资源简介

第48讲　反应热　热化学方程式
复习要求　1.认识吸热反应与放热反应，理解化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；2.知道恒温恒压条件下反应热可以用焓变表示，能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
考点一　反应热　焓变
【知识梳理】
1.反应热、焓变及其关系
(1)环境、体系和反应热
(2)内能、焓和焓变
概念
内能(U) 体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质聚集状态的影响
焓(H) 与内能有关的物理量
焓变(ΔH) 生成物与反应物焓值差，常用单位:kJ·mol－1或kJ/mol
(3)焓变与反应热的关系
等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有反应热等于反应的焓变。
小题对点过
判断正误，错误的简述理由。
(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化________，理由:_________________
____________________。
(2)所有的化学反应都伴有能量的变化________， 理由:________________。
(3)伴有能量变化的一定是化学反应________________，
理由:________________。
(4)相同质量的同种物质，其焓的数值相同________，
理由:________________。
答案　(1)×　反应体系与环境的能量交换形式还可能有光能、电能等形式
(2)√
(3)×　物质发生三态变化时，也会伴随能量变化
(4)×　体系焓的大小不仅取决于物质的种类和数量，还受聚集状态和体系的温度和压强等因素的影响
2.ΔH与吸热反应和放热反应的关系
(1)放热反应:体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为负值，即ΔH<0。
(2)吸热反应:体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为正值，即ΔH>0。
化学反应中焓的变化示意图
小题对点过
(1)下列变化中，属于放热反应的是________。
①液态氮汽化
②浓硫酸溶于水，体系温度升高
③氢氧化钠溶液与盐酸反应
④KMnO4分解制O2
⑤Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合
⑥氢气在氧气中燃烧
⑦CO2＋C2CO
⑧生石灰与水反应生成熟石灰
⑨钠块投入到水中
⑩锌与盐酸反应
(2)上述变化中属于化学变化，且ΔH>0的有________。
答案　(1)③⑥⑧⑨⑩　(2)④⑤⑦
3.从化学反应中化学键的变化理解能量变化的原因
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，其过程中的能量变化如下图。
小题对点过
科学家用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图。
回答下列问题:
(1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要________(填“吸收”或“释放”)能量，CO分子________(填“是”或“否”)需要断键形成C和O。
(3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是________。
(4)将相同物质的量的CO转化为CO2，CO与O比CO与O2反应放出的热量________(填“多”或“少”)，可能的原因是_________________________________。
答案　(1)放热　(2)吸收　否　(3)碳氧双键(或C==O)　(4)多　CO与O2反应生成CO2需要先吸收能量断裂O2分子中的共价键
【知能通关】
(一)反应热与活化能的关系
1.臭氧层中O3分解过程如图所示。回答下列问题。
(1)ΔH________(填“>”或“<”)0。
(2)催化反应①是________(填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是________反应。
(3)总反应的活化能是________，催化反应①的活化能是________，催化反应②对应的逆反应的活化能是________，总反应对应的逆反应活化能为________。
答案　(1)<　(2)吸热　放热　(3)E　E1　E2＋|ΔH|　E＋|ΔH|
(二)反应热与物质能量的关系
2.已知:298 K时，某些物质的相对能量如下。
物质 C2H4(g) H2(g) C2H6(g) CO(g) CO2(g)
相对能量/(kJ·mol－1) 52 0 －84 －110 －393
请根据相关物质的相对能量计算反应C2H6(g)＋2CO2(g)4CO(g)＋3H2(g)的焓变ΔH＝
_______________________________(写出必要的步骤)。
该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
答案　根据ΔH＝生成物总能量－反应物总能量可得ΔH＝4×(－110 kJ·mol－1)＋0－(－84 kJ·mol－1)－2×(－393 kJ·mol－1)＝＋430 kJ·mol－1　吸热
(三)反应热与键能的关系
3.CH3—CH3(g)===CH2==CH2(g)＋H2(g)　ΔH，有关化学键的键能如下表:
化学键 C—H C==C C—C H—H
键能/(kJ·mol－1) 414 615 347 436
则该反应的反应热为________。
答案　＋124 kJ·mol－1
解析　ΔH＝E(C—C)＋6E(C—H)－E(C==C)－4E(C—H)－E(H—H)＝(347＋6×414－615－4×414－436) kJ·mol－1＝＋124 kJ·mol－1。
4.有关键能数据如表，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式:Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)　ΔH＝－989.2 kJ·mol－1，则表中x值为________。
化学键 Si—O O==O Si—Si
键能/(kJ·mol－1) x 498.8 176
答案　460
解析　已知Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)　ΔH＝－989.2 kJ·mol－1，由图可知，1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O，1 mol O2中含有1 mol O==O，1 mol晶体硅中有2 mol Si—Si，则根据反应热与键能关系可得:ΔH＝2×176 kJ·mol－1＋498.8 kJ·mol－1－4x kJ·mol－1＝－989.2 kJ·mol－1，解得x＝460。
反应焓变计算的3种方法
(1)ΔH＝生成物总焓－反应物总焓。
(2)ΔH＝反应物总键能－生成物总键能。
(3)ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能。
考点二　热化学方程式
【知识梳理】
1.概念和意义
(1)概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
(2)意义:既表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。
如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示在25 ℃、101 kPa条件下，2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2_mol液态水时放出的热量为571.6_kJ。
2.书写
小题对点过
判断下列热化学方程式的正误，错误的指明原因。
(1)2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1________，原因:________________。
(2)1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量:N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋642 kJ·mol－1________，原因:________________。
(3)在一定温度和压强下，1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应后，放出热量a kJ，则气态SO2转化为气态SO3的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－2a kJ·mol－1________，原因:________________。
(4)若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s)===4P(s)　ΔH＝－4b kJ·mol－1________，原因: ________________。
答案　(1)×　物质未标明聚集状态
(2)×　液态肼的燃烧为放热反应，ΔH应为“－”号
(3)×　SO2与O2的反应为可逆反应，1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应，消耗的SO2物质的量小于1 mol
(4)×　同素异形体应指明名称
【知能通关】
1.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)已知1 mol C(s，石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量:_______________________________。
(2)23 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全反应，生成27 g液态水和22.4 L(标准状况)CO2并放出683.5 kJ的热量:_______________________________。
(3)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化的示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_______________________________。
答案　(1)C(s，石墨)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　
ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
(2)C2H6O(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 367 kJ·mol－1
(3)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)
ΔH＝－234 kJ·mol－1
2.回答下列问题。
(1)(2025·苏州高新区一中月考)我国科学家实现了在铜催化剂条件下将(CH3)2NCHO转化为N(CH3)3。计算机模拟单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。
该反应的热化学方程式为_______________________________。
(用相对能量的变化来表示ΔH)
(2)硫酸工业中，在接触室中催化氧化SO2的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。
上述反应在V2O5的催化作用下分两步进行，能量变化如图:
写出第二步反应的热化学方程式:_______________________________；
通入1 mol SO2、0.51 mol O2充分反应，放出热量________99 kJ(填“>”“<”或“＝”)。
答案　(1)(CH3)2NCHO(g)＋2H2(g)===N(CH3)3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－1.02NA eV·mol－1
(2)2V2O4(s)＋O2(g)2V2O5(s)　ΔH＝－222 kJ·mol－1　<
考点三　中和反应反应热与燃烧热
【知识梳理】
1.中和反应的反应热
2.燃烧热
(1)概念:在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。
(2)意义:衡量燃料燃烧时放出热量的多少。
(3)熟记常见元素完全燃烧生成的指定物质
元素 C H S N
指定产物 及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g)
小题对点过
(1)(2022·河北卷)298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为_______________________________。
(2)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:C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)。已知燃烧1 kg该化合物释放出3.8×104 kJ热量，油酸甘油酯的燃烧热为________________。
答案　(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1
(2)3.4×104 kJ·mol－1
解析　(2)1 kg该化合物的物质的量为，则油酸甘油酯的燃烧热ΔH＝≈3.4×104 kJ·mol－1
3.能源与利用
小题对点过
判断正误。
(1)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量。(　　)
(2)使用氢气作燃料有助于控制温室效应。(　　)
(3)燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率。(　　)
(4)空气燃料比越大，燃料燃烧越充分，则燃烧效率一定越高。(　　)
(5)浓硫酸与NaOH溶液发生中和反应，生成1 mol水所放出的热量为中和热。(　　)
(6)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则Ca(OH)2和HCl反应的反应热ΔH＝2×(－57.3) kJ·mol－1。(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×
【知能通关】
1.实验测得25 ℃、101 kPa时，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，NaOH稀溶液与硫酸稀溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1，下列热化学方程式的书写正确的是(　　)
A.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) 　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
B.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) 　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C.2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D.NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
答案　D
解析　25 ℃、101 kPa时，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，即1 mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为285.8 kJ，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；NaOH稀溶液与硫酸稀溶液发生的中和反应的反应热为57.3 kJ·mol－1，即氢氧化钠和硫酸反应生成1 mol水放出的热量是57.3 kJ，热化学方程式为NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
2.(2023·海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是(　　)
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJ·mol－1) －1 559.8 －1 411 －285.8
A.C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 411 kJ·mol－1
B.C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) 　ΔH＝－137 kJ·mol－1
C.H2O(l)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1
D.C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1
答案　D
解析　1 mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。A.H2O应该为液态，A错误；B.C2H6(g)==C2H4(g)＋H2(g)　ΔH＝＋137 kJ·mol－1，B错误；C.氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，则H2O(l)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1，C错误；D.C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1，D正确。
3.在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
(1)写出表示S8燃烧热的热化学方程式:_______________________________。
(2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式:________________。
答案　(1)S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－8a kJ·mol－1　(2)SO3(g)===SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋b kJ·mol－1
解析　(1)1 mol S8(s)和O2(g)发生反应转化为SO2(g)时放出的热量为燃烧热，由图可知生成1 mol SO2(g)放出的热量为a kJ，则S8燃烧热的热化学方程式为S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝－8a kJ·mol－1。
我的收获
知识建构 感悟笔记
1.方法规律:　　　　　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　 2.盲点误区:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　
体验真题　感知高考
1.(2025·北京卷)为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。
下列说法不正确的是(　　)
A.NaCl固体溶解是吸热过程
B.根据盖斯定律可知:a＋b＝4
C.根据各微粒的状态，可判断a>0，b>0
D.溶解过程的能量变化，与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
答案　C
解析　由图可知，NaCl固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na＋(g)和Cl－(g)，此过程离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na＋和Cl－与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，为放热过程。A.由图可知，NaCl固体溶解过程的焓变为ΔH3＝＋4 kJ·mol－1，为吸热过程，A正确；B.由图可知，NaCl固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知ΔH3＝ΔH2＋ΔH1，即a＋b＝4，B正确；C.由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na＋(g)和Cl－(g)，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a>0；第二步为Na＋和Cl－与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b<0，C错误；D.由分析可知，溶解过程的能量变化，取决于NaCl固体断键吸收的热量及Na＋和Cl－水合过程放出的热量的相对大小，即与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确。
2.(2024·海南卷)已知298 K，101 kPa时，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，H2的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98 K，下列说法错误的是(　　)
A.氢气燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
B.题述条件下2 mol H2和1 mol O2在燃料电池中完全反应，电功＋放热量＝571.6 kJ
C.氢能利用的关键技术在于安全储存与运输
D.不同电极材料电解水所需电压不同，产生2 g H2(g)消耗的电功相同
答案　D
解析　A.氢气燃烧热为1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则由热化学方程式可知，氢气燃烧热ΔH＝－571.6 kJ·mol－1×＝－285.8 kJ·mol－1，故A正确；B.由题意可知，氢氧燃料电池中化学能转化为热能和电能，由能量守恒定律可知，2 mol H2和1 mol O2在燃料电池中完全反应，电功＋放热量＝571.6 kJ，故B正确；C.氢气是易燃易爆的气体，难于安全储存与运输，所以氢能利用的关键技术在于安全储存与运输，故C正确；D.不同电极材料电解水所需电压不同，说明所需的电池不同，所以产生2 g氢气所需时间不同，消耗的电功不同，故D错误。
3.(2023·重庆卷)乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示，回答下列问题:
①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为________ kJ·mol－1。
②由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为_______________________________。
答案　①83
②EO(g)AA(g)　ΔH＝－102 kJ·mol－1
解析　①过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为(－93 kJ·mol－1)－(－176 kJ·mol－1)＝83 kJ·mol－1。②由图可知，EO(g)生成AA(g)放出热量(－117 kJ·mol－1)－(－219 kJ·mol－1)＝102 kJ·mol－1，放热焓变为负值，故热化学方程式为EO(g)AA(g)　ΔH＝－102 kJ·mol－1。
1.高考热点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.新考法新角度:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
分层训练　提升考能
基础落实
1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是(　　)
A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同
B.天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源
C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值
D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源
答案　B
解析　A项，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体，提高燃烧效率，燃烧的效果好，错误；C项，有时需通过吸热反应吸收热量降低环境温度，有利用价值，错误；D项，天然气是化石燃料，不属于新能源，错误。
2.已知2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)为放热反应，下列对该反应的说法正确的是(　　)
A.因该反应为放热反应，故不加热就可发生
B.相同条件下，2 mol H2(g)的能量或1 mol CO(g)的能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量
C.相同条件下，2 mol H2(g)和1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的总能量
D.达到平衡时，CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等
答案　C
解析　放热反应与反应条件无关，可能需要加热才能发生，A错误；由该反应为放热反应可知，相同条件下，2 mol H2(g)与1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量，B错误、C正确；平衡时，各物质的浓度是否相等与起始量、转化率有关，D错误。
3.(2025·安徽二模)能源的开发与利用促进了人类发展和社会进步，下列有关能源及利用说法正确的是(　　)
A.古代曾使用木炭、铁矿石熔炼铸铁，其中木炭的作用只是燃烧供热
B.《世说新语》记载“……用蜡烛作炊”，其中蜡烛的主要成分是油脂，属于天然高分子化合物
C.植物油、煤油等都曾用于提供照明，二者组成元素相同，其中煤油主要来自煤的干馏
D.天然气不仅是一种清洁的化石燃料，还可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等
答案　D
解析　A.古代曾使用木炭、铁矿石熔炼铸铁，木炭燃烧放热，木炭不完全燃烧产生的CO把铁矿石还原为铁单质，故A错误；B.油脂属于大分子，不属于高分子，故B错误；C.植物油、煤油等都曾用于提供照明，植物油的组成元素是C、H、O，煤油的组成元素是C、H，二者组成元素不相同，煤油主要来自石油的分馏，故C错误；D.天然气主要成分是甲烷，可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等，故D正确。
4.(2026·安徽六安高三月考)借助盐酸与NaOH溶液反应，用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是(　　)
A.所需的仪器有烧杯、温度计、铜制搅拌器、量筒
B.为了保证完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液
C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，计算所得反应热ΔH偏小
D.溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，测量并记录反应后体系的温度
答案　B
解析　A.中和反应的反应热测定所需玻璃仪器有烧杯用作反应容器，玻璃搅拌器用于搅拌混合液体，温度计测量温度，A错误；B.为了测定数据更准确，采用稍过量的NaOH溶液，使HCl完全反应，B正确；C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验，由于醋酸电离吸热，反应放热更少，则计算所得反应热数值偏小，ΔH偏大，故C错误；D.需要测定并记录的实验数据有反应前盐酸、氢氧化钠溶液的温度和反应后混合溶液的最高温度，故D错误。
5.(2026·呼和浩特质监)下列说法正确的是(　　)
A.反应3C(s)＋CaO(s)===CaC2(s)＋CO(g)在常温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
B.使用合适催化剂能改变反应历程，降低反应的焓变
C.常温常压下，断开1 mol H2中的化学键吸收436kJ的能量，断开1 mol Cl2中的化学键吸收243 kJ的能量，形成2 mol HCl中的化学键释放862 kJ的能量，故H2和Cl2反应释放能量
D.一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，故金刚石比石墨稳定
答案　C
解析　A.反应3C(s)＋CaO(s)===CaC2(s)＋CO(g)中ΔS>0，因在常温下不能自发进行，则ΔG＝ΔH－TΔS>0，那么ΔH必大于0，故A错误；B.使用合适的催化剂可以改变反应历程，但不改变反应的焓变，故B错误；C.反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝(436＋243－862) kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1<0，故H2和Cl2反应释放能量，故C正确；D.石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，所以石墨比金刚石稳定，故D错误。
6.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，其主要过程如下图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如下表所示:
化学键 H—O O==O H—H O—O
键能/(kJ·mol－1) 463 496 436 138
若反应过程中分解了2 mol H2O，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　A.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↑，A项正确；B.过程Ⅰ为2 mol H2O变成2 mol H原子和2 mol —OH，吸收的总能量为463 kJ×2＝926 kJ，B项正确；C.过程Ⅱ为2 mol H原子和2 mol —OH生成1 mol H2和1 mol H2O2，放出的总能量为436 kJ＋138 kJ＝574 kJ，C项正确；D.过程Ⅲ为1 mol H2O2变成1 mol O2和1 mol H2，即断开2 mol H—O和1 mol O—O，形成1 mol O==O和1 mol H—H，断键吸收的总能量为463 kJ×2＋138 kJ＝1 064 kJ，成键放出的总能量为496 kJ＋436 kJ＝932 kJ，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量，故过程Ⅲ为吸热反应，D项错误。
7.(2025·河北沧州二模)下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　)
A.稀硫酸和0.1 mol·L－1 Ba(OH)2反应的热化学方程式:H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
B.CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
C.铁粉与硫粉需要加热才能发生反应，则此反应是吸热反应
D.已知FeO(s)＋C(s)===CO(g)＋Fe(s)　ΔH>0则该反应高温下为自发过程，低温下为非自发过程
答案　D
解析　A.稀硫酸和Ba(OH)2反应生成H2O和BaSO4沉淀，其反应热不等于中和热，A错误；B.燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量，CO(g)的燃烧热ΔH＝－283 kJ·mol－1，则表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1，故反应2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)的反应热ΔH＝＋566.0 kJ·mol－1，B错误；C.需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应，如铝热反应，需要加热，但属于放热反应，铁粉与硫粉需要加热才能发生反应，但该反应为放热反应，C错误；D.反应FeO(s)＋C(s)===CO(g)＋Fe(s)的ΔH>0，且为气体体积增大的反应，ΔS>0，根据ΔG＝ΔH－TΔS<0时，反应能够自发进行，高温时ΔG<0，反应自发，低温时ΔG>0，非自发，D正确。
8.按要求书写热化学方程式。
(1)0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量:_______________
________________。
(2)(2021·海南卷)已知25 ℃，100 kPa时:1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 804 kJ热量。则25 ℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为_______________________________。
(3)(2021·天津卷)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式:_______________________________。
从能量角度分析，铁触媒的作用是_______________________________。
答案　(1)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1
(2)6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)＋6O2(g)　ΔH＝＋2 804 kJ·mol－1
(3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－(a－b) kJ·mol－1　降低反应的活化能
能力提升
9.已知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，CO的燃烧热为282.8 kJ·mol－1。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况)，经充分燃烧后，一共放出热量710.0 kJ，并生成液态水。下列说法正确的是(　　)
A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝＋282.8 kJ·mol－1
B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C.燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40%
D.混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，电子转移总数为2NA
答案　C
解析　A项，应为1 mol CO(g)燃烧生成1 mol CO2(g)放热282.8 kJ，且ΔH<0，错误；B项，由于题目中已知的是H2的燃烧热，因此生成的H2O应为液态，错误；C项，设56.0 L混合气体中含H2的物质的量为x，CO的物质的量为y，则x＋y＝＝2.5 mol　①，285.8 kJ·mol－1×x＋282.8 kJ·mol－1×y＝710.0 kJ　②，联立①②解得x＝1 mol、y＝1.5 mol，则H2的体积分数为×100%＝40%，正确；D项，混合气体燃烧后生成H2O、CO2共2.5 mol，与足量的过氧化钠反应能产生O2 1.25 mol，其电子转移总数为2.5NA，错误。
10.C2H6在Ni的活化下可放出CH4，其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是(　　)
A.该转化过程ΔH>0
B.在此反应过程中Ni的成键数目未发生变化
C.该反应过程中，最大能垒(活化能)为204.32 kJ·mol－1
D.整个过程中，Ni是该反应的催化剂
答案　C
解析　据反应物和生成物所具有的能量可以判断出，该反应为放热反应，故A错误；根据图示，过渡态1中Ni的成键数目为2，过渡态2中Ni的成键数目为3，反应过程中Ni的成键数目发生了变化，故B错误；根据图示，中间体2到过渡态2的能垒(活化能)最大，为204.32 kJ·mol－1，故C正确；根据图示，Ni是反应物不是催化剂，故D错误。
11.(1)(2024·河北卷节选)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下:
SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g)　ΔH＝－67.59 kJ·mol－1
若正反应的活化能为E正 kJ·mol－1，则逆反应的活化能E逆＝________ kJ·mol－1(用含E正的代数式表示)。
(2)(2021·湖北卷节选)丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ(直接脱氢):C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)　ΔH1＝＋125 kJ·mol－1；
反应Ⅱ(氧化脱氢):C3H8(g)＋O2(g)C3H6(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－118 kJ·mol－1。
已知键能:E(C—H)＝416 kJ·mol－1，E(H—H)＝436 kJ·mol－1，由此计算生成1 mol碳碳π键放出的能量为________kJ。
答案　(1)E正＋67.59　(2)271
解析　(1)ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能。代入数据得:－67.59＝E正－E逆，则E逆＝(E正＋67.59) kJ·mol－1。
(2)反应Ⅰ中断裂2 mol C—H、形成1 mol碳碳π键和1 mol H—H，故416 kJ·mol－1×2－E(碳碳π键)－436 kJ·mol－1＝＋125 kJ·mol－1，解得E(碳碳π键)＝271 kJ·mol－1。
12.长征系列部分火箭采用了肼(N2H4)作燃料，N2H4与NH3有相似的化学性质，回答下列问题:
(1)已知肼分子中所有原子最外层都满足稀有气体原子结构，则肼的结构式为________。
(2)下表是常见的键能数据:
化学键 N—H N—N O==O N≡N O—H H—H
键能/(kJ·mol－1) 386 167 498 946 460 a
已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，则a为________，肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学方程式为_________________________________。
(3)火箭推进剂通常选择液态的H2O2作氧化剂，混合后会产生大量的气体从而推动火箭升空，试写出该反应的化学方程式:_______________________________。
(4)已知每12.8 g的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256 kJ，已知1 mol液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的热量，则1 mol的液态肼发生反应生成液态水放出的热量为Q＝________。
(5)常见的助燃剂有O2、H2O2、NO2，若消耗等物质的量的肼，消耗物质的量最多的助燃剂为________，实际中火箭选择的助燃剂是NO2，主要考虑的因素可能是_________________
________________。
答案　(1)
(2)426　N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－577 kJ·mol－1
(3)N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O↑
(4)816 kJ
(5)H2O2　高温下稳定，且更容易液化储存
解析　(2)合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，可得(946＋3a－6×386) kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1，a＝426。肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学方程式为N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝(386×4＋167＋498－946－4×460) kJ·mol－1＝－577 kJ·mol－1。(4)每12.8 g(0.4 mol)的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256 kJ，则1 mol的液态肼生成4 mol液态水所放出的热量Q＝(256×2.5＋4×44) kJ＝816 kJ。(共79张PPT)
大单元五　化学反应原理
第一单元　化学反应与能量
第48讲　反应热　热化学方程式
1.认识吸热反应与放热反应，理解化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；2.知道恒温恒压条件下反应热可以用焓变表示，能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
复习要求
考点一　反应热　焓变
考点二　热化学方程式
目
录
CONTENTS
体验真题　感知高考
分层训练　提升考能
考点三　中和反应反应热与燃烧热
考点一　
反应热　焓变
知识梳理
知能通关
1.反应热、焓变及其关系
(1)环境、体系和反应热
(2)内能、焓和焓变
概念
内能(U) 体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质聚集状态的影响
焓(H) 与内能有关的物理量
焓变(ΔH) 生成物与反应物焓值差，常用单位:kJ·mol-1或kJ/mol
(3)焓变与反应热的关系
______条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有反应热______反应的焓变。
等压
等于
判断正误，错误的简述理由。
(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化________，
理由:__________________________________________________________。
(2)所有的化学反应都伴有能量的变化________， 理由:________________。
(3)伴有能量变化的一定是化学反应__________，
理由:_____________________________________________________________。
(4)相同质量的同种物质，其焓的数值相同________， 理由:_________________
__________________________________________________________________。
×
小题对点过
反应体系与环境的能量交换形式还可能有光能、电能等形式
√
×
物质发生三态变化时，也会伴随能量变化
×
体系焓的大小不仅
取决于物质的种类和数量，还受聚集状态和体系的温度和压强等因素的影响
2.ΔH与吸热反应和放热反应的关系
(1)放热反应:体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为______，即ΔH___0。
(2)吸热反应:体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为______，即ΔH___0。
化学反应中焓的变化示意图
负值
<
正值
>
<
>
(1)下列变化中，属于放热反应的是_____________。
①液态氮汽化 ②浓硫酸溶于水，体系温度升高
③氢氧化钠溶液与盐酸反应 ④KMnO4分解制O2
⑤Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合 ⑥氢气在氧气中燃烧
③⑥⑧⑨⑩
小题对点过
⑧生石灰与水反应生成熟石灰
⑨钠块投入到水中 ⑩锌与盐酸反应
(2)上述变化中属于化学变化，且ΔH>0的有________。
④⑤⑦
3.从化学反应中化学键的变化理解能量变化的原因
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，其过程中的能量变化如下图。
吸热
>
<
放热
科学家用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图。
放热
小题对点过
回答下列问题:
(1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要________(填“吸收”或“释放”)能量，CO分子________(填“是”或“否”)需要断键形成C和O。
(3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是____________________。
(4)将相同物质的量的CO转化为CO2，CO与O比CO与O2反应放出的热量________(填“多”或“少”)，可能的原因是_____________________________ ___________________________________________________________________。
吸收
否
碳氧双键(或C==O)
多
CO与O2反应生成CO2需要先吸收
能量断裂O2分子中的共价键
(一)反应热与活化能的关系
1.臭氧层中O3分解过程如图所示。回答下列问题。
(1)ΔH________(填“>”或“<”)0。
(2)催化反应①是_______(填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是________反应。
(3)总反应的活化能是________，催化反应①的活化能是________，催化反应②对应的逆反应的活化能是________，总反应对应的逆反应活化能为________。
<
吸热
放热
E
E1
E2+|ΔH|
E+|ΔH|
(二)反应热与物质能量的关系
2.已知:298 K时，某些物质的相对能量如下。
根据ΔH＝生成物总能量-反应物总能量可得ΔH＝4×(-110 kJ·mol-1)
+0-(-84 kJ·mol-1)-2×(-393 kJ·mol-1)＝+430 kJ·mol-1
物质 C2H4(g) H2(g) C2H6(g) CO(g) CO2(g)
相对能量/(kJ·mol-1) 52 0 -84 -110 -393
请根据相关物质的相对能量计算反应C2H6(g)+2CO2(g) 4CO(g)+3H2(g)的焓变ΔH＝_____________________________________________________________ __________________________________________________(写出必要的步骤)。
该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
吸热
(三)反应热与键能的关系
3.CH3—CH3(g)===CH2==CH2(g)+H2(g)　ΔH，有关化学键的键能如下表:
则该反应的反应热为______________。
+124 kJ·mol-1
化学键 C—H C==C C—C H—H
键能/(kJ·mol-1) 414 615 347 436
解析　ΔH＝E(C—C)+6E(C—H)-E(C==C)-4E(C—H)-E(H—H)＝(347+6×414-615-4×414-436) kJ·mol-1＝+124 kJ·mol-1。
4.有关键能数据如表，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式:Si(s)+O2(g)===SiO2(s)　ΔH＝-989.2 kJ·mol-1，则表中x值为________。
解析　已知Si(s)+O2(g)===SiO2(s)　ΔH＝-989.2 kJ·mol-1，由图可知，1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O，1 mol O2中含有1 mol O==O，1 mol晶体硅中有2 mol Si—Si，则根据反应热与键能关系可得:ΔH＝2×176 kJ·mol-1+498.8 kJ·mol-1-4x kJ·mol-1＝-989.2 kJ·mol-1，解得x＝460。
460
化学键 Si—O O==O Si—Si
键能/(kJ·mol-1) x 498.8 176
反应焓变计算的3种方法
(1)ΔH＝生成物总焓-反应物总焓。
(2)ΔH＝反应物总键能-生成物总键能。
(3)ΔH＝正反应活化能-逆反应活化能。
考点二　
热化学方程式
知识梳理
知能通关
1.概念和意义
(1)概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
(2)意义:既表明了化学反应中的______变化，也表明了化学反应中的______变化。
如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝-571.6 kJ·mol-1表示在25 ℃、101 kPa条件下，_______________________________________________________________。
物质
能量
2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol液态水时放出的热量为571.6 kJ
2.书写
判断下列热化学方程式的正误，错误的指明原因。
(1)2NO2===O2+2NO　ΔH＝+116.2 kJ·mol-1________，原因:
___________________________。
(2)1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)　ΔH＝+642 kJ·mol-1________，原因:
___________________________________________。
×
小题对点过
物质未标明聚集状态
×
液态肼的燃烧为放热反应，ΔH应为“-”号
×
SO2与O2的反应为可逆反应，1 mol SO2、
0.5 mol O2混合反应，消耗的SO2物质的量小于1 mol
×
同素异形体应指明名称
1.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)已知1 mol C(s，石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量:_________________________________________________________。
(2)23 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全反应，生成27 g液态水和22.4 L(标准状况)CO2并放出683.5 kJ的热量:
_____________________________________________________________。
C(s，石墨)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)　ΔH＝+131.3 kJ·mol-1
C2H6O(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH＝-1 367 kJ·mol-1
(3)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化的示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式:
___________________________________________________。
NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) 　ΔH＝-234 kJ·mol-1
2.回答下列问题。
(1)(2025·苏州高新区一中月考)我国科学家实现了在铜催化剂条件下将(CH3)2NCHO转化为N(CH3)3。计算机模拟单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。
(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)===N(CH3)3(g)+H2O(g)
ΔH＝-1.02NA eV·mol-1
该反应的热化学方程式为_____________________________________________ _____________________。(用相对能量的变化来表示ΔH)
写出第二步反应的热化学方程式:_______________________________________ _________________；通入1 mol SO2、0.51 mol O2充分反应，放出热量________99 kJ(填“>”“<”或“＝”)。
ΔH＝-222 kJ·mol-1
<
考点三　
中和反应反应热与燃烧热
知识梳理
知能通关
1.中和反应的反应热
2.燃烧热
1 mol
(1)概念:在101 kPa时，____________纯物质______燃烧生成指定产物时所放出的热量。
(2)意义:衡量燃料燃烧时放出热量的多少。
(3)熟记常见元素完全燃烧生成的指定物质
元素 C H S N
指定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g)
完全
(1)(2022·河北卷)298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为
_____________________________________________。
(2)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:C57H104O6(s) +80O2(g)===57CO2(g)+52H2O(l)。已知燃烧1 kg该化合物释放出3.8×104 kJ热量，油酸甘油酯的燃烧热为____________________。
H2(g)+O2(g)===H2O(l)　ΔH＝-286 kJ·mol-1
小题对点过
3.4×104 kJ·mol-1
解析　(2)1 kg该化合物的物质的量为，则油酸甘油酯的燃烧热ΔH＝≈3.4×104 kJ·mol-1
3.能源与利用
判断正误。
(1)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量。(　　)
(2)使用氢气作燃料有助于控制温室效应。(　　)
(3)燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率。(　　)
(4)空气燃料比越大，燃料燃烧越充分，则燃烧效率一定越高。(　　)
√
小题对点过
√
√
×
(5)浓硫酸与NaOH溶液发生中和反应，生成1 mol水所放出的热量为中和热。(　　)
(6)已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)　ΔH＝-57.3 kJ·mol-1，则Ca(OH)2和HCl反应的反应热ΔH＝2×(-57.3) kJ·mol-1。(　　)
×
×
1.实验测得25 ℃、101 kPa时，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，NaOH稀溶液与硫酸稀溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol-1，下列热化学方程式的书写正确的是(　　)
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) 　ΔH＝-285.8 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) 　ΔH＝-571.6 kJ·mol-1
C.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l)　ΔH＝-57.3 kJ·mol-1
D.NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH＝-57.3 kJ·mol-1
D
解析　25 ℃、101 kPa时，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，即1 mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为285.8 kJ，则2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝-571.6 kJ·mol-1；NaOH稀溶液与硫酸稀溶液发生的中和反应的反应热为57.3 kJ·mol-1，即氢氧化钠和硫酸反应生成1 mol水放出的热量是57.3 kJ，热化学方程式为NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH＝-57.3 kJ·mol-1。
2.(2023·海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是(　　)
A.C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(g)　ΔH＝-1 411 kJ·mol-1
B.C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) 　ΔH＝-137 kJ·mol-1
C.H2O(l)===O2(g)+H2(g)　ΔH＝+285.8 kJ·mol-1
D.C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH＝-1 559.8 kJ·mol-1
D
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
ΔH/(kJ·mol-1) -1 559.8 -1 411 -285.8
解析　1 mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。A.H2O应该为液态，A错误；B.C2H6(g)==C2H4(g)+H2(g)　ΔH＝+137 kJ·mol-1，B错误；C.氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，则H2O(l)===O2(g)+H2(g)　ΔH＝+285.8 kJ·mol-1，C错误；D.C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH＝-1 559.8 kJ·mol-1，D正确。
3.在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
(1)写出表示S8燃烧热的热化学方程式:
______________________________________________________________。
(2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式:
______________________________________________________________。
S8(s)+8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝-8a kJ·mol-1
SO3(g)===SO2(g)+O2(g)　ΔH＝+b kJ·mol-1
解析　(1)1 mol S8(s)和O2(g)发生反应转化为SO2(g)时放出的热量为燃烧热，由图可知生成1 mol SO2(g)放出的热量为a kJ，则S8燃烧热的热化学方程式为S8(s)+8O2(g)===8SO2(g)　ΔH＝-8a kJ·mol-1。
体验真题 感知高考
1.(2025·北京卷)为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。
下列说法不正确的是(　　)
A.NaCl固体溶解是吸热过程
B.根据盖斯定律可知:a+b＝4
C.根据各微粒的状态，可判断a>0，b>0
D.溶解过程的能量变化，与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
C
解析　由图可知，NaCl固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na+(g)和Cl-(g)，此过程离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，为放热过程。A.由图可知，NaCl固体溶解过程的焓变为ΔH3＝+4 kJ·mol-1，为吸热过程，A正确；B.由图可知，NaCl固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知ΔH3＝ΔH2+ΔH1，即a+b＝4，B正确；C.由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+(g)和Cl-(g)，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a>0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b<0，C错误；D.由分析可知，溶解过程的能量变化，取决于NaCl固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量的相对大小，即与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确。
2.(2024·海南卷)已知298 K，101 kPa时，2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝-571.6 kJ·mol-1，H2的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98 K，下列说法错误的是(　　)
A.氢气燃烧热ΔH＝-285.8 kJ·mol-1
B.题述条件下2 mol H2和1 mol O2在燃料电池中完全反应，电功+放热量＝571.6 kJ
C.氢能利用的关键技术在于安全储存与运输
D.不同电极材料电解水所需电压不同，产生2 g H2(g)消耗的电功相同
D
解析　A.氢气燃烧热为1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则由热化学方程式可知，氢气燃烧热ΔH＝-571.6 kJ·mol-1×＝-285.8 kJ·mol-1，故A正确；B.由题意可知，氢氧燃料电池中化学能转化为热能和电能，由能量守恒定律可知，2 mol H2和1 mol O2在燃料电池中完全反应，电功+放热量＝571.6 kJ，故B正确；C.氢气是易燃易爆的气体，难于安全储存与运输，所以氢能利用的关键技术在于安全储存与运输，故C正确；D.不同电极材料电解水所需电压不同，说明所需的电池不同，所以产生2 g氢气所需时间不同，消耗的电功不同，故D错误。
3.(2023·重庆卷)乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示，回答下列问题:
①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的
活化能为________ kJ·mol-1。
②由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式
为_____________________________________。
83
分层训练 提升考能
基础落实
1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是(　　)
A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同
B.天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源
C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值
D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源
B
解析　A项，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体，提高燃烧效率，燃烧的效果好，错误；C项，有时需通过吸热反应吸收热量降低环境温度，有利用价值，错误；D项，天然气是化石燃料，不属于新能源，错误。
A.因该反应为放热反应，故不加热就可发生
B.相同条件下，2 mol H2(g)的能量或1 mol CO(g)的能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量
C.相同条件下，2 mol H2(g)和1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的总能量
D.达到平衡时，CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等
C
解析　放热反应与反应条件无关，可能需要加热才能发生，A错误；由该反应为放热反应可知，相同条件下，2 mol H2(g)与1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量，B错误、C正确；平衡时，各物质的浓度是否相等与起始量、转化率有关，D错误。
3.(2025·安徽二模)能源的开发与利用促进了人类发展和社会进步，下列有关能源及利用说法正确的是(　　)
A.古代曾使用木炭、铁矿石熔炼铸铁，其中木炭的作用只是燃烧供热
B.《世说新语》记载“……用蜡烛作炊”，其中蜡烛的主要成分是油脂，属于天然高分子化合物
C.植物油、煤油等都曾用于提供照明，二者组成元素相同，其中煤油主要来自煤的干馏
D.天然气不仅是一种清洁的化石燃料，还可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等
D
解析　A.古代曾使用木炭、铁矿石熔炼铸铁，木炭燃烧放热，木炭不完全燃烧产生的CO把铁矿石还原为铁单质，故A错误；B.油脂属于大分子，不属于高分子，故B错误；C.植物油、煤油等都曾用于提供照明，植物油的组成元素是C、H、O，煤油的组成元素是C、H，二者组成元素不相同，煤油主要来自石油的分馏，故C错误；D.天然气主要成分是甲烷，可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等，故D正确。
4.(2026·安徽六安高三月考)借助盐酸与NaOH溶液反应，用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是(　　)
A.所需的仪器有烧杯、温度计、铜制搅拌器、量筒
B.为了保证完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液
C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，计算所得反应热ΔH偏小
D.溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，测量并记录反应后体系的温度
B
解析　A.中和反应的反应热测定所需玻璃仪器有烧杯用作反应容器，玻璃搅拌器用于搅拌混合液体，温度计测量温度，A错误；B.为了测定数据更准确，采用稍过量的NaOH溶液，使HCl完全反应，B正确；C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验，由于醋酸电离吸热，反应放热更少，则计算所得反应热数值偏小，ΔH偏大，故C错误；D.需要测定并记录的实验数据有反应前盐酸、氢氧化钠溶液的温度和反应后混合溶液的最高温度，故D错误。
5.(2026·呼和浩特质监)下列说法正确的是(　　)
A.反应3C(s)+CaO(s)===CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0
B.使用合适催化剂能改变反应历程，降低反应的焓变
C.常温常压下，断开1 mol H2中的化学键吸收436kJ的能量，断开1 mol Cl2中的化学键吸收243 kJ的能量，形成2 mol HCl中的化学键释放862 kJ的能量，故H2和Cl2反应释放能量
D.一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，故金刚石比石墨稳定
C
解析　A.反应3C(s)+CaO(s)===CaC2(s)+CO(g)中ΔS>0，因在常温下不能自发进行，则ΔG＝ΔH-TΔS>0，那么ΔH必大于0，故A错误；B.使用合适的催化剂可以改变反应历程，但不改变反应的焓变，故B错误；C.反应H2(g)+Cl2(g)=== 2HCl(g)　ΔH＝反应物总键能-生成物总键能＝(436+243-862) kJ·mol-1＝-183 kJ·mol-1<0，故H2和Cl2反应释放能量，故C正确；D.石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，所以石墨比金刚石稳定，故D错误。
6.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，其主要过程如下图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如下表所示:
化学键 H—O O==O H—H O—O
键能/(kJ·mol-1) 463 496 436 138
D
7.(2025·河北沧州二模)下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　)
A.稀硫酸和0.1 mol·L-1 Ba(OH)2反应的热化学方程式:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)　ΔH＝-57.3 kJ·mol-1
B.CO(g)的燃烧热ΔH＝-283.0 kJ·mol-1，则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH＝-566.0 kJ·mol-1
C.铁粉与硫粉需要加热才能发生反应，则此反应是吸热反应
D.已知FeO(s)+C(s)===CO(g)+Fe(s)　ΔH>0则该反应高温下为自发过程，低温下为非自发过程
D
解析　A.稀硫酸和Ba(OH)2反应生成H2O和BaSO4沉淀，其反应热不等于中和热，A错误；B.燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量，CO(g)的燃烧热ΔH＝-283 kJ·mol-1，则表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+O2(g) ===CO2(g)　ΔH＝-283.0 kJ·mol-1，故反应2CO2(g)===2CO(g)+ O2(g)的反应热ΔH＝+566.0 kJ·mol-1，B错误；C.需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应，如铝热反应，需要加热，但属于放热反应，铁粉与硫粉需要加热才能发生反应，但该反应为放热反应，C错误；D.反应FeO(s)+C(s)===CO(g)+Fe(s)的ΔH>0，且为气体体积增大的反应，ΔS>0，根据ΔG＝ΔH-TΔS<0时，反应能够自发进行，高温时ΔG<0，反应自发，低温时ΔG>0，非自发，D正确。
8.按要求书写热化学方程式。
(1)0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量:
_________________________________________________________________。
(2)(2021·海南卷)已知25 ℃，100 kPa时:1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2 804 kJ热量。则25 ℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为
_________________________________________________________________。
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)　ΔH＝-534 kJ·mol-1
6CO2(g)+6H2O(l)===C6H12O6(s)+6O2(g)　ΔH＝+2 804 kJ·mol-1
(3)(2021·天津卷)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式:
_____________________________________________________________。
从能量角度分析，铁触媒的作用是_______________________________。
降低反应的活化能
能力提升
9.已知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，CO的燃烧热为282.8 kJ·mol-1。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况)，经充分燃烧后，一共放出热量710.0 kJ，并生成液态水。下列说法正确的是(　　)
A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝+282.8 kJ·mol-1
B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝-571.6 kJ·mol-1
C.燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40%
D.混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，电子转移总数为2NA
C
解析　A项，应为1 mol CO(g)燃烧生成1 mol CO2(g)放热282.8 kJ，且ΔH<0，错误；B项，由于题目中已知的是H2的燃烧热，因此生成的H2O应为液态，错误；C项，设56.0 L混合气体中含H2的物质的量为x，CO的物质的量为y，则x+y＝＝2.5 mol　①，285.8 kJ·mol-1×x+282.8 kJ·mol-1×y＝710.0 kJ　②，联立①②解得x＝1 mol、y＝1.5 mol，则H2的体积分数为×100%＝40%，正确；D项，混合气体燃烧后生成H2O、CO2共2.5 mol，与足量的过氧化钠反应能产生O2 1.25 mol，其电子转移总数为2.5NA，错误。
10.C2H6在Ni的活化下可放出CH4，其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是(　　)
A.该转化过程ΔH >0
B.在此反应过程中Ni的成键数
目未发生变化
C.该反应过程中，最大能垒(活
化能)为204.32 kJ·mol-1
D.整个过程中，Ni是该反应的催化剂
C
解析　据反应物和生成物所具有的能量可以判断出，该反应为放热反应，故A错误；根据图示，过渡态1中Ni的成键数目为2，过渡态2中Ni的成键数目为3，反应过程中Ni的成键数目发生了变化，故B错误；根据图示，中间体2到过渡态2的能垒(活化能)最大，为204.32 kJ·mol-1，故C正确；根据图示，Ni是反应物不是催化剂，故D错误。
11.(1)(2024·河北卷节选)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下:
若正反应的活化能为E正 kJ·mol-1，则逆反应的活化能E逆＝_____________ kJ·mol-1(用含E正的代数式表示)。
E正+67.59
解析　(1)ΔH＝正反应的活化能-逆反应的活化能。代入数据得:-67.59＝E正-E逆，则E逆＝(E正+67.59) kJ·mol-1。
271
解析　(2)反应Ⅰ中断裂2 mol C—H、形成1 mol碳碳π键和1 mol H—H，故416 kJ·mol-1×2-E(碳碳π键)-436 kJ·mol-1＝+125 kJ·mol-1，解得E(碳碳π键)＝271 kJ·mol-1。
12.长征系列部分火箭采用了肼(N2H4)作燃料，N2H4与NH3有相似的化学性质，回答下列问题:
(1)已知肼分子中所有原子最外层都满足稀有气体原子结构，则肼的结构式为
__________________。
(2)下表是常见的键能数据:
化学键 N—H N—N O==O N≡N O—H H—H
键能/(kJ·mol-1) 386 167 498 946 460 a
426
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)　ΔH＝-577 kJ·mol-1
(3)火箭推进剂通常选择液态的H2O2作氧化剂，混合后会产生大量的气体从而推动火箭升空，试写出该反应的化学方程式:_______________________________。
(4)已知每12.8 g的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256 kJ，已知1 mol液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ的热量，则1 mol的液态肼发生反应生成液态水放出的热量为Q＝________。
(5)常见的助燃剂有O2、H2O2、NO2，若消耗等物质的量的肼，消耗物质的量最多的助燃剂为________，实际中火箭选择的助燃剂是NO2，主要考虑的因素可能是_________________________________。
N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O↑
816 kJ
H2O2
高温下稳定，且更容易液化储存
Thanks！
本
讲
内
容
结
束

展开更多......

收起↑