1.1 化学反应的热效应 讲义 2025-2026学年高二上学期化学鲁科版选择性必修1

本讲义聚焦化学反应的反应热、内能变化与焓变及反应焓变计算核心知识点，以思维导图梳理知识体系，从反应热概念、测定（含中和热实验）入手，衔接内能与焓变理论，再到热化学方程式书写，最终通过盖斯定律、燃烧热实现计算应用，构建完整学习支架。 资料特色在于融合多维度核心素养，中和热测定实验（科学探究与实践）引导学生规范操作与数据处理，焓变与键能关系分析（科学思维）培养证据推理能力，能源部分渗透可持续发展理念（科学态度与责任）。课中辅助教师实验教学，课后例题与归纳总结助学生查漏补缺，强化知识应用。

知识点1 化学反应的反应热、内能变化与焓变 （一）化学反应的反应热 1、反应热的概念 当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。 2、反应热的表示方法 用符号Q表示：Q＞0，反应吸热；Q＜0，反应放热。 （二）反应热的测定 1、反应热测定的方法和装置 (1)测定反应热的仪器——量热计 (2)测定方法：将反应物溶液加入到量热计内筒并迅速混合，搅拌，测量反应前后溶液温度的变化值。 (3)计算公式：Q＝ Q＝－C(T2－T1)。其中C表示溶液及量热计的热容；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。 2、实验探究——中和反应的反应热的测定 (1)实验目的：测定强酸和强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。 (2)实验原理 酸碱中和反应是放热反应，利用一定质量的酸和碱发生反应，测出反应前后溶液温度差，再根据参加反应的酸溶液和碱溶液的体积求出混合溶液的质量，根据公式计算：Q＝－c·m·ΔT，其中：c为比热容，m为酸碱溶液的质量和，ΔT＝T2－T1，T是酸溶液温度与碱溶液温度的平均值值。然后换算成生成1molH2O放出的能量即可。 (3)实验步骤 ①向量热计内筒中加入1.0mol·L－1的盐酸100mL，搅拌后测初始温度T1。 ②向250mL烧杯中加入1.0mol·L－1NaOH溶液100mL，调节温度为T1。 ③快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系的最高温度T2。 ④重复实验操作，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 盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·cm－3，反应前后溶液的比热容为4.18kJ·K－1·kg－1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应的反应热Q＝－0.836(T2－T1)kJ。 换算为强酸与强碱中和反应生成1 mol H2O的反应热：Q＝－8.36(T2－T1)或 kJ。 【归纳总结】中和反应热的测定实验步骤 —— 量取反应物，测反应前温度——用稀盐酸、NaOH稀溶液 混合反应物，测反应后温度——测反应后混合液的最高温度 —— 计算反应热——ΔH＝－kJ·mol－1。 （三）化学反应的内能变化 1、内能 (1)概念：体系内物质所含各种微观粒子能量总和。内能表示符号为U。 (2)影响因素：物质的种类、数量及聚集状态、体系的温度、压强等。 2、化学反应中内能的变化 (1)内能变化：△U=△U=U(反应产物)－U(反应物)。△U＞0，表示反应吸收能量；△U＜0，表示反应释放能量。 (2)化学反应中内能的变化△U与反应热Q的关系 ①化学反应体系与环境进行能量交换的两种形式是热和功，根据能量守恒定律，△U=Q＋W； ②如反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功，ΔU＝Q。 (3)内能变化与放热反应和吸热反应的关系 如果△U＞0(反应后体系的内能增加)，则Q＞0，反应吸热； 如果△U＜0(反应后体系的内能减少)，则Q＜0，反应放热。 （四）化学反应的焓变 1、焓 (1)概念：焓是一种“物理量”，用它的变化来描述等压反应的反应热。 (2)单位：kJ/mol或 J/mol。 (3)影响因素：取决于物质的物质的种类、数量、聚集状态并受温度、压强等因素的影响。 2、反应焓变 (1)概念：反应产物的焓与反应物的焓之差。 (2)表达式：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)，单位是kJ·mol－1。 (3)反应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只与热能发生转化，则反应热Qp与焓变ΔH的关系是Qp=ΔH。 (4)反应焓变与吸热反应和放热反应的关系 类型比较 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 表示方法 ΔH＜0 ΔH＞0 联系 ΔH＝ΔH(生成物)－ΔH(反应物)，键能越大，物质能量越低，越稳定；键能越小，物质能量越高，越不稳定 图示 常见反应类型 ①所有的燃烧反应 ②大多数化合反应 ③酸碱中和反应 ④金属与酸或水的反应 ⑤铝热反应 ①大多数分解反应 ②盐的水解和弱电解质的电离 ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ④C和H2O或CO2的反应 （五）热化学反应方程式 1、热化学方程式的概念 把一个化学反应中物质的变化和 反应的焓变同时表示出来的式子。 2、表示热化学方程式中物质状态的符号 s表示 固态态、l表示液态态、g表示气态态、aq表示溶液。 3、热化学方程式表示的意义 热化学方程式不仅表明了物质的变化，还表明了焓变(能量变化)。 4、热化学方程式的书写方法 【易错提醒】热化学方程式中书写4误区： ①热化学方程式中，可不标反应条件和“↑”“↓”(气体生成物和难溶生成物)； ②ΔH必须与化学计量数相对应，若化学计量数加倍，则ΔH的数值也要加倍。 ③同素异形体中除标明状态外，还要注明名称，如C(s，金刚石)。 ④可逆反应的ΔH表示反应完全时的焓变，与反应是否可逆无关。 角度1 放热反应与吸热反应的判断 1. 下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是( ) A．放热反应的发生无需任何条件 B．化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关 C．化学反应过程都伴随着能量的变化 D．硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应 【答案】C 【解析】放热反应的发生可能需要条件，如加热等，A项错误；化学键的断裂和形成与反应放热和吸热有关，B项错误；化学反应过程都伴随着能量的变化，C项正确；H2SO4与NaOH的反应是放热反应，D项错误。 【解题技巧】 1.常见的放热反应 ①所有可燃物的燃烧反应，例如H2在Cl2中燃烧；②酸碱中和反应；③金属与酸的反应；④铝热反应；⑤大部分化合反应，例如CaO+H2O==Ca(OH)2。 2．常见的吸热反应 ①铵盐与碱的反应；②C、H2、CO等还原金属氧化物的反应；③大部分分解反应。 2. 下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( ) A．铝片与稀盐酸反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 C．灼热的炭与二氧化碳反应 D．甲烷在氧气中的燃烧反应 【答案】C 【解析】Al与盐酸反应是放热反应，A项错误；B中反应是吸热反应，但不是氧化还原反应，B项错误；灼热的C和CO2反应是氧化还原反应，同时又是吸热反应，C项正确；甲烷的燃烧是放热反应，D项错误。 3. 反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( ) 【答案】D 【解析】由A＋B―→X为吸热反应，可知X的能量高于A＋B的能量，可排除A项和C项；由总反应A＋B―→C为放热反应，可知C的能量小于A＋B的能量，B项错误、D项正确。 角度2 中和热的测定 1. 50mL0.50mol·L－1盐酸与50 mL 0.55mol·L－1NaOH溶液在如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反应热。回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是________________________。 (2)隔热层的作用是_________________________________________。 (3)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母)。 a．沿玻璃棒缓慢倒入 b．分三次少量倒入 c．一次迅速倒入 (4)若实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热数值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生的实验记录数据如下： 实验序号 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度t1/℃ 反应后体系的温度t2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.3 20.3 24.2 4 20.5 20.6 23.6 完成表格并依据该学生的实验数据计算，该实验中生成1mol水时放出的热量为______kJ(结果保留一位小数)。 【答案】(1)玻璃搅拌器 (2)减少实验过程中的热量损失 (3)c (4)偏小 (5)20.05 20.3 20.3 20.55 51.8 【解析】(5)四次实验(t2－t1)的值分别为3.15、3.1、3.9、3.05，第三次明显偏大，舍弃，则最终温度差平均值为第1、2、4组实验的温度差之和除以3，为3.1，平均值代入公式计算即可。 【解题技巧】测定中和反应的反应热需注意的5个问题； (1)简易量热计的保温隔热的效果要好； (2)实验中要用酸和碱的稀溶液； (3)碱液(或酸液)稍过量，以确保酸(或碱)完全反应； (4)读取中和反应的温度(T2)是反应混合液的最高温度； (5)实验操作动作要迅速，尽量减少热量损失。 2. 某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1 mol水的反应热ΔH＝－52.3 kJ·mol－1，造成这一结果的原因不可能的是( ) A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸时仰视读数 C．分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中 D．用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度 【答案】B 【解析】若装置保温、隔热效果差，会造成较多的热量损失，测得的反应热数值偏小，A项可能；仰视读数时，实际量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积，会导致放出的热量变多，B项不可能；C项操作会导致较多的热量损失，C项可能；D项操作会导致测得的NaOH溶液的初始温度偏高，最后计算出的反应放出的热量比实际放出的热量少，D项可能。 3. 用50mL0.50mol·L－1盐酸和50mL0.55mol·L－1 NaOH溶液测定 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的反应热(ΔH)的实验时，下列说法不正确的是( ) A．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓缓倒入量热计内筒中，不断用玻璃搅拌器搅拌 B．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，减少热量损失 C．用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，测得的反应热ΔH不变 D．改用25mL0.50mol·L－1盐酸跟25mL0.55mol·L－1NaOH溶液进行测定，ΔH数值不变 【答案】A 【解析】酸碱混合时要迅速，并且不能搅拌，防止热量的散失，A项错误；中和反应反应热测定实验成败的关键是做好保温工作，B项正确；用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，氢氧化钠溶液体积高于所需量的体积，但生成水的量不变，放出的热量不变，测得的中和反应反应热ΔH不变，C项正确；反应放出的热量与所用酸和碱的量有关，但生成1 mol水时中和反应反应热的大小与参加反应的酸碱用量无关，D项正确。 角度3 热化学方程式的正误判断 1. 下列热化学方程式书写正确的是( ) A．2SO2＋O2===2SO3 ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ D．C(s)＋O2(g)=== CO2(g) ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1 【答案】B 【解析】A项中反应物和生成物都未标明聚集状态；C项中ΔH的单位不正确；D项中为放热反应，ΔH符号应为“－”。 【解题技巧】判断热化学方程式的正误时要从以下几个方面进行检查： (1)热化学方程式是否已配平，是否符合客观事实； (2)各物质的聚集状态是否标明； (3)反应热ΔH的数值与该热化学方程式的化学计量数是否对应； (4)反应热ΔH的符号是否正确，放热反应的ΔH为“－”，吸热反应的ΔH为“＋”。 2. 已知在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4 kJ热量。表示该反应的热化学方程式正确的是( ) A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.4kJ·mol－1 B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5517.6kJ·mol－1 C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5517.6 kJ·mol－1 D．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－48.4kJ·mol－1 【解析】 【答案】C8H18(辛烷)的摩尔质量为114g·mol－1，所以1molC8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出5517.6kJ热量。 3. 下列有关H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1的说法正确的是( ) A. 代表所有的酸碱中和反应 B．反应物一定是强酸与强碱 C．强酸与强碱的中和反应的热化学方程式都可以这样表示 D．表示稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和1mol液态水时放出57.3kJ热量 【答案】D 【解析】弱酸与弱碱在溶液中主要以分子形式存在，由于电离吸热，生成1mol液态水时放出的热量小于57.3kJ，A项错误；该热化学方程式表示的反应不一定是强酸与强碱的反应，也可以是硫酸氢钠与氢氧化钠的反应，B项错误；该热化学方程式不能表示强酸与强碱生成难溶盐的反应，如硫酸与氢氧化钡的反应，C项错误；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1表示稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和1mol液态水时放出57.3 kJ热量，D项正确。 命题点2 反应焓变的计算 （一）盖斯定律 1、盖斯定律的内容 一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是一样的。 2、盖斯定律的理解 (1)在一定条件下，化学反应的反应焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 (2)某反应始态和终态相同，反应的途径有如下(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三种。 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 3、盖斯定律的意义 利用已知反应的焓变来计算其他反应的焓变，计算某些难以直接测得的反应的焓变。 【易错提醒】运用盖斯定律计算反应热的3个关键 ①热化学方程式的化学计量数加倍，ΔH也相应加倍。 ②热化学方程式相加减，同种物质之间可加减，反应热也相应加减。 ③将热化学方程式颠倒时，ΔH的正负必须随之改变。 （二）能源 摩尔燃烧焓 1、能源及能源的综合利用 (1)能源的概念：能为人类提供能量的物质或物质运动，包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能、化石燃料等。 (2)我国的能源现状：目前，我国能源消费结构以煤为主，以石油、天然气为辅，以水能、核能、风能、太阳能为补充。 (3)能源的可持续发展：一方面必须“开源”，即开发核能、风能、太阳能等新能源；另一方面需要“节流”，加大节能减排的力度，提高能源的利用效率。开源 2、煤的综合利用 (1)直接燃煤的危害：利用效率 低 ，而且会产生大量固体垃圾 和多种有害气体。 (2)煤的综合利用方法：工业上通过煤的干馏、气化和液化等方法来实现煤的综合利用。 (3)煤的干馏：在 隔绝空气 的条件下，煤高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油等。 (4)煤的气化：将煤转化为 可燃性气体 的过程。 (5)煤的液化：在一定条件下，将固体煤转化为液体有机物的过程。 3、摩尔燃烧焓 (1)概念：在一定反应温度和压强条件下，1mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变，并指定物质中含有的氮元素氧化为N2(g)、氢元素氧化为H2O(l)、碳元素氧化为CO2(g)。 (2)意义：甲烷的摩尔燃烧焓为－890.3kJ·mol－1，或ΔH＝－890.3kJ·mol－1，它表示25℃、101kPa时，1mol甲烷完全燃烧生成 CO2(g)和H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。 【易错提醒】燃烧热和中和热的比较 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热反应 ΔH及其单位 ΔH<0，单位均为kJ·mol－1 不同点 反应物的量 1mol 不一定为1mol 生成物的量 不确定 生成水的量为1mol 表示方法 燃烧热为akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1 中和热为57．3kJ·mol－1或ΔH＝－57.3kJ·mol－1 角度1 能源 1. 在压强为、温度达到374℃时，水成为“超临界状态”，此时水可将等含碳化合物转化为有机物，这就是“水热反应”，生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源．下列说法不正确的是（ ） A．二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应，属于放热反应 B．“水热反应”是一种复杂的物理化学变化 C．火力发电厂可望利用废热，将二氧化碳转变为能源物质 D．随着科技的进步，“水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的和谐循环 【答案】A 【解析】高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源，属于吸热反应，A项错误；压强达到2.20×104kPa、温度达到374℃时，水成为“超临界状态”，该过程为物理变化，此时水可将CO2 等含碳化合物转化为有机物，为化学变化，B项正确；利用废热，在高压条件下将CO2等含碳化合物转化为有机物，是将二氧化碳转变为能源物质，C项正确；充分利用地球上的碳资源，有利于碳资源的循环使用和碳资源的和谐循环，D项正确。 【解题技巧】能源的分类 2. 中国十大科技新闻之一是物理化学科学家联合突破海水无淡化原位直接电解制氢技术，向大海要水要资源又有新进展。下列说法正确的是（ ） A．该过程将化学能转化为电能 B．、、互为同位素 C．氢能源代替化石能源可缓解海水酸化 D．氢能、太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能、天然气属于新能源 【答案】C 【解析】该电解制氢过程是将电能转化为化学能，A项错误；同一元素的不同原子之间互称为同位素，、、都是分子，不互为同位素，B项错误；化石能源燃烧产生大量CO2，溶于水使海水酸化，而氢能源是清洁能源，燃烧产物为水无污染，因此氢能源代替化石能源可缓解海水酸化，C项正确；天然气不属于新能源，D项错误。 3. 我国力争二氧化碳排放2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和。要加快调整优化产业结构、能源结构，太阳能光催化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等都是加快推动绿色低碳发展，降低碳排放强度的有效措施。下列说法错误的是（ ） A．太阳能燃料属于一次能源 B．直接电催化CO2制取燃料时，燃料是阴极产物 C．用光催化分解水产生的H2是理想的绿色能源 D．研发和利用太阳能燃料，有利于经济的可持续发展 【答案】A 【解析】太阳能属于一次能源，但太阳能燃料属于二次能源，A项错误；直接电催化CO2制取燃料时，C化合价降低，在阴极反应，因此燃料是阴极产物，B项正确；H2燃烧放出的热量多，无污染，是理想的绿色能源，C项正确；研发和利用太阳能燃料，消耗能量最低，有利于经济的可持续发展，D项正确。 角度2 燃烧热 1. 航天燃料从液态变为固态，是一项重大的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(铍的相对原子质量为9)( ) A．Be＋O2===BeO ΔH＝－564.3kJ·mol－1 B．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝＋564.3kJ·mol－1 C．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝－564.3kJ·mol－1 D．Be(s)＋O2(g)===BeO(g) ΔH＝－564.3kJ·mol－1 【答案】C 【解析】1kgBe的物质的量为＝mol，又因为1 kg Be完全燃烧放出的热量为62700kJ，则1molBe完全燃烧放出的热量为kJ＝564.3kJ，Be与O2反应生成BeO固体，则其热化学方程式为Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝－564.3 kJ·mol－1。 【解题技巧】燃烧热及表示燃烧热的热化学方程式 (2)燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数。 2. 甲醇是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。已知： CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH1=﹣443.64kJ•mol﹣1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=﹣566.0kJ•mol﹣1 下列说法或热化学方程式正确的是（ ） A．CO的燃烧热为﹣566.0kJ•mol﹣1 B．2molCO和1molO2的总能量比2molCO2的总能量低 C．完全燃烧20g甲醇，生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为908.3kJ D．2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=﹣1453.28kJ•mol﹣1 【答案】D 【解析】1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ΔH2=-566.0kJ•mol-1，则CO的燃烧热为-283kJ·mol－1，A项错误；放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，所以2molCO和1molO2的总能量比2molCO2的总能量高，B项错误；已知：①CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH1=-443.64kJ•mol-1；②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ•mol-1，根据盖斯定律①+②×得CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-726.64kJ•mol-1，则完全燃烧20g甲醇，即0.625mol，则放出的热量为0.625mol×726.64kJ•mol-1=454.15kJ，C项错误；由C项知：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-726.64kJ•mol-1，则2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=-1453.28kJ•mol-1，D项正确。 3. 已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4kJ热量。表示该反应的热化学方程式正确的是( ) A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.4kJ·mol－1 B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5517.6kJ·mol－1 C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5517.6kJ·mol－1 D．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－48.4kJ·mol－1 【答案】B 【解析】C8H18(辛烷)的摩尔质量为114g·mol－1，所以1molC8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出5517.6kJ热量。 角度3 反应热的比较 1. 下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是( ) ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2 ②NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH3 NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH4 A．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4 B．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4 C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4 D．ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4 【答案】B 【解析】①中两个反应都是放热反应，后者生成液态水，所以放出的热量大于前者，而放热反应ΔH小于0，放热越多，焓变越小，故ΔH1＞ΔH2。②中两个反应的实质是酸碱中和，都是放热反应，两个反应生成水的物质的量都是1mol，但是CH3COOH是弱电解质，电离过程吸收一部分热量，所以后者放出的热量少，所以ΔH3＜ΔH4。 【解题技巧】 1．同一物质不同聚集状态 H2O(s)===H2O(l) ΔH1 H2O(s)===H2O(g) ΔH2 由物质的能量E大小比较知热量：Q1<Q2，且均为吸热反应，ΔH为正值，ΔH1＝Q1kJ·mol－1，ΔH2＝Q2kJ·mol－1，得ΔH1<ΔH2。 2．同一反应，物质的聚集状态不同 S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1 S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2 由物质的能量(E)的大小知热量：Q1>Q2，此反应为放热反应，则ΔH1＝－Q1kJ·mol－1，ΔH2＝－Q2kJ·mol－1得ΔH1<ΔH2。 2. 根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( ) A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2 C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3 【答案】A 【解析】假设已知三个方程式分别为①、②、③，则①、②相比可知①为H2S完全燃烧的热化学方程式，故放出热量比②多，即Q1>Q2；②、③相比H2O的状态不同，因为等量的水，H2O(l)比H2O(g)能量低，故放出热量Q2>Q3，则有Q1>Q2>Q3。 3. 已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9 kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2 根据已述反应所得出的结论正确的是( ) A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1>ΔH2 C．ΔH1<ΔH2 D．金刚石比石墨稳定 【答案】C 【解析】已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨)　ΔH＝－1.9 kJ·mol－1，则相同量的金刚石和石墨相比较，金刚石的能量高，燃烧放出的热量多，则ΔH1<ΔH2<0，能量越低越稳定，则石墨稳定，C项正确。 角度4 盖斯定律的应用 1. 已知反应： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1 ②N2(g)＋O2(g)===NO2(g) ΔH2 ③N2(g)＋H2(g)NH3(g) ΔH3 则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为( ) A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 【答案】D 【解析】根据目标方程式中NH3、NO2、H2O在已知方程式中只出现一次的物质作为调整依据：①×③＋②×2－③×2得目标方程式，同时ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。 【解题技巧】盖斯定律的应用方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径 ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 (2)“加合”法 运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 ⇒⇒⇒⇒ 2. 已知：①2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221.0kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝－483.6kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)的ΔH为( ) A．＋262.6kJ·mol－1 B．－131.3kJ·mol－1 C．－352.3kJ·mol－1 D．＋131.3kJ·mol－1 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，把已知两个反应相加减，可求得制备水煤气反应的ΔH。①－②得2C(s)＋2H2O(g)=2H2(g)＋2CO(g) ΔH＝－221.0kJ·mol－1－(－483.6kJ·mol－1)＝＋262.6kJ·mol－1，则C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)的ΔH＝(＋262.6kJ·mol－1)÷2＝＋131.3kJ·mol－1。 3. 发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－285.8kJ·mol－1 ②H2(g)===H2(l) ΔH2＝－0.92kJ·mol－1 ③O2(g)===O2(l) ΔH3＝－6.84kJ·mol－1 ④H2O(l)===H2O(g) ΔH4＝＋44.0kJ·mol－1 则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为( ) A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1 【答案】D 【答案】根据盖斯定律，将反应①－②－③×＋④可得目标反应化学方程式，其反应热ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3×＋ΔH4＝－237.46 kJ·mol－1。 角度5 反应热的计算 1. 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1mol共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为243kJ·mol－1，H—Cl键的键能为431kJ·mol－1，则H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热(ΔH)等于( ) A．－183kJ·mol－1 B．183kJ·mol－1 C．－862kJ·mol－1 D．862kJ·mol－1 【答案】A 【解析】ΔH＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1。 【解题技巧】反应热的四种计算方法： 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g) ΔH A b c d |ΔH| n(A) n(B) n(C) n(D) Q 则＝＝＝＝。 2．根据反应物、生成物的键能计算：ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)。 3．根据物质的燃烧热数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。 4．根据图像计算 2. 25 ℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH＝－393.5 kJ·mol－1、ΔH＝－285.8kJ·mol－1、ΔH＝－890.3kJ·mol－1、ΔH＝－2800kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是( ) A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3kJ·mol－1 D.C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1400kJ·mol－1 【答案】D 【解析】根据燃烧热的概念中生成指定产物的含义可知，C→CO2(g)，H→H2O(l)，D项正确。 3. 已知化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是 A．每生成2分子AB吸收b kJ热量 B．断裂1 mol A-A键和1 mol B-B键，放出a kJ能量 C．该反应中反应物的总能量高于产物的总能量 D．该反应吸收的热量为(a-b) kJ·mol-1 【答案】D 【解析】由图可知A2(g)+B2(g)═2AB(g)∆H=(a-b)kJ/mol，每生成2mol分子AB吸收(a-b)kJ能量，则生成2分子AB吸收kJ能量，A项错误；化学键的断裂吸收能量，断裂1molA-A键和1molB-B键，吸收akJ能量，B项错误；该反应为吸热反应，反应物的总能量低于产物的总能量，C项错误；由图可知，反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)═2AB(g)∆H=(a-b)kJ/mol，生成2molAB吸收的热量为(a-b)kJ·mol-1，D项正确。 1．（25-26高二上·山东·期中）在如图所示的装置中进行相关实验。下列关于该实验的说法正确的是 A．装置图可用于精确测定酸碱反应的中和热 B．温度计的水银球应浸没在溶液中 C．可以用温度计进行搅拌 D．不可用碎泡沫塑料替代碎纸屑 【答案】B 【详解】A．该装置缺少玻璃搅拌器，A错误； B．温度计用于测量溶液温度，水银球应浸没在溶液中以准确读数，B正确； C．温度计是测量工具，不能用于搅拌，否则易损坏仪器，应使用环形玻璃搅拌棒，C错误； D．碎泡沫塑料和碎纸屑均具有保温作用，可用碎泡沫塑料替代碎纸屑增强保温效果，D错误； 故选B。 2．（23-24高二上·山东枣庄·期末）“中国芯”的主要原料是单晶硅，“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。 下列有关描述正确的是 A．历程Ⅰ、Ⅱ是吸热反应 B．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中有能量损耗 C．历程Ⅱ的热化学方程式是： D．历程Ⅲ的热化学方程式是： 【答案】B 【详解】A．历程Ⅰ、Ⅱ中生成物能量低于反应反应物，是放热反应，A错误； B．化学反应中伴随能量的变化，则粗硅变为精硅的工业生产过程中，伴随着能量的损耗，B正确； C．Ⅱ中生成物能量低于反应反应物，是放热反应，焓变小于0，为，C错误； D．Ⅲ中生成物能量高于反应反应物，是吸热反应，焓变大于0，，D错误； 故选B。 3．（24-25高一下·山东烟台·期末）一定温度下与反应生成，反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应产物分子形成化学键吸收能量 B．反应物的总能量比反应产物的总能量高180kJ C．破坏反应物中化学键所需要的能量高于形成反应产物中化学键释放的能量 D．反应物化学键中储存的总能量比反应产物化学键中储存的能量低 【答案】C 【详解】A．反应产物分子形成化学键是释放能量，而不是吸收能量，故A错误； B．由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，即反应物的总能量比反应产物的总能量低180kJ，故B错误； C．该反应是吸热反应，破坏化学键吸收能量，形成化学键释放能量，则破坏反应物中化学键所需要的能量高于形成反应产物中化学键释放的能量，故C正确； ​​​​​​​D．反应是吸热反应，则反应物化学键中储存的总能量比反应产物化学键中储存的能量高，故D错误； 故选C。 4．（25-26高二上·山东济宁·月考）利用水煤气可合成甲醇： 。某些常见化学键的键能数据如下表： 化学键 C-O H-O H-H C-H 键能 351 463 436 413 则中键的键能为 A．971 kJ·mol-1 B．981 kJ·mol-1 C．1071 kJ·mol-1 D．1181 kJ·mol-1 【答案】C 【详解】反应的焓变ΔH = 反应物键能总和 - 生成物键能总和，设中键的键能为x，则ΔH=x+2×E(H-H)-3×E(C-H)-E(C-O)-E(H-O)=-110 kJ·mol⁻¹，代入数据解得x=1071 kJ·mol⁻¹，故C正确； 故答案选C。 5．（2019·湖北襄阳·模拟预测）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下，则下列说法正确的是（    ） A．E为该反应的反应热 B．①→②吸收能量 C．CH4→CH3COOH过程中，有极性键的断裂和非极性键的形成 D．加入催化剂能改变该反应的能量变化 【答案】C 【详解】A. 根据图示E为该反应的活化能，故A错误； B. ①→②的能量降低，过程为放热过程，故B错误； C. 该过程中甲烷中的C-H键断裂，为极性键的断裂，形成CH3COOH的C-C键，为非极性键形成，故C正确； D. 催化剂不能改变反应的能量变化，只改变反应的活化能，故D错误； 故答案为C。 6．（25-26高二上·山东济宁·月考）已知完全燃烧7.8 g液态苯生成二氧化碳气体和液态水时，释放326.75 kJ的热量。下列表示液态苯燃烧热的热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】①燃烧热定义：1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物的放出的热量。 ②7.8 g苯（摩尔质量78 g/mol）的物质的量为0.1mol，对应放热326.75 kJ，故1 mol苯燃烧放热3267.5 kJ，ΔH=-3267.5 kJ·mol⁻¹。 【详解】A．的ΔH仅为实际值的，正确的ΔH应为-3267.5 kJ·mol-1，A错误； B．方程式对应2mol苯，不符合燃烧热定义，B错误； C．方程式和ΔH均正确，C正确； D．方程式对应2mol苯，不符合燃烧热定义，D错误； 故答案选C。 7．（25-26高二上·山东·期中）某种含二价铜的微粒可用于汽车尾气催化脱硝。催化机理如图1所示，反应过程中不同态物质体系所具有的能量如图2所示。下列说法中错误的是 A．该脱硝过程总反应的 B．由状态④到状态⑤发生了氧化还原反应 C．总反应的化学方程式为 D．根据图2可知，中间态②、③、④对应的物质体系稳定性逐渐升高 【答案】C 【详解】A．根据图2可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，则总反应△H<0，A正确； B．由图1可知，状态④到状态⑤，铜元素的化合价发生变化，发生了氧化还原反应，B正确； C．根据图1，加入2NH3、2NO、O2，生成2N2、3H2O，该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O，C错误； D．能量越低，物质越稳定，由图2可知，中间态②、③、④对应物质体系的能量逐渐降低，则中间态②、③、④对应的物质体系稳定性逐渐升高，D正确； 故答案为：C。 8．（24-25高二上·广东汕头·期中）在火箭推进器中装有强还原剂肼()和强氧化剂()，当它们混合时，即产生大量的和水蒸气，并放出大量热。已知液态肼和足量反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量。 (1)写出该反应的热化学方程式 (计算结果保留小数点后三位) (2)已知  ，则液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是 (计算结果保留小数点后一位)。 (3)上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是 。 (4)已知  ，  ，根据盖斯定律写出肼与完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 。 (5)肼()和是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成和，已知气体肼在上述反应中放出热量，其热化学方程式为 。 (6)的气态高能燃料乙硼烷()在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出热量，其热化学反应方程式为 ；又知  ，则(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是 (计算结果保留小数点后一位)。 【答案】(1)    (2)408.8 (3)产物为氮气和水，无污染 (4)   (5)   (6)    1016.5 【详解】（1）已知液态肼和足量反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量，则1mol液态肼和足量反应，生成氮气和水蒸气，放出热量，该反应的热化学方程式   ；故答案为：   。 （2）已知  ，则   ，则液态肼(物质的量为0.5mol)燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是408.8；故答案为：408.8。 （3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，产生是氮气和水，还有一个很突出的优点是产物无污染；故答案为：产物为氮气和水，无污染。 （4）根据盖斯定律，第二个方程式二倍减去第一个方程式得到肼与完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式  ；故答案为：  。 （5）肼()和是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成和，已知气体肼(物质的量为0.25mol)在上述反应中放出热量，则2mol气体肼在上述反应中放出热量，其热化学方程式为  ；故答案为：  。 （6）的气态高能燃料乙硼烷()在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出热量，1mol气态高能燃料乙硼烷()在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出热量，其热化学反应方程式为 ；又知  ，则 ，(标准状况)乙硼烷(物质的量为0.5mol)完全燃烧生成气态水时，放出的热量是1016.5；故答案为：  ；1016.5。 9．（25-26高二上·山东·阶段练习）请回答下列问题。 (1)已知  ，回答下列有关中和反应反应热的问题。 ①用配成稀溶液与稍过量反应，能放出 kJ热量。本实验中用稍过量的的原因是 ； ②下图装置中仪器A的名称是 ； ③用相同浓度和体积的氨水()代替溶液进行上述实验，测得的 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (2)下列操作会造成所测中和热有误差的是 A．用量筒A量取盐酸，用量筒B量取溶液进行实验 B．将盐酸和溶液分别沿玻璃棒缓慢转入量热计的内筒，防止溶液洒落 C．密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度 D．测量温度盐酸后，未将温度计冲洗干净就直接测量NaOH溶液的温度 【答案】(1) 11.46 保证完全被中和 玻璃搅拌器 偏大 (2)ABD 【详解】（1）0.1 molH2SO4稀溶液中含有0.2 molH+，  ，则0.1 molH2SO4稀溶液与稍过量NaOH反应，放出热量为；为了确保硫酸被完全中和，所以用的NaOH溶液应该稍过量；由图可知，仪器A的名称为环形玻璃搅拌器，作用是搅拌，使溶液充分混合，加快反应速率，减少热量损失； NH3⋅H2O是弱碱，电离会吸热，用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，中和热数值偏小，但中和热为负值，则测得的偏大。 （2）A．用量筒A量取盐酸，用量筒B量取溶液进行实验，未过量会造成盐酸不能完全消耗，测定结果偏小，A错误； B．为了防止热量散失，应快速倒入溶液，缓慢转入量热计的内筒，会使热量散失，造成误差，B错误； C．实验过程中应密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度，C正确； D．测量温度盐酸后，未将温度计冲洗干净就直接测量NaOH溶液的温度，会造成氢氧化钠溶液初始温度偏高，温差减小，放出的热量减少，D错误； 故答案选ABD。 10．（24-25高一下·山东德州·期中）醋是生活中不可缺少的调味佳品。 (1)已知在、时，几种物质的摩尔燃烧焓如下表所示： 物质 摩尔燃烧焓 / ①由以上数据可知工业制备醋酸的热化学方程式为   。 ②下列能量的变化与上述反应能量变化相符的是 A．乙醇的燃烧    B．煅烧石灰石    C．铁制品生锈    D．炽热的碳与水蒸气反应 (2)某同学通过测定酸碱中和反应所放出的热量来计算醋酸电离时的热量变化。取的醋酸溶液与溶液在如图所示的装置中进行中和反应。实验数据如下： 温度实 验次数 起始温度 终止温度 醋酸 平均值 1 26.2 26.0 26.1 28.1 2 25.9 25.9 25.9 27.8 3 26.4 26.2 26.3 28.4 (近似认为溶液混合前后的密度都是，比热容，忽略溶液混合时体积的变化。) ①图中简易量热计中缺少的仪器是 。氢氧化钠稍过量的原因是 。 ②已知，稀盐酸和氢氧化钠的稀溶液反应测得的中和热数值为，依据上表中数据计算可知醋酸电离的反应热为：   。 ③若实验测得醋酸电离的反应热数值偏大，可能的原因是 。 A．实验装置保温效果差 B．量取醋酸溶液的体积时俯视读数(忽略对溶液总质量的影响) C．快速将溶液倒入盛有醋酸的小烧杯中 D．用温度计测定溶液起始温度后直接测定醋酸溶液的温度 (3)若用等浓度的醋酸、盐酸、浓硫酸分别于氢氧化钠溶液反应，测得的中和热分别为、、，则三者按从大到小的顺序为 。 【答案】(1) AC (2) 温度计 使醋酸充分反应，减小实验误差 +15.5 ABD (3) 【详解】（1）①根据物质的摩尔燃烧焓可知，工业制备醋酸的热化学方程式为  -285.8kJ/mol×2-393.5kJ/mol×2-(-871.2kJ/mol)=-487.4kJ/mol。 ②上述反应为放热反应； A．乙醇的燃烧是放热反应，A选；     B．通常分解反应吸热，煅烧石灰石是吸热反应，B不选；     C．铁制品生锈缓慢氧化反应，会释放能量，C选；     D．炽热的碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，是吸热反应，D不选； 选AC。 （2）第1、2、3次最高温度差依次为 2.0°C、1.9°C、2.1°C， 3次实验温度差平均为2.0℃，反应放出热量， 该实验测得的中和热 ；则稀醋酸和氢氧化钠的稀溶液反应ⅰ的热化学方程式为 ①反应中需要测量温度，图中简易量热计中缺少的仪器是温度计。酸和碱反应测中和热时，为了保证一方全部反应，往往需要另一试剂稍稍过量，减少实验误差，则氢氧化钠稍过量的原因是：使醋酸充分反应，减小实验误差。 ②已知，稀盐酸和氢氧化钠的稀溶液反应测得的中和热数值为，得反应ⅱ，根据盖斯定律，反应ⅰ-反应ⅱ可得，则醋酸电离的反应热为：  +15.5。 ③测定醋酸和氢氧化钠溶液反应中放出的热量偏小，会导致实验测得醋酸电离的反应热数值偏大： A．实验装置保温效果差，热量散失，A符合； B．量取醋酸溶液的体积时俯视读数(忽略对溶液总质量的影响)，导致醋酸体积偏小，生成水的物质的量偏小，放出热量偏低，B符合； C．快速将溶液倒入盛有醋酸的小烧杯中，不会导致热量散失，C不符合； D．用温度计测定溶液起始温度后直接测定醋酸溶液的温度，会与酸反应，放出热量，热量散失，(醋酸的初始温度偏高、温度差偏低)，D符合； 选ABD。 （3）若用等浓度的醋酸、盐酸、浓硫酸分别于氢氧化钠溶液反应，测得的中和热分别为、、，醋酸是弱酸、电离吸热，则醋酸的放热少，盐酸和硫酸是强酸，浓硫酸溶解时会放热，则浓硫酸的放热最多，则三者按从大到小的顺序为。 11．（2025高二上·全国·专题练习）化学反应与能量变化是化学研究的重要问题，根据相关材料分析回答： (1)下列反应中属于吸热反应的有 。 ①金属与酸反应 ②C与H2O(g)反应制取水煤气 ③煅烧石灰石制生石灰 ④碳酸氢钠与柠檬酸反应 ⑤食物因氧化而腐败 (2)已知断开1mol下列物质中的化学键需要吸收的能量如表： 物质 N2 H2 NH3 吸收的能量 946kJ 436kJ 1173kJ 根据以上数据判断：2NH3=N2+3H2，属于 反应(填“放热”或“吸热”)。 (3)在一定相同条件下，金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。 由图示可知：C(石墨)的摩尔燃烧焓△H= 。金刚石的稳定性 石墨(填“>”、“=”或“<”)。 (4)甲烷是常见的燃料，CO2加氢可制备甲烷，其反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=−164.7kJ/mol。①在标准状态下由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()已知：最稳定单质的标准摩尔生成焓为，一个化学反应的焓变等于生成物标准摩尔生成焓总和减去反应物标准摩尔生成焓总和，即：△H=△fH(生成物)−△fH(反应物)。 298K时，几种气态物质标准摩尔生成焓如表： 物质 CO2(g) H2O(g) CH4(g) H2(g) △fH/kJ∙mol−1 −393.5 −241.5 x 0 则x= 。 【答案】(1)②③④ (2)吸热 (3) −393.5kJ/mol < (4)-75.2 【详解】（1）①金属与酸的反应为放出能量的放热反应，故不符合题意； ②碳与水蒸气反应制取水煤气的反应为吸收能量的吸热反应，故符合题意； ③煅烧石灰石制生石灰的分解反应为吸收能量的吸热反应，故符合题意； ④碳酸氢钠与柠檬酸反应的反应为吸收能量的吸热反应，故符合题意； ⑤食物因氧化而腐败发生的氧化还原反应为放出能量的放热反应，故不符合题意； 故选②③④； （2）由题给数据可知，断开反应物中化学键吸收的热量为1173kJ×2=2346kJ，形成生成物中的化学键放出的热量为946kJ+436kJ×3=2254kJ，则该反应为吸收热量大于放出热量的吸热反应； （3）由图可知：C(石墨)的摩尔燃烧焓ΔH=(-110.5kJ/mol)+(-283kJ/mol)=-393.5kJ/mol；根据能量图可知，石墨的能量比金刚石的能量低，物质的能量越低越稳定，则金刚石的稳定性＜石墨； （4）由题给数据可得：xkJ/mol+(-241.5kJ/mol)×2-(-393.5kJ/mol)=-164.7kJ/mol，解得x=-75.2。 12．（25-26高二上·山东·阶段练习）根据要求，回答下列问题： Ⅰ．有机物M经过太阳光光照可转化成有机物N，转化过程如下： (1)两者中，较稳定的是 (M或N)。 Ⅱ．已知：的燃烧热；   ， (2)则 a(填“>”“<”或“=”)。 Ⅲ．用如图所示的装置测定中和反应反应热。 (3)从实验装置上看，还缺少 ，其能否用铁质材料替代？ (填“能”或“不能”)。 (4)装置中隔热层的作用是 。 (5)实验中如果用相同体积、相同浓度的醋酸代替盐酸，测得的中和反应反应热的数值将 (填偏大、偏小或无影响)。 【答案】(1)M (2)> (3) 环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器 不能 (4)保温，防止热量散失 (5)偏小 【详解】（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，，过程是吸热反应，M的能量低，说明M稳定。 （2）的燃烧热，说明1mol完全燃烧生成和放出能量，又因为转化为要吸热，则完全燃烧生成和放出的热量小于，。 （3）由简易量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器；金属材料易散热，会使实验误差增大，所以不可以用铁质材料替代玻璃搅拌器。 （4）做中和反应反应热的测定实验要做好保温工作，隔热层的作用是减少实验过程中的热量损失。 （5）醋酸是弱电解质，在溶液中电离吸热，实验中如果用相同体积、相同浓度的醋酸代替盐酸，测得的中和反应反应热的数值将偏小。 13．（25-26高三上·山东日照·期中）物质溶解包括两个过程：①溶质分子或离子的离散；②溶质分子或离子和溶剂分子进行新的结合，即溶剂化过程。NaCl固体溶于水过程示意图如下。下列说法错误的是 A．a＞4 B．ΔH1+ΔH2=ΔH3 C．溶剂化过程是吸热过程 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 【分析】由图知，，离子键断裂过程吸热； ，此过程形成水合离子，过程放热； ，此过程形成水合离子，过程吸热。 【详解】A．根据盖斯定律可知a+b=4，故a>4，A正确； B．根据盖斯定律可得，B正确； C．溶质分子或离子和溶剂分子进行新的结合，即溶剂化过程，图中可用表示溶剂化过程，该过程放热，C错误； D．溶解过程的能量变化取决于破坏氯化钠中离子键吸收的能量和离子水合释放的能量大小，与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确； 故选C。 14．（23-24高一下·山东滨州·期中）研究化学反应中的能量变化具有重要意义。请回答下列问题： (1)298K，1mol下列物质气态时的相对能量如下表： 物质 H2 O2 H2O2 H2O 相对能量/kJ。mol-1 0 0 -136 -242 1molH2(g)与足量H2O2(g)反应生成H2O(g) (填吸收或释放)的能量为 kJ。 (2)根据所学知识，比较下列反应热的大小。 ①同一反应的生成物状态不同时反应热不同，如ΔH1，ΔH2，则ΔH1 ΔH2(填“>”、“<”或“=”，下同)。 ②同一反应的反应物状态不同时，反应热不同，如ΔH1，ΔH2，则ΔH1 ΔH2。 (3)已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如下表和下图所示。 化学键 N-H N-Cl H-Cl 键能(/kJ·mol-1) 391.3 x 431.8 则反应过程中的ΔH2= kJ/mol，表中的x= 。 (4)已知含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/L的H2SO4稀溶液反应放出11.46kJ的热量。请写出KOH的稀溶液与的H2SO4稀溶液发生中和反应，表示中和热的热化学方程式为 。 (5)甲烷是常见的燃料，CO2加氢可制备甲烷，其反应为ΔH=-164.7 kJ/mol-1。对于CO2加氢制备甲烷的反应，有关说法正确的是___________。 A．该反应理论上可以设计成原电池 B．该反应过程中既有极性共价键的断裂，又有非极性共价键的生成 C．干冰变为CO2时破坏了内部的化学键 D．反应结束，体系中物质的总能量降低 【答案】(1) 释放 348 (2) > < (3) -1405.6 191.2 (4)  ΔH=-57.3kJ/mol (5)AD 【详解】（1）与足量反应生成的反应为：，，故释放的能量为348kJ，故答案为：释放；348； （2）①H2和O2发生反应产生H2O，产生的H2O(l)更稳定，因此放出的热量更多，使得ΔH更小，故ΔH1>ΔH2； ②由盖斯定律知，用与相减，得S(g)=S(s)　ΔH=ΔH1-ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2； （3）根据图象可知，； ，得：解得x=191.2； （4）中和热是在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量；已知含11.2gKOH的稀溶液（含0.2mol氢氧根离子）与1L0.1mol/L的H2SO4稀溶液（含有氢离子0.2mol）反应放出11.46kJ的热量，则生成1 mol液态水时所释放的热量为5×11.46kJ，故表示中和热的热化学方程式为：  ΔH=-57.3kJ/mol； （5）A．该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，理论上可以设计成原电池，故A正确； B．该反应过程中没有非极性共价键的生成，故B错误； C．干冰变为CO2时破坏了分子间作用力，没有破坏化学键，故C错误； D．该反应是放热反应，因此反应结束，体系中物质的总能量降低，故D正确； 综上所述，答案为AD。 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 知识点1 化学反应的反应热、内能变化与焓变 （一）化学反应的反应热 1、反应热的概念 当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。 2、反应热的表示方法 用符号Q表示：Q＞0，反应吸热；Q＜0，反应放热。 （二）反应热的测定 1、反应热测定的方法和装置 (1)测定反应热的仪器——量热计 (2)测定方法：将反应物溶液加入到量热计内筒并迅速混合，搅拌，测量反应前后溶液温度的变化值。 (3)计算公式：Q＝ Q＝－C(T2－T1)。其中C表示溶液及量热计的热容；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。 2、实验探究——中和反应的反应热的测定 (1)实验目的：测定强酸和强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。 (2)实验原理 酸碱中和反应是放热反应，利用一定质量的酸和碱发生反应，测出反应前后溶液温度差，再根据参加反应的酸溶液和碱溶液的体积求出混合溶液的质量，根据公式计算：Q＝－c·m·ΔT，其中：c为比热容，m为酸碱溶液的质量和，ΔT＝T2－T1，T是酸溶液温度与碱溶液温度的平均值值。然后换算成生成1molH2O放出的能量即可。 (3)实验步骤 ①向量热计内筒中加入1.0mol·L－1的盐酸100mL，搅拌后测初始温度T1。 ②向250mL烧杯中加入1.0mol·L－1NaOH溶液100mL，调节温度为T1。 ③快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系的最高温度T2。 ④重复实验操作，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 盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·cm－3，反应前后溶液的比热容为4.18kJ·K－1·kg－1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应的反应热Q＝－0.836(T2－T1)kJ。 换算为强酸与强碱中和反应生成1 mol H2O的反应热：Q＝－8.36(T2－T1)或 kJ。 【归纳总结】中和反应热的测定实验步骤 —— 量取反应物，测反应前温度——用稀盐酸、NaOH稀溶液 混合反应物，测反应后温度——测反应后混合液的最高温度 —— 计算反应热——ΔH＝－kJ·mol－1。 （三）化学反应的内能变化 1、内能 (1)概念：体系内物质所含各种微观粒子能量总和。内能表示符号为U。 (2)影响因素：物质的种类、数量及聚集状态、体系的温度、压强等。 2、化学反应中内能的变化 (1)内能变化：△U=△U=U(反应产物)－U(反应物)。△U＞0，表示反应吸收能量；△U＜0，表示反应释放能量。 (2)化学反应中内能的变化△U与反应热Q的关系 ①化学反应体系与环境进行能量交换的两种形式是热和功，根据能量守恒定律，△U=Q＋W； ②如反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功，ΔU＝Q。 (3)内能变化与放热反应和吸热反应的关系 如果△U＞0(反应后体系的内能增加)，则Q＞0，反应吸热； 如果△U＜0(反应后体系的内能减少)，则Q＜0，反应放热。 （四）化学反应的焓变 1、焓 (1)概念：焓是一种“物理量”，用它的变化来描述等压反应的反应热。 (2)单位：kJ/mol或 J/mol。 (3)影响因素：取决于物质的物质的种类、数量、聚集状态并受温度、压强等因素的影响。 2、反应焓变 (1)概念：反应产物的焓与反应物的焓之差。 (2)表达式：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)，单位是kJ·mol－1。 (3)反应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只与热能发生转化，则反应热Qp与焓变ΔH的关系是Qp=ΔH。 (4)反应焓变与吸热反应和放热反应的关系 类型比较 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 表示方法 ΔH＜0 ΔH＞0 联系 ΔH＝ΔH(生成物)－ΔH(反应物)，键能越大，物质能量越低，越稳定；键能越小，物质能量越高，越不稳定 图示 常见反应类型 ①所有的燃烧反应 ②大多数化合反应 ③酸碱中和反应 ④金属与酸或水的反应 ⑤铝热反应 ①大多数分解反应 ②盐的水解和弱电解质的电离 ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ④C和H2O或CO2的反应 （五）热化学反应方程式 1、热化学方程式的概念 把一个化学反应中物质的变化和 反应的焓变同时表示出来的式子。 2、表示热化学方程式中物质状态的符号 s表示 固态态、l表示液态态、g表示气态态、aq表示溶液。 3、热化学方程式表示的意义 热化学方程式不仅表明了物质的变化，还表明了焓变(能量变化)。 4、热化学方程式的书写方法 【易错提醒】热化学方程式中书写4误区： ①热化学方程式中，可不标反应条件和“↑”“↓”(气体生成物和难溶生成物)； ②ΔH必须与化学计量数相对应，若化学计量数加倍，则ΔH的数值也要加倍。 ③同素异形体中除标明状态外，还要注明名称，如C(s，金刚石)。 ④可逆反应的ΔH表示反应完全时的焓变，与反应是否可逆无关。 角度1 放热反应与吸热反应的判断 1. 下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是( ) A．放热反应的发生无需任何条件 B．化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关 C．化学反应过程都伴随着能量的变化 D．硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应 2. 下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( ) A．铝片与稀盐酸反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 C．灼热的炭与二氧化碳反应 D．甲烷在氧气中的燃烧反应 3. 反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( ) 角度2 中和热的测定 1. 50mL0.50mol·L－1盐酸与50 mL 0.55mol·L－1NaOH溶液在如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反应热。回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是________________________。 (2)隔热层的作用是_________________________________________。 (3)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母)。 a．沿玻璃棒缓慢倒入 b．分三次少量倒入 c．一次迅速倒入 (4)若实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热数值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和热，某学生的实验记录数据如下： 实验序号 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度t1/℃ 反应后体系的温度t2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.3 20.3 24.2 4 20.5 20.6 23.6 完成表格并依据该学生的实验数据计算，该实验中生成1mol水时放出的热量为______kJ(结果保留一位小数)。 【解题技巧】测定中和反应的反应热需注意的5个问题； (1)简易量热计的保温隔热的效果要好； (2)实验中要用酸和碱的稀溶液； (3)碱液(或酸液)稍过量，以确保酸(或碱)完全反应； (4)读取中和反应的温度(T2)是反应混合液的最高温度； (5)实验操作动作要迅速，尽量减少热量损失。 2. 某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1 mol水的反应热ΔH＝－52.3 kJ·mol－1，造成这一结果的原因不可能的是( ) A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸时仰视读数 C．分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中 D．用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度 3. 用50mL0.50mol·L－1盐酸和50mL0.55mol·L－1 NaOH溶液测定 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的反应热(ΔH)的实验时，下列说法不正确的是( ) A．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓缓倒入量热计内筒中，不断用玻璃搅拌器搅拌 B．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，减少热量损失 C．用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，测得的反应热ΔH不变 D．改用25mL0.50mol·L－1盐酸跟25mL0.55mol·L－1NaOH溶液进行测定，ΔH数值不变 角度3 热化学方程式的正误判断 1. 下列热化学方程式书写正确的是( ) A．2SO2＋O2===2SO3 ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ D．C(s)＋O2(g)=== CO2(g) ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1 【解题技巧】判断热化学方程式的正误时要从以下几个方面进行检查： (1)热化学方程式是否已配平，是否符合客观事实； (2)各物质的聚集状态是否标明； (3)反应热ΔH的数值与该热化学方程式的化学计量数是否对应； (4)反应热ΔH的符号是否正确，放热反应的ΔH为“－”，吸热反应的ΔH为“＋”。 2. 已知在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4 kJ热量。表示该反应的热化学方程式正确的是( ) A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.4kJ·mol－1 B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5517.6kJ·mol－1 C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5517.6 kJ·mol－1 D．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－48.4kJ·mol－1 3. 下列有关H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1的说法正确的是( ) A. 代表所有的酸碱中和反应 B．反应物一定是强酸与强碱 C．强酸与强碱的中和反应的热化学方程式都可以这样表示 D．表示稀的强酸溶液与稀的强碱溶液反应生成可溶性盐和1mol液态水时放出57.3kJ热量 命题点2 反应焓变的计算 （一）盖斯定律 1、盖斯定律的内容 一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是一样的。 2、盖斯定律的理解 (1)在一定条件下，化学反应的反应焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 (2)某反应始态和终态相同，反应的途径有如下(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三种。 则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 3、盖斯定律的意义 利用已知反应的焓变来计算其他反应的焓变，计算某些难以直接测得的反应的焓变。 【易错提醒】运用盖斯定律计算反应热的3个关键 ①热化学方程式的化学计量数加倍，ΔH也相应加倍。 ②热化学方程式相加减，同种物质之间可加减，反应热也相应加减。 ③将热化学方程式颠倒时，ΔH的正负必须随之改变。 （二）能源 摩尔燃烧焓 1、能源及能源的综合利用 (1)能源的概念：能为人类提供能量的物质或物质运动，包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能、化石燃料等。 (2)我国的能源现状：目前，我国能源消费结构以煤为主，以石油、天然气为辅，以水能、核能、风能、太阳能为补充。 (3)能源的可持续发展：一方面必须“开源”，即开发核能、风能、太阳能等新能源；另一方面需要“节流”，加大节能减排的力度，提高能源的利用效率。开源 2、煤的综合利用 (1)直接燃煤的危害：利用效率 低 ，而且会产生大量固体垃圾 和多种有害气体。 (2)煤的综合利用方法：工业上通过煤的干馏、气化和液化等方法来实现煤的综合利用。 (3)煤的干馏：在 隔绝空气 的条件下，煤高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油等。 (4)煤的气化：将煤转化为 可燃性气体 的过程。 (5)煤的液化：在一定条件下，将固体煤转化为液体有机物的过程。 3、摩尔燃烧焓 (1)概念：在一定反应温度和压强条件下，1mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变，并指定物质中含有的氮元素氧化为N2(g)、氢元素氧化为H2O(l)、碳元素氧化为CO2(g)。 (2)意义：甲烷的摩尔燃烧焓为－890.3kJ·mol－1，或ΔH＝－890.3kJ·mol－1，它表示25℃、101kPa时，1mol甲烷完全燃烧生成 CO2(g)和H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。 【易错提醒】燃烧热和中和热的比较 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热反应 ΔH及其单位 ΔH<0，单位均为kJ·mol－1 不同点 反应物的量 1mol 不一定为1mol 生成物的量 不确定 生成水的量为1mol 表示方法 燃烧热为akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1 中和热为57．3kJ·mol－1或ΔH＝－57.3kJ·mol－1 角度1 能源 1. 在压强为、温度达到374℃时，水成为“超临界状态”，此时水可将等含碳化合物转化为有机物，这就是“水热反应”，生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源．下列说法不正确的是（ ） A．二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应，属于放热反应 B．“水热反应”是一种复杂的物理化学变化 C．火力发电厂可望利用废热，将二氧化碳转变为能源物质 D．随着科技的进步，“水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的和谐循环 【解题技巧】能源的分类 2. 中国十大科技新闻之一是物理化学科学家联合突破海水无淡化原位直接电解制氢技术，向大海要水要资源又有新进展。下列说法正确的是（ ） A．该过程将化学能转化为电能 B．、、互为同位素 C．氢能源代替化石能源可缓解海水酸化 D．氢能、太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能、天然气属于新能源 3. 我国力争二氧化碳排放2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和。要加快调整优化产业结构、能源结构，太阳能光催化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等都是加快推动绿色低碳发展，降低碳排放强度的有效措施。下列说法错误的是（ ） A．太阳能燃料属于一次能源 B．直接电催化CO2制取燃料时，燃料是阴极产物 C．用光催化分解水产生的H2是理想的绿色能源 D．研发和利用太阳能燃料，有利于经济的可持续发展 角度2 燃烧热 1. 航天燃料从液态变为固态，是一项重大的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是(铍的相对原子质量为9)( ) A．Be＋O2===BeO ΔH＝－564.3kJ·mol－1 B．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝＋564.3kJ·mol－1 C．Be(s)＋O2(g)===BeO(s) ΔH＝－564.3kJ·mol－1 D．Be(s)＋O2(g)===BeO(g) ΔH＝－564.3kJ·mol－1 【解题技巧】燃烧热及表示燃烧热的热化学方程式 (2)燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数。 2. 甲醇是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。已知： CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH1=﹣443.64kJ•mol﹣1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=﹣566.0kJ•mol﹣1 下列说法或热化学方程式正确的是（ ） A．CO的燃烧热为﹣566.0kJ•mol﹣1 B．2molCO和1molO2的总能量比2molCO2的总能量低 C．完全燃烧20g甲醇，生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为908.3kJ D．2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=﹣1453.28kJ•mol﹣1 3. 已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4kJ热量。表示该反应的热化学方程式正确的是( ) A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.4kJ·mol－1 B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5517.6kJ·mol－1 C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5517.6kJ·mol－1 D．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－48.4kJ·mol－1 角度3 反应热的比较 1. 下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是( ) ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2 ②NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH3 NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l) ΔH4 A．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4 B．ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4 C．ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4 D．ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4 【解题技巧】 1．同一物质不同聚集状态 H2O(s)===H2O(l) ΔH1 H2O(s)===H2O(g) ΔH2 由物质的能量E大小比较知热量：Q1<Q2，且均为吸热反应，ΔH为正值，ΔH1＝Q1kJ·mol－1，ΔH2＝Q2kJ·mol－1，得ΔH1<ΔH2。 2．同一反应，物质的聚集状态不同 S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1 S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2 由物质的能量(E)的大小知热量：Q1>Q2，此反应为放热反应，则ΔH1＝－Q1kJ·mol－1，ΔH2＝－Q2kJ·mol－1得ΔH1<ΔH2。 2. 根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( ) A．Q1>Q2>Q3 B．Q1>Q3>Q2 C．Q3>Q2>Q1 D．Q2>Q1>Q3 3. 已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9 kJ·mol－1 C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2 根据已述反应所得出的结论正确的是( ) A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1>ΔH2 C．ΔH1<ΔH2 D．金刚石比石墨稳定 角度4 盖斯定律的应用 1. 已知反应： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1 ②N2(g)＋O2(g)===NO2(g) ΔH2 ③N2(g)＋H2(g)NH3(g) ΔH3 则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为( ) A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3 C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 【解题技巧】盖斯定律的应用方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A变为生成物D，可以有两个途径 ①由A直接变成D，反应热为ΔH； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。 如图所示： 则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 (2)“加合”法 运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 ⇒⇒⇒⇒ 2. 已知：①2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221.0kJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝－483.6kJ·mol－1。则制备水煤气的反应C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)的ΔH为( ) A．＋262.6kJ·mol－1 B．－131.3kJ·mol－1 C．－352.3kJ·mol－1 D．＋131.3kJ·mol－1 3. 发射火箭时使用的燃料可以是液氢和液氧，已知下列热化学方程式： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－285.8kJ·mol－1 ②H2(g)===H2(l) ΔH2＝－0.92kJ·mol－1 ③O2(g)===O2(l) ΔH3＝－6.84kJ·mol－1 ④H2O(l)===H2O(g) ΔH4＝＋44.0kJ·mol－1 则反应H2(l)＋O2(l)===H2O(g)的反应热ΔH为( ) A．＋237.46 kJ·mol－1 B．－474.92 kJ·mol－1 C．－118.73 kJ·mol－1 D．－237.46 kJ·mol－1 角度5 反应热的计算 1. 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1mol共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为243kJ·mol－1，H—Cl键的键能为431kJ·mol－1，则H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热(ΔH)等于（ ） A．－183kJ·mol－1 B．183kJ·mol－1 C．－862kJ·mol－1 D．862kJ·mol－1 【解题技巧】反应热的四种计算方法： 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如， aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g) ΔH A b c d |ΔH| n(A) n(B) n(C) n(D) Q 则＝＝＝＝。 2．根据反应物、生成物的键能计算：ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)。 3．根据物质的燃烧热数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热)。 4．根据图像计算 2. 25 ℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH＝－393.5 kJ·mol－1、ΔH＝－285.8kJ·mol－1、ΔH＝－890.3kJ·mol－1、ΔH＝－2800kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是（ ） A．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3kJ·mol－1 D.C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1400kJ·mol－1 3. 已知化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是（ ） A．每生成2分子AB吸收b kJ热量 B．断裂1 mol A-A键和1 mol B-B键，放出a kJ能量 C．该反应中反应物的总能量高于产物的总能量 D．该反应吸收的热量为(a-b) kJ·mol-1 1．（25-26高二上·山东·期中）在如图所示的装置中进行相关实验。下列关于该实验的说法正确的是（ ） A．装置图可用于精确测定酸碱反应的中和热 B．温度计的水银球应浸没在溶液中 C．可以用温度计进行搅拌 D．不可用碎泡沫塑料替代碎纸屑 2．（23-24高二上·山东枣庄·期末）“中国芯”的主要原料是单晶硅，“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。 下列有关描述正确的是（ ） A．历程Ⅰ、Ⅱ是吸热反应 B．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中有能量损耗 C．历程Ⅱ的热化学方程式是： D．历程Ⅲ的热化学方程式是： 3．（24-25高一下·山东烟台·期末）一定温度下与反应生成，反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A．反应产物分子形成化学键吸收能量 B．反应物的总能量比反应产物的总能量高180kJ C．破坏反应物中化学键所需要的能量高于形成反应产物中化学键释放的能量 D．反应物化学键中储存的总能量比反应产物化学键中储存的能量低 4．（25-26高二上·山东济宁·月考）利用水煤气可合成甲醇： 。某些常见化学键的键能数据如下表： 化学键 C-O H-O H-H C-H 键能 351 463 436 413 则中键的键能为（ ） A．971 kJ·mol-1 B．981 kJ·mol-1 C．1071 kJ·mol-1 D．1181 kJ·mol-1 5．（2019·湖北襄阳·模拟预测）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下，则下列说法正确的是（ ） A．E为该反应的反应热 B．①→②吸收能量 C．CH4→CH3COOH过程中，有极性键的断裂和非极性键的形成 D．加入催化剂能改变该反应的能量变化 6．（25-26高二上·山东济宁·月考）已知完全燃烧7.8 g液态苯生成二氧化碳气体和液态水时，释放326.75 kJ的热量。下列表示液态苯燃烧热的热化学方程式正确的是（ ） A． B． C． D． 7．（25-26高二上·山东·期中）某种含二价铜的微粒可用于汽车尾气催化脱硝。催化机理如图1所示，反应过程中不同态物质体系所具有的能量如图2所示。下列说法中错误的是（ ） A．该脱硝过程总反应的 B．由状态④到状态⑤发生了氧化还原反应 C．总反应的化学方程式为 D．根据图2可知，中间态②、③、④对应的物质体系稳定性逐渐升高 8．（24-25高二上·广东汕头·期中）在火箭推进器中装有强还原剂肼()和强氧化剂()，当它们混合时，即产生大量的和水蒸气，并放出大量热。已知液态肼和足量反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量。 (1)写出该反应的热化学方程式 (计算结果保留小数点后三位) (2)已知  ，则液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是 (计算结果保留小数点后一位)。 (3)上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是 。 (4)已知  ，  ，根据盖斯定律写出肼与完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 。 (5)肼()和是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成和，已知气体肼在上述反应中放出热量，其热化学方程式为 。 (6)的气态高能燃料乙硼烷()在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出热量，其热化学反应方程式为 ；又知  ，则(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是 (计算结果保留小数点后一位)。 9．（25-26高二上·山东·阶段练习）请回答下列问题。 (1)已知  ，回答下列有关中和反应反应热的问题。 ①用配成稀溶液与稍过量反应，能放出 kJ热量。本实验中用稍过量的的原因是 ； ②下图装置中仪器A的名称是 ； ③用相同浓度和体积的氨水()代替溶液进行上述实验，测得的 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (2)下列操作会造成所测中和热有误差的是 。 A．用量筒A量取盐酸，用量筒B量取溶液进行实验 B．将盐酸和溶液分别沿玻璃棒缓慢转入量热计的内筒，防止溶液洒落 C．密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度 D．测量温度盐酸后，未将温度计冲洗干净就直接测量NaOH溶液的温度 10．（24-25高一下·山东德州·期中）醋是生活中不可缺少的调味佳品。 (1)已知在、时，几种物质的摩尔燃烧焓如下表所示： 物质 摩尔燃烧焓/ -393.5 ①由以上数据可知工业制备醋酸的热化学方程式为   。 ②下列能量的变化与上述反应能量变化相符的是 A．乙醇的燃烧    B．煅烧石灰石    C．铁制品生锈    D．炽热的碳与水蒸气反应 (2)某同学通过测定酸碱中和反应所放出的热量来计算醋酸电离时的热量变化。取的醋酸溶液与溶液在如图所示的装置中进行中和反应。实验数据如下： 温度实 验次数 起始温度 终止温度 醋酸 平均值 1 26.2 26.0 26.1 28.1 2 25.9 25.9 25.9 27.8 3 26.4 26.2 26.3 28.4 (近似认为溶液混合前后的密度都是，比热容，忽略溶液混合时体积的变化。) ①图中简易量热计中缺少的仪器是 。氢氧化钠稍过量的原因是 。 ②已知，稀盐酸和氢氧化钠的稀溶液反应测得的中和热数值为，依据上表中数据计算可知醋酸电离的反应热为：   。 ③若实验测得醋酸电离的反应热数值偏大，可能的原因是 。 A．实验装置保温效果差 B．量取醋酸溶液的体积时俯视读数(忽略对溶液总质量的影响) C．快速将溶液倒入盛有醋酸的小烧杯中 D．用温度计测定溶液起始温度后直接测定醋酸溶液的温度 (3)若用等浓度的醋酸、盐酸、浓硫酸分别于氢氧化钠溶液反应，测得的中和热分别为、、，则三者按从大到小的顺序为 。 11．（2025高二上·全国·专题练习）化学反应与能量变化是化学研究的重要问题，根据相关材料分析回答： (1)下列反应中属于吸热反应的有 。 ①金属与酸反应 ②C与H2O(g)反应制取水煤气 ③煅烧石灰石制生石灰 ④碳酸氢钠与柠檬酸反应 ⑤食物因氧化而腐败 (2)已知断开1mol下列物质中的化学键需要吸收的能量如表： 物质 N2 H2 NH3 吸收的能量 946kJ 436kJ 1173kJ 根据以上数据判断：2NH3=N2+3H2，属于 反应(填“放热”或“吸热”)。 (3)在一定相同条件下，金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。 由图示可知：C(石墨)的摩尔燃烧焓△H= 。金刚石的稳定性 石墨(填“>”、“=”或“<”)。 (4)甲烷是常见的燃料，CO2加氢可制备甲烷，其反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=−164.7kJ/mol。①在标准状态下由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()已知：最稳定单质的标准摩尔生成焓为，一个化学反应的焓变等于生成物标准摩尔生成焓总和减去反应物标准摩尔生成焓总和，即：△H=△fH(生成物)−△fH(反应物)。 298K时，几种气态物质标准摩尔生成焓如表： 物质 CO2(g) H2O(g) CH4(g) H2(g) △fH/kJ∙mol−1 −393.5 −241.5 x 0 则x= 。 12．（25-26高二上·山东·阶段练习）根据要求，回答下列问题： Ⅰ．有机物M经过太阳光光照可转化成有机物N，转化过程如下： (1)两者中，较稳定的是 (M或N)。 Ⅱ．已知：的燃烧热；   ， (2)则 a(填“>”“<”或“=”)。 Ⅲ．用如图所示的装置测定中和反应反应热。 (3)从实验装置上看，还缺少 ，其能否用铁质材料替代？ (填“能”或“不能”)。 (4)装置中隔热层的作用是 。 (5)实验中如果用相同体积、相同浓度的醋酸代替盐酸，测得的中和反应反应热的数值将 (填偏大、偏小或无影响)。 13．（25-26高三上·山东日照·期中）物质溶解包括两个过程：①溶质分子或离子的离散；②溶质分子或离子和溶剂分子进行新的结合，即溶剂化过程。NaCl固体溶于水过程示意图如下。下列说法错误的是（ ） A．a＞4 B．ΔH1+ΔH2=ΔH3 C．溶剂化过程是吸热过程 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 14．（23-24高一下·山东滨州·期中）研究化学反应中的能量变化具有重要意义。请回答下列问题： (1)298K，1mol下列物质气态时的相对能量如下表： 物质 H2 O2 H2O2 H2O 相对能量/kJmol-1 0 0 -136 -242 1molH2(g)与足量H2O2(g)反应生成H2O(g) (填吸收或释放)的能量为 kJ。 (2)根据所学知识，比较下列反应热的大小。 ①同一反应的生成物状态不同时反应热不同，如ΔH1，ΔH2，则ΔH1 ΔH2(填“>”、“<”或“=”，下同)。 ②同一反应的反应物状态不同时，反应热不同，如ΔH1，ΔH2，则ΔH1 ΔH2。 (3)已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如下表和下图所示。 化学键 N-H N-Cl H-Cl 键能(/kJ·mol-1) 391.3 x 431.8 则反应过程中的ΔH2= kJ/mol，表中的x= 。 (4)已知含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/L的H2SO4稀溶液反应放出11.46kJ的热量。请写出KOH的稀溶液与的H2SO4稀溶液发生中和反应，表示中和热的热化学方程式为 。 (5)甲烷是常见的燃料，CO2加氢可制备甲烷，其反应为ΔH=-164.7 kJ/mol-1。对于CO2加氢制备甲烷的反应，有关说法正确的是___________。 A．该反应理论上可以设计成原电池 B．该反应过程中既有极性共价键的断裂，又有非极性共价键的生成 C．干冰变为CO2时破坏了内部的化学键 D．反应结束，体系中物质的总能量降低 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $