第五章第一节化学反应的热效应-【创新教程】2026年高考化学总复习大一轮课件PPT（鲁科版）

2025-07-08

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第一节　化学反应的热效应第五章化学反应与能量转化下一页上一页返回导航第五章化学反应与能量转化高考总复习化学（LK）知识复盘考点突破 01 感悟真题高考知势 02 课时作业 03 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★[课程标准] 1．能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。 2．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，能运用反应焓变合理地选择和应用化学反应。 3．能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。 4．能综合考虑化学变化中物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如煤炭的综合利用等。考点一　反应热与焓变一、化学反应的实质与特征二、焓变、反应热 1．焓(H) 用于描述物质所具有能量的物理量。 2．焓变(ΔH) ΔH＝H(生成物)－H(反应物)，单位kJ·mol－1。 3．反应热当化学反应在一定温度下进行时，反应所　放出　或　吸收　的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。 4．焓变与反应热的关系对于　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：ΔH＝Qp。三、吸热反应与放热反应 1．从能量高低角度理解放热反应吸热反应图示能量高低反应物的总能量　大于　生成物的总能量，ΔH　<　0 反应物的总能量　小于　生成物的总能量，ΔH　>　0 说明 ①a表示断裂旧化学键　吸收　的能量，也可以表示反应的　活化能　。 ②b表示生成新化学键　放出　的能量，也可以表示活化分子结合成生成物分子所　释放　的能量。 ③图中c表示反应的　反应热　，可通过计算焓变值求得。 2.从化学键角度理解 3．常见的放热反应与吸热反应放热反应吸热反应常见反应 ①可燃物的燃烧 ②酸碱中和反应 ③金属与酸或水的置换反应 ④物质的缓慢氧化 ⑤铝热反应 ⑥大多数化合反应 ①盐类的水解反应 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③C和H2O(g)、C和CO2的反应 ④大多数的分解反应四、燃烧热和中和热 1．燃烧热和中和热的比较类型燃烧热中和热相同点能量变化放热 ΔH及其单位 ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1 不同点反应物的量 1 mol 不一定为1 mol 生成物的量不确定生成水的量为1 mol 反应热的含义 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在稀溶液里，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所放出的热量表示方法燃烧热ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0) 强酸与强碱反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 2.中和热的测定 (1)测定原理 ΔH＝－eq \f(m酸＋m碱·c·t终－t始,n) c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1； n为生成H2O的物质的量。 (2)装置如图(在横线上填出仪器的名称) 五、能源 1．化石燃料 (1)种类：　煤　、　石油　、　天然气　。 (2)特点：蕴藏量有限，属于不可再生能源。 (3)解决化石燃料枯竭的办法：开源节流，即开发新的能源和节约现有的能源。 2．新能源 (1)种类：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。 (2)特点：资源丰富，可以　再生　，没有污染或污染很小。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)放热反应中，生成物的总能量高于反应物的总能量( × ) 提示：放热反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量。 (2)放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不能发生( × ) 提示：有的放热反应的发生也需要加热，如铝热反应；有的吸热反应不加热也能发生，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应，错误。 (3)活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越大( √ ) 提示：活化能越大，表明断裂旧化学键需要克服的能量越大，正确。 (4)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同( × ) 提示：焓变与反应条件无关，所以同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，错误。 (5)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关( √ ) 提示：可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与方程式中的化学计量数有关，与反应是否可逆无关，正确。 (6)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量( √ ) (7)化石燃料属于可再生能源，对其过度开采不影响可持续发展( × ) 提示：化石燃料为不可再生能源，错误。 (8)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热( × ) 2．(2025·上海崇明模拟)反应A(g)＋B(g)→C(g)－Q1(Q1>0)分两步进行：①A(g)＋B(g)→X(g)＋Q2(Q2>0)；②X(g)→C(g)－Q3(Q3>0)。下列图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　) 解析：A　[A(g)＋B(g)→C(g)－Q1(Q1＞0)说明A和B的总能量小于C的总能量，A(g)＋B(g)→X(g)＋Q2(Q2＞0)说明A和B的总能量大于X的能量，X(g)→C(g)－Q3(Q3＞0)说明X的能量小于C的能量，因此能量的关系为C＞A＋B＞X。] ◆[题组1]　化学反应过程中能量变化原因的分析　 1．(2021·浙江1月选考)在298.15 K、100 kPa条件下，N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，N2(g)、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1 J·K－1·mol－1、28.9 J·K－1·mol－1和35.6 J·K－1·mol－1。一定压强下，1 mol反应中，反应物[N2(g)＋3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是(　　) 解析：B　[该反应为放热反应，故反应物的能量较高，排除C、D项；根据比热容，[N2(g)＋ 3H2(g)]为115.8 J·K－1·mol－1，[2NH3(g)]为71.2 J·K－1·mol－1，温度升高，能量变化相差增大。] 　活化能与焓变的关系 (1)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小及不影响平衡转化率。 (2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2。活化能大小影响反应速率。 (3)起点、终点能量高低判断反应的ΔH，并且物质的能量越低，物质越稳定。 ◆[题组2]　依据键能或能量变化图计算焓变　 2．(2025·江苏盐城质检)甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的部分机理与能量变化如下：链引发：Cl2(g)―→2Cl·(g)　ΔH1＝＋242.7 kJ/mol 链增长：部分反应进程与势能变化关系如图(所有物质状态均为气态) 链终止：Cl·(g)＋CH3·(g)―→CH3Cl(g)　ΔH2＝－371 kJ/mol 下列说法不正确的是(　　) A．Cl2的键能为242.7 kJ/mol B．链增长中反应速率较大的一步的热化学方程式为CH4(g)＋Cl·(g)===·CH3(g)＋HCl(g)　ΔH＝＋7.5 kJ/mol C．链增长过程中可能产生·CH2Cl、·CHCl2、·CCl3 D．链终止反应的过程中，还可能会生成少量的乙烷解析：B　[由Cl2(g)―→2Cl·(g)　ΔH1＝＋242.7 kJ/mol可得，断裂1 mol Cl—Cl键需要吸收的能量为242.7 kJ，故Cl2的键能为242.7 kJ/mol，A正确；由题图可知，活化能：Ea1>Ea2，反应CH4(g)＋Cl·(g)―→·CH3(g)＋HCl(g) 为反应速率较小的一步，B错误；由链增长的示意图可知，CH3Cl可继续与氯原子反应生成·CH2Cl、·CHCl2 等，C正确；链终止时，2个·CH3 可以相互结合生成乙烷，D正确。] 3．请参考题中图表，已知E1＝134 kJ·mol－1、 E2＝368 kJ·mol－1，根据要求回答问题。 (1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是____________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是____________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_____________________________________________________。 (2)下表是部分化学键的键能参数：化学键 P—P P—O O===O P===O 键能/kJ·mol－1 a b c x 已知白磷的燃烧热为d kJ·mol－1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示，则表中x＝______kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。答案：(1)减小　不变　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1 (2)eq \f(1,4)(d＋6a＋5c－12b) 1．熟记反应热ΔH的基本计算公式 ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和 2．常见物质中的化学键数目物质 CO2 (C＝O) CH4 (C－H) P4 (P－P) SiO2 (Si－O) 石墨金刚石 S8 (S－S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 ◆[题组3]　燃烧热与中和热的理解　 4．下列示意图表示正确的是(　　) A．甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) 　ΔH＝＋26.7 kJ·mol－1反应的能量变化 B．乙图表示碳的燃烧热 C．丙图表示实验的环境温度20 ℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，测量混合液温度，结果如图(已知V1＋V2＝60 mL) D．丁图已知稳定性顺序：B＜A＜C，某反应由两步反应ABC构成，反应过程中的能量变化曲线如图(E1、E3表示两反应的活化能) 答案：D 5．(2025·吉林高三一调)下列说法正确的是(　　) A．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则eq \f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1 B．在一定条件下将1 mol SO2和0.5 mol O2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2 kJ，则反应的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－158.4 kJ·mol－1 C．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D．已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol水时放出的热量为57.3 kJ 解析：A　[燃烧热是指101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物所放出的热量，故eq \f(1,2) mol葡萄糖燃烧放出热量1 400 kJ，A正确；该反应为可逆反应，1 mol SO2和0.5 mol O2反应生成的SO3小于1 mol，故2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<－158.4 kJ·mol－1，B错误；一水合氨为弱电解质，不能完全电离，电离时吸热，故稀氨水与稀盐酸反应生成1 mol水放出的热量小于57.3 kJ，C错误；氢氧化钠固体溶于水时放热，其与稀硫酸反应生成1 mol水放出的热量大于57.3 kJ，D错误。] (1)有关燃烧热的判断，一看是否以1 mol纯物质为标准，二看是否生成指定产物。 (2)有关中和热的判断，一看是否以生成1 mol H2O为标准，二看酸碱的强弱和浓度，应充分考虑弱酸、弱碱电离吸热、浓的酸碱稀释放热等因素。考点二　热化学方程式一、概念　表示参加反应　物质的量　和　反应热　的关系的化学方程式。二、意义　表明了化学反应中的　物质　变化和　能量　变化。如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。三、书写 1．注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。 2．注明物质聚集状态：常用　s　、　l　、　g　、　aq　分别表示固体、液体、气体、溶液。 3．注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。 4．注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应) 5．区别于普通方程式：一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等。 6．注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ( × ) 提示：反应热的单位应该是kJ·mol－1。 (2)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O　ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1( × ) 提示：水未注明聚集状态，且酸碱中和反应ΔH<0。 (3)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝＋296.8 kJ·mol－1( × ) 提示：燃烧是放热反应，ΔH<0。 (4)2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1( × ) 提示：未注明物质的聚集状态。 (5)C(石墨，s)=== C(金刚石，s)　ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定( √ ) 提示：能量越低，物质越稳定。 2．(1)1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体，放出283 kJ的热量，其热化学方程式为_________________________________________。 (2)1 g H2气体完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量，其热化学方程式为_____________________________________________________。 (3)已知H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH＝____________， ②H2O(l)===H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)的ΔH＝____________。答案：(1)CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)CO2(g) ΔH＝－283 kJ·mol－1 (2)H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 (3)①－571.6 kJ·mol－1　②＋285.8 kJ·mol－1 　ΔH与反应的“可逆性” 可逆反应的ΔH表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，表示在298 K时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4 kJ。 ◆[题组1]　热化学方程式的书写　 1．(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) －1 559.8 －1 411 －285.8 A.C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 411 kJ/mol B．C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH＝－137 kJ/mol C．H2O(l)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ/mol D．C2H6(g)＋eq \f(7,2)O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 559.8 kJ/mol 答案：D 2．(1)(2025·重庆市高三检测)“嫦娥”五号预计在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知： ①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1 写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：_____________________。 (2)(2025·绵阳市高三检测)化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图如图所示，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_______________。 (3)(2025·娄底市高三检测)CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH4与CO2制备“合成气”(CO、H2)，还可制备甲醇、二甲醚、碳基燃料等产品。科学家提出制备“合成气”反应历程分两步：第一步：CH4(g)C(ads)＋2H2(g)(慢反应)；第二步：C(ads)＋CO2(g)2CO(g)(快反应)。上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图： CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为_________________。解析：(1)根据盖斯定律，由2×②－①得：2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝2×(－543 kJ·mol－1)－(＋10.7 kJ·mol－1)＝－1 096.7 kJ·mol－1。(2)根据图像分析，该反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝＋134 kJ·mol－1－368 kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。(3)由图可知，CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋(E3－E1) kJ· mol－1。答案：(1)2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 096.7 kJ·mol－1 (2)NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1 (3)CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋(E3－E1) kJ·mol－1 ◆[题组2]　热化学方程式的正误判断　 3．(2025·揭阳市高三开学考)通常人们把气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量看成该化学键的键能。键能可以用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键吸收的能量之和与反应中形成新化学键释放的能量之和的差。化学键 H－H Cl－Cl H－Cl 生成1 mol化学键时放出的能量 436 kJ 243 kJ 431 kJ 根据上表中给出的数据判断，下列热化学方程式不正确的是(　　) A.eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－91.5 kJ·mol－1 B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1 C．HCl(g)===eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)Cl2(g) ΔH＝－91.5 kJ·mol－1 D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1 解析：C　[根据ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和。A项，eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)Cl2(g)===HCl(g)的ΔH＝eq \f(1,2)×(436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1)－431 kJ·mol－1＝－91.5 kJ·mol－1，正确；B项，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的ΔH＝(436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1)－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，正确；C项，HCl(g)===eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)Cl2(g)是eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)Cl2(g)===HCl(g)的逆反应，其ΔH＝＋91.5 kJ·mol－1，错误；D项，2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)是H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的逆反应，其ΔH＝＋183 kJ·mol－1，正确。] 4．(2023·浙江1月)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确　的是(　　) A．E6－E3＝E5－E2 B．可计算Cl－Cl键能为2(E2－E3)kJ/mol C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)＋O(g)===O2(g)＋Cl(g) ΔH＝(E5－E4)kJ/mol 答案：C 考点三　盖斯定律、反应热的计算与比较一、盖斯定律 1．内容对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的　始态和终态　有关，而与　反应的途径　无关。 2．意义间接计算某些反应的反应热。 3．应用转化关系反应热间的关系 aAeq \o(――→,\s\up20(ΔH1),\s\do18(　))B、Aeq \o(――→,\s\up20(ΔH2),\s\do18(　)) eq \f(1,a)B ΔH1＝　aΔH2　 Aeq \o(,\s\up20(ΔH1),\s\do18(ΔH2))B ΔH1＝　－ΔH2　 ΔH＝　ΔH1＋ΔH2　二、利用盖斯定律计算反应热 1．运用盖斯定律的技巧——“三调一加” 一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。三调：调整中间物质的化学计量数。一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。 2．运用盖斯定律的三个注意事项 (1)热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。 (2)热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。 (3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。三、反应热大小的比较 1．看物质聚集状态物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下： 2．看ΔH的符号比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。 3．看化学计量数当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。 4．看反应的程度对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2023·北京卷)等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热( × ) (2)对一可逆反应加入催化剂，改变了反应途径，反应的ΔH也随之改变( × ) (3)同一反应一步完成与两步完成的焓变相同( √ ) (4)已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1，则2NH3(g)N2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋92 kJ·mol－1( √ ) (5)利用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热( √ ) (6)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关( √ ) (7)可以用已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应( √ ) 2．(2024·黑吉辽卷)已知：2HCl(g) ＋eq \f(1,2)O2(g)Cl2(g)＋ H2O(g)　ΔH1＝－57.2 kJ·mol－1，结合以下信息，可知H2的燃烧热ΔH＝____________kJ·mol－1。 H2O(l) ===H2O(g)　ΔH2＝＋ 44.0 kJ·mol－1 H2(g) ＋ Cl2(g) ===2HCl(g) ΔH3＝－184.6 kJ·mol－1 答案：－285.8 ◆[题组1]　反应热大小的比较　 1．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g)　ΔH2 2Fe(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3 2Al(s)＋eq \f(3,2)O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4 2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　) A．ΔH1＜0，ΔH3＞0 B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3 C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 答案：B 2．试比较下列各组ΔH的大小。 (1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)＋B(g)===C(g)　ΔH1＜0 A(g)＋B(g)===C(l)　ΔH2＜0 则ΔH1____________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)ΔH2。 (2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＜0 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＜0 则ΔH1____________ΔH2。 (3)两个有联系的不同反应相比 C(s)＋O2(g)=== CO2(g)　ΔH1＜0 C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)=== CO(g)　ΔH2＜0 则ΔH1____________ΔH2。答案：(1)＞　(2)＜　(3)＜ ◆[题组2]　反应热的有关计算　 3．(2025·三明市高三大联考)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O 能量/(kJ·mol－1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242 可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1。下列说法不正确　的是(　　) A．H2的键能为436 kJ·mol－1 B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍 C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2 D．H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)　ΔH＝－143 kJ·mol－1 解析：C　[A.根据表格中的数据可知，H2的键能为218 kJ·mol－1×2＝436 kJ·mol－1，A正确；B.由表格中的数据可知O2的键能为：249 kJ·mol－1×2＝498 kJ·mol－1，由题中信息可知H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B正确；C.由表格中的数据可知HOO===HO＋O，解离其中氧氧单键需要的能量为249 kJ·mol－1＋39 kJ·mol－1－10 kJ·mol－1＝278 kJ·mol－1，H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1，C错误；D.由表中的数据可知H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)的ΔH＝－136 kJ·mol－1－249 kJ·mol－1－(－242 kJ·mol－1)＝－143 kJ·mol－1，D正确。] 4．(2025·广东省部分学校高三大联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应； ①C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 ②C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 其他数据如下表：化学键 C===O O===O C—H O—H C===C 键能/ (kJ·mol－1) 798 x 413 463 610 下列说法正确的是(　　) A．a<b，且C2H4的燃烧热为a kJ·mol－1 B．上表中x＝eq \f(2 782－a,3) C．H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝－(b－a)kJ·mol－1 D．当有4NA个C—H键断裂时，该反应放出热量一定为a kJ 解析：B　[燃烧热所生成的产物一定是稳定的，水为液态，A项错误；根据反应热键能计算，ΔH1＝(413 kJ·mol－1×4＋610 kJ·mol－1＋3x)－(798 kJ·mol－1×4＋463 kJ·mol－1×4)＝－a，则有x＝eq \f(2 782－a,3)，B项正确；根据盖斯定律，(①－②)×eq \f(1,2)得，H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝eq \f(1,2)(b－a)　kJ·mol－1，C项错误；当有4NA个C—H 键断裂时，1 mol C2H4反应，若生成H2O(g)放出a kJ热量，若生成H2O(l)放出b kJ热量，D项错误。] (2)(2023·全国甲卷)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：已知下列反应的热化学方程式： ①3O2(g)===2O3(g)　ΔH1＝＋285 kJ·mol－1 ②2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(l)ΔH2＝－329 kJ·mol－1 反应③CH4(g)＋O3(g)===CH3OH(l)＋O2(g)的ΔH3＝____________kJ·mol－1。 (3)(2023·湖南卷)已知下列反应的热化学方程式： ①C6H5C2H5(g)＋eq \f(21,2)O2(g)===8CO2(g)＋5H2O(g)　ΔH1＝－4 386.9 kJ·mol－1 ②C6H5CH===CH2(g)＋10O2(g)===8CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝－4 263.1 kJ·mol－1 ③H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)　ΔH3＝－241.8 kJ·mol－1 计算反应④C6H5C2H5(g)C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)的ΔH4＝____________kJ·mol－1。答案：(1)ΔH1－ΔH2－ΔH3＋ΔH4　(2)－307　(3)＋118 6．(1)工业上制取硝酸铵的流程图如下所示： NH3 eq \o(――→,\s\up17(Ⅰ),\s\do17(　))NOeq \o(――→,\s\up17(Ⅱ),\s\do17(　))NO2eq \o(――→,\s\up17(Ⅲ),\s\do17(　))HNO3eq \o(――→,\s\up17(Ⅳ))NH4NO3 已知：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 745.2 kJ·mol－1； 6NO(g)＋4NH3(g)5N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 925.2 kJ·mol－1。则反应Ⅰ的热化学方程式可表示为____________________。 (2)饮用水中的NOeq \o\al(－,3)主要来自于NHeq \o\al(＋,4)。已知在微生物的作用下，NHeq \o\al(＋,4)经过两步反应被氧化成NOeq \o\al(－,3)。两步反应的能量变化示意图如下： 1 mol NHeq \o\al(＋,4)全部被氧化成NOeq \o\al(－,3)的热化学方程式为________________。答案：(1)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025.2 kJ·mol－1 (2)NHeq \o\al(＋,4)(aq)＋2O2(g)===NOeq \o\al(－,3)(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)ΔH＝－346 kJ·mol－1 　利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤 [例]　(2024·安徽卷)C2H6氧化脱氢反应： 2C2H6(g)＋O2(g)===2C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－209.8 kJ·mol－1 C2H6(g)＋CO2(g)===C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g) ΔH2＝178.1 kJ·mol－1 计算：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3＝____________ kJ·mol－1 第一步：审“目标化学方程式” 观察目标化学方程式，看已知化学方程式中需要去掉“什么物质”，需要保留“什么物质”。第二步：定“关系” 两个方程式分别标号为Ⅰ、Ⅱ，如需要抵消掉中间产物“C2H6、C2H4和H2O”，且CO作反应物，利用Ⅰ－2×Ⅱ，即可得到目标化学方程式。第三步：写“答案” 根据盖斯定律反应Ⅰ－反应Ⅱ×2得：ΔH＝ΔH1－2ΔH2。答案：－566 1．(2024·安徽卷)某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：X(g)Y(g)(ΔH1＜0)，Y(g)Z(g)(ΔH2＜0)，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是(　　) 解析：B　[A.X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的ΔH都小于0，而图像显示Y的能量高于X，即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应，A项不符合题意；B.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的ΔH都小于0，且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B项符合题意；C.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的ΔH都小于0，但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，C项不符合题意；D.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的ΔH都大于0，且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，D项不符合题意。] 2．(1)(2024·甘肃卷)由SiCl4制备SiHCl3：SiCl4(g)＋H2(g)===SiHCl3(g)＋HCl(g)　ΔH1＝＋74.22 kJ·mol－1(298 K) 已知SiHCl3(g)＋H2(g)===Si(s)＋3HCl(g)　ΔH2＝＋219.29 kJ·mol－1(298 K) 298 K时，由SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)制备56 g硅__________(填“吸”或“放”)热__________kJ。升高温度有利于制备硅的原因是__________________。 (2)(2024·河北卷)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)。 (3)(2023·全国乙卷)已知下列热化学方程式： FeSO4·7H2O(s),FeSO4(s)＋7H2O(g) ΔH1＝a kJ ·mol－1 FeSO4·xH2O(s),FeSO4(s)＋xH2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1 FeSO4·yH2O(s),FeSO4(s)＋yH2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1 则FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O(s),2(FeSO4·xH2O)(s)的ΔH＝____________kJ·mol－1。 (4)(2023·浙江6月)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 2Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)　ΔH2 请回答： ΔH2＝______________kJ·mol－1。 (5)(2023·广东卷)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式Q＝cρV总·ΔT计算获得。 (ⅰ)热量的测定：取上述NaOH溶液和盐酸各50 mL进行反应，测得反应前后体系的温度值(℃)分别为T0、T1，则该过程放出的热量为________________J(c和ρ分别取4.18 J·g－1·℃－1和1.0 g·mL－1，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。 (ⅱ)借鉴(ⅰ)的方法，甲同学测量放热反应Fe(s)＋CuSO4(aq)===FeSO4(aq)＋Cu(s)的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。序号反应试剂体系温度/℃ 反应前反应后 ⅰ 0.20 mol·L－1CuSO4溶液100 mL 1.20 g Fe粉 a b ⅱ 0.56 g Fe粉 a c ①温度：b______c(填“>”“<”或“＝”)。 ②ΔH＝______________(选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。解析：(1)由题给热化学方程式：①SiCl4(g)＋H2(g)===SiHCl3(g)＋HCl(g)　ΔH1＝＋74.22 kJ·mol－1；②SiHCl3(g)＋H2(g)===Si(s)＋3HCl(g)　ΔH2＝＋219.29 kJ·mol－1；则根据盖斯定律可知，①＋②，可得热化学方程式SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋74.22 kJ·mol－1＋(＋219.29 kJ·mol－1)＝＋293.51 kJ·mol－1，则制备56 g Si，即2 mol Si，需要吸收热量为293.51 kJ·mol－1×2 mol＝587.02 kJ；该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅。 (2)根据反应热ΔH与活化能E正、E逆的关系为ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能可知，该反应的E逆＝E正－ΔH＝E正＋67.59kJ·mol－1。 (3)①FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)＋7H2O(g)ΔH1＝a kJ·mol－1 ②FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)＋xH2O(g)ΔH2＝b kJ·mol－1 ③FeSO4·yH2O(s)===FeSO4(s)＋yH2O(g)ΔH3＝c kJ·mol－1 根据盖斯定律由①＋③－②×2可得FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·yH2O(s)===2(FeSO4·xH2O)(s)，则ΔH＝(a＋c－2b)kJ·mol－1。 (4)设热化学方程式①CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 ②3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 ③2Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)ΔH2 根据盖斯定律可知，③＝①－②，则ΔH2＝ΔH－ΔH1＝(－41.2 kJ·mol－1)－(－47.2 kJ·mol－1)＝6 kJ·mol－1。 (5)(ⅰ)由Q＝cρV总·ΔT可得Q＝4.18 J·g－1·℃－1×1.0 g·mL－1×(50 mL＋50 mL)×(T1－Tθ)＝418(T1－T0)； (ⅱ)①100 mL 0.20 mol·L－1CuSO4溶液含有溶质的物质的量为0.02 mol,1.20 g Fe粉和0.56 g Fe粉的物质的量分别为0.021 mol、0.01 mol，实验ⅰ中有0.02 mol CuSO4发生反应，实验ⅱ中有0.01 mol CuSO4发生反应，实验ⅰ放出的热量多，则b>c； ②若按实验ⅰ进行计算，ΔH＝－eq \f(4.18×1.0×100×b－a,1 000×0.02) kJ·mol－1＝－20.9(b－a)kJ·mol－1；若按实验ⅱ进行计算，ΔH＝－eq \f(4.18×1.0×100×c－a,1 000×0.01)kJ·mol－1＝－41.8(c－a)kJ·mol－1；答案：(1)吸　587.02　该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅　(2)①E正＋67.59　(3)(a＋c－2b)　(4)6　(5)(ⅰ)418(T1－T0)　(ⅱ)①>　②－20.9(b－a)kJ·mol－1或－41.8(c－a)kJ·mol－1 3．(1)(2022·全国乙卷)已知下列反应的热化学方程式： ①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－1 036 kJ·mol－1 ②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝94 kJ·mol－1 ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－484 kJ·mol－1 计算H2S热分解反应④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝____________ kJ·mol－1。 (2)(2022·山东卷)利用γ丁内酯(BL)制备1,4丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：以5.0×10－3mol BL或BD为初始原料，在493 K、3.0×103kPa的高压H2氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热X kJ；以BD为原料，体系从环境吸热Y kJ。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变ΔH(493 K，3.0×103kPa)＝____________ kJ·mol－1。解析：(1)已知：①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ/mol ②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝94 kJ/mol ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－484 kJ/mol 根据盖斯定律(①＋②)×eq \f(1,3)－③即得到2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝(－1 036＋94) kJ/mol×eq \f(1,3)＋484 kJ/mol＝170 kJ/mol； (2)依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以同物质的量的BL或BD为初始原料，达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效。则以5.0×10－3mol的BL为原料，达到平衡时放出X kJ热量与同物质的量的BD为原料达到平衡时吸收Y kJ热量的能量二者能量差值为(X＋Y) kJ，则1 mol时二者能量差值为200(X＋Y) kJ，反应I为放热反应，因此焓变ΔH＝－200(X＋Y)kJ·mol－1。答案：(1)170　(2)－200(X＋Y) 4．(共价晶体中化学键的计算)(2025·成都蓉城期中)参考下表键能数据，估算晶体硅在氧气中燃烧生成二氧化硅晶体的热化学方程式：Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)中，ΔH的值为(　　) 化学键 Si—O O===O Si—Si Si—Cl Si—C 键能/ (kJ·mol－1) 460 498.8 176 360 347 A.－989.2 kJ·mol－1 B．＋989.2 kJ·mol－1 C．－61.2 kJ·mol－1 D．－245.2 kJ·mol－1 解析：A　[硅和二氧化硅均是共价晶体，其中在晶体硅中每个硅原子形成2个Si—Si，在二氧化硅晶体中每个硅原子形成4个Si—O。由于反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则该反应的反应热ΔH＝2×176 kJ·mol－1＋498.8 kJ·mol－1－4×460 kJ·mol－1＝－989.2 kJ·mol－1。] 体系构建核心巧记 1.理解物质能量与反应吸、放热之间的两个关系 (1)E(反应物)<E(生成物)，吸热反应 (2)E(反应物)>E(生成物)，放热反应 2.明确热化学方程式书写与判断的四点注意事项 (1)标明物质的聚集状态 (2)明确ΔH的符号与单位。 (3)ΔH的数值与化学计量数是否对应。 (4)燃烧热、中和热的条件限制。 3.了解燃烧热和中和热的两点联系 (1)对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所以描述中不带“－”，但其焓变小于零。 (2)当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol。 4.把握盖斯定律的两个关键 (1)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关。 (2)利用盖斯定律可计算某些反应的反应热。 $$

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