 260 kJ的热量，D正确。
9.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如表所示：
答案
1
2
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5
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14
化学键 H2O中H—O O2中O==O H2中H—H H2O2中O—O H2O2中O—H
键能/ (kJ·mol-1) 463 496 436 138 463
若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是
A.总反应为2H2O 2H2↑+O2↑
B.过程 Ⅰ 吸收了926 kJ能量
C.过程 Ⅱ 放出了574 kJ能量
D.过程 Ⅲ 属于放热反应
答案
1
2
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√
答案
1
2
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14
由图可知，总反应为水分解生成氢气和氧气，实现了光能向化学能的转化，反应的化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑，故A正确；
过程Ⅰ为2 mol H2O变成2 mol氢原子和2 mol羟基的过程，吸收的能量为463 kJ×2=926 kJ，故B正确；
过程Ⅱ为2 mol氢原子和2 mol羟基生成1 mol氢气和1 mol过氧化氢，放出的能量为436 kJ+138 kJ=574 kJ，故C正确；
过程Ⅲ为1 mol过氧化氢变成1 mol氧气和1 mol氢气，吸收的能量为463 kJ
×2+138 kJ=1 064 kJ，放出的能量为496 kJ+436 kJ=932 kJ，吸收的能量大于放出的能量，该过程属于吸热反应，故D错误。
10.将V1 mL 1.00 mol·L-1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50)。下列叙述正确的是
A.做该实验时环境温度为22 ℃
B.该实验表明化学能可以转化为热能
C.NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L-1
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
√
综合强化
答案
1
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答案
1
2
3
4
5
6
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14
从图中曲线可以看出，温度为22 ℃时，V1=5 mL，则V2=45 mL，此时已经开始发生中和反应，所以22 ℃一定不是做该实验时的环境温度，A错误；
由曲线可知，随着V1的增大，溶液温度先升高后降低，温度升高说明反应放热，表明化学能可以转化为热能，B正确；
当V1=30 mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)=
=1.50 mol·L-1，C错误；
该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热反应，D错误。
11.下列图示与对应的叙述不相符的是
A.(a)图可表示锌和稀硫酸反应过程中的能量变化
B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C.由(c)图可知，2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g)的ΔH=(a-b) kJ·mol-1
D.(d)图是某反应A→C的能量变化曲线图(E表示能量)，反应中ΔH=E1+E3-E2-E4
√
答案
1
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答案
1
2
3
4
5
6
7
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13
14
(a)图中生成物总能量高于反应物总能量，该反应为吸热反应，而锌和稀硫酸反应为放热反应，A错误；
(b)图中金刚石的能量大于石墨，能量越低物质越稳定，则通过(b)图可知石墨比金刚石稳定，B正确；
由(c)图可知，反应为吸热反应，2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g)的ΔH=(a-b) kJ·
mol-1，C正确。
12.肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O==O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H所需的
能量(kJ)是
A.194 B.391
C.516 D.658
√
答案
1
2
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答案
1
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13
14
依据题图分析，反应为N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)，反应的焓变ΔH1=-534 kJ·mol-1，反应的焓变=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量，设断裂1 mol N—H吸收的能量为x kJ，则[(154+4x+500)-2 752] kJ·mol-1=-534 kJ·mol-1，解得x=391。
13.二氧化碳在生产、生活中都有重要的用途。近年来，由于人类活动影响，二氧化碳含量逐渐增长，出现温室效应、全球气候变暖、冰川融化等恶劣现象，对二氧化碳的回收利用显得尤为重要。
Ⅰ.(1)已知工业上采用高温煅烧石灰石的方法来制备CO2，其反应的化学
方程式为　　　　　　　　 　　；该反应是　　　(填“吸热”或“放热”)反应。
吸热
答案
1
2
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4
5
6
7
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9
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14
CaCO3 CaO+CO2↑
答案
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14
高温煅烧石灰石制备CO2的化学方程式：CaCO3 CaO+CO2↑，该反应为分解反应，反应吸热。
Ⅱ.已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)+6H2(g)===CH2==CH2(g)+4H2O(g)
(2)几种物质的能量如表所示(在25 ℃、101 kPa条件下，规定单质的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)：
答案
1
2
3
4
5
6
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8
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10
11
12
13
14
则该反应的ΔH=　　　 kJ·mol-1。
-128
物质 CO2(g) H2(g) CH2==CH2(g) H2O(g)
能量/(kJ·mol-1) -394 0 52 -242
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
ΔH=E(生成物能量总和)-E(反应物能量总和)=(52-242×4-0+394×2)kJ·mol-1
=-128 kJ·mol-1。
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(3)几种化学键的键能如表所示：
则a=　　　　。
409.25
ΔH=E(反应物键能总和)-E(生成物键能总和)
=(803×4+436×6-615-4a-463×8)kJ·mol-1=-128 kJ·mol-1，解得a=409.25。
化学键 C==O H—H C==C C—H H—O
键能/(kJ·mol-1) 803 436 615 a 463
14.某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将100 mL 0.5 mol·L-1的盐酸与100 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，回答下列问题：
已知：可以近似地认为酸碱稀溶液的密度、比热容与水的相等，c=4.18 J·
g-1·℃-1。
(1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是　　　　　　。
玻璃搅拌器
答案
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答案
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根据简易量热计的构造可知该装置缺少的仪器是玻璃搅拌器，它的作用是搅拌，使强酸和强碱充分反应，加快反应速率。
(2)简易量热计如果不盖杯盖，生成1 mol H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将　 　(填“偏大”
“偏小”或“不变”)。
答案
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偏大
简易量热计如果不盖杯盖，会有一部分热量散失，但中和反应的焓变是负值，则生成1 mol H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将偏大。
(3)实验中改用80 mL 0.50 mol·L-1的盐酸和80 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所放出的热量　　　　(填“相等”或“不相等”)。
答案
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不相等
反应放出的热量和所用酸、碱的量有关，实验中改用80 mL 0.50 mol·L-1的盐酸和80 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行反应，与题述实验相比，生成水的量减少，所放出的热量减少。
(4)若用100 mL 0.5 mol·L-1的醋酸与100 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行上述实验，发现体系温度升高了3.0 ℃，该过程放出的热量为　　　　。
答案
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2.508 kJ
根据Q=cmΔt=4.18 J·g-1·℃-1×200 g×3 ℃=2 508 J=2.508 kJ。
(5)下列说法正确的是　　(填字母)。
A.向内筒中加入稀碱时，应当迅速加入
B.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩
余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差
C.内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成1 mol
H2O(l)时所测得的中和反应的反应热(ΔH)无影响
答案
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A
答案
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向内筒中加入稀碱时，应当快速倒入，以减少热量损失，A正确；
将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，不能用水冲洗量筒内剩余的稀盐酸至内筒，否则会导致盐酸加入量增多，溶液质量增大，从而造成测量误差，B错误；
内筒中有残留的水，导致溶液的总质量偏大，最高温度值偏低，从而对中和反应反应热的测定造成影响，C错误。
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