第26讲　化学反应的热效应-2027年高考化学一轮复习课件

该高中化学高考复习课件聚焦“化学反应的热效应”专题，依据高考评价体系覆盖反应热与焓变、热化学方程式、盖斯定律三大核心考点，通过近三年高考真题题组分析明确反应热计算、能量图像分析、盖斯定律应用等高频考点权重，归纳选择、填空两类常考题型的解题框架。 课件亮点在于“真题解析+方法导引+素养提升”的备考模式，如以2025年北京卷能量图像题为例，运用“四看法”（看坐标、曲线、两点、特殊）培养学生科学思维，结合中和反应热测定实验强化科学探究与实践素养。特设“解题路径”模块，帮助学生掌握反应热计算技巧，教师可据此实施精准复习，提升备考效率。

第26讲　化学反应的热效应 考点一　反应热和焓变　中和反应反应热的测定 三个高考关键点 关键点1吸热反应和放热反应 1.(高考题组编)下列说法中不正确的是　　　　。[命题点❶❷] A.(2025·广东卷)用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴,使用时铁粉被氧化,反应放热 B.(2025·北京卷)将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 C.(2025·北京卷)盐酸和NaHCO3溶液反应是吸热反应,推测盐酸和NaOH溶液反应是吸热反应 D.(2025·浙江1月选考卷)CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g)　ΔH<0,则正反应的活化能大于逆反应的活化能 E.(2024·广东卷)嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧煤油发动机:燃烧时存在化学能转化为热能 F.(2024·北京卷)葡萄糖氧化生成CO2和H2O的反应是放热反应 解析 盐酸和NaOH溶液反应是放热反应,C项错误。CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g)　ΔH<0,根据ΔH=Ea(正反应)-Ea(逆反应)可知,正反应的活化能小于逆反应的活化能,D项错误。 答案 CD　 关键点2能量变化图像及分析 2.(2025·广西河池二模)根据如图所示的化学反应能量变化曲线,下列说法正确的是(　　)[命题点❷❸] A.催化剂通过降低活化能(E1→E3)使反应更易进行 B.曲线②的反应中,单位体积内活化分子百分数高于曲线① C.催化剂改变了反应的焓变ΔH,使产物能量降低 D.C+CO2 2CO的反应历程和能量变化可以用曲线①表示 A 解析 使用催化剂可以降低活化能(E1→E3)使反应速率加快,更易进行,A项正确。曲线②是无催化剂条件的反应,活化能较大,单位体积内活化分子百分数低于曲线①,B项错误。催化剂只能改变反应速率,不能改变反应的焓变ΔH,也不能使产物能量降低,C项错误。图中曲线①表示使用催化剂、放热反应的反应历程和能量变化,而C+CO2 2CO的反应为吸热反应,且未使用催化剂,D项错误。 3.(2026·湖北腾云联盟联考)活泼自由基与氧气的反应一直是科学家关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示。 下列说法错误的是(　　) [命题点❷❸] A.产物P1与P2互为同分异构体,且P2稳定性大于P1 B.该反应过程中最大正反应的活化能E正=186.19 kJ·mol-1 C.参加反应的反应物总键能大于生成物的总键能 D.相同条件下,由中间产物Z转化为产物的速率:v(P1)>v(P2) C 解析 P1和P2分子式均为HNO3,结构不同,互为同分异构体,能量越低越稳定,P2的能量低于P1,因此P2稳定性更强,A项正确。正反应活化能为过渡态能量与前一中间体(或反应物)的能量差,过渡态Ⅳ与中间产物Z的能量差为最大活化能E正=(-18.92)-(-205.11) kJ·mol-1=186.19 kJ·mol-1,B项正确。由图可知,该反应产物能量低于反应物能量,为放热反应,因此ΔH=反应物总键能-生成物总键能<0,故反应物总键能小于生成物总键能,C项错误。相同条件下,反应所需的活化能越小,反应的速率越快,由于到产物P1所需的活化能更小,故反应速率更快,故v(P1)>v(P2),D项正确。 关键点3中和反应反应热的测定 4.(2025·北京大兴区统考)已知:H+(aq)+OH-(aq) ══ H2O(g)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1。某小组用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法错误的是(　　)[命题点❹] A.实验中不盖杯盖,会导致测得的ΔH偏大 B.实验中,需将NaOH溶液一次性快速加入盛有稀盐酸的内筒中 C.若用稀硫酸和氢氧化钡溶液代替稀盐酸与氢氧化钠溶液,测得的ΔH相同 D.处理数据时,需要计算生成水的物质的量 C 解析 实验中不盖杯盖,将增大热量的散失,导致测定反应放出的热量偏小,该反应的ΔH<0,会导致测得的ΔH偏大,A项正确。为了减少热量的损失,减小实验误差,向内筒加料时,应一次性快速加入且立即盖紧杯盖,B项正确。稀硫酸和氢氧化钡混合后, Ba2+和生成BaSO4,测得ΔH不同,C项错误。计算中和反应反应热时,可以强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1 mol液态水放出的热量为基准,该测定实验中需要计算生成水的物质的量,根据ΔH=-计算中和反应的反应热,D项正确。 回归基础·考教衔接 1.三组基本概念[❶] (1)体系与环境 (2)内能、焓和焓变 (3)热量和反应热 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:中学阶段认为,等压条件下,化学反应的反应热等于反应的焓变。 　通常用ΔH的数值来表示其大小,但ΔH本身是状态函数(焓变) 2.吸热反应和放热反应[❷] 放热反应(ΔH<0) 吸热反应(ΔH>0) ①可燃物的燃烧; 燃烧过程中化学能转化为热能 ②酸碱中和反应; ③大多数化合反应; ④金属与酸的置换反应; ⑤物质的缓慢氧化等 ①大多数分解反应; ②盐的水解; ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应; ④NaHCO3溶液与盐酸的反应; ⑤碳和水蒸气、C和CO2的反应等 3.从宏观和微观角度认识化学反应中能量变化[❸] ①从能量变化角度(宏观角度) ②从化学键角度(微观角度) 4.中和反应反应热的测定[❹] (1)测定原理 Q放=c·m总·(t2-t1),反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,酸、碱溶液的密度按1 g·mL-1处理。 (2)实验装置 (3)实验步骤 ①量取一定体积的强酸、强碱稀溶液; ②测定混合前酸、碱溶液的温度; ③测定混合强酸、强碱溶液反应时的最高温度; ④重复实验2~3次; ⑤计算平均温度差(t2-t1); ⑥计算生成1 mol H2O时放出的热量。 (4)实验结论 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。 生成水的量相同,反应热相同  命题角度 1 化学反应中能量变化及分析 [例1](2025·河北卷)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应Ga2O3(s)+2NH3(g) 2GaN(s)+3H2O(g)制备。反应历程(TS代表过渡态)如下: 下列说法错误的是(　　) A.反应ⅰ是吸热过程 B.反应ⅱ中H2O(g)脱去步骤的活化能为2.69 eV C.反应ⅲ包含2个基元反应 D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中 D 解析 观察反应过程图可知,反应ⅰ反应物的相对能量为0,产物的相对能量为0.05 eV,反应ⅰ为吸热过程,A项正确。反应ⅱ中H2O(g)脱去步骤经过TS5,该步骤的活化能为3.39 eV-0.70 eV=2.69 eV,B项正确。反应ⅲ要经过TS6和TS7,说明包含2个基元反应,C项正确。速控步的活化能最大,速控步包含在反应ⅲ中,最大活化能为6.37 eV-3.30 eV=3.07 eV,D项错误。 命题角度 2 根据物质的相对能量(或焓值)计算反应热 [例2](2025·四川卷改编)乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二醇,反应按如下两步进行: ①HCHO(g)+CO(g)+H2(g) ══ HOCH2CHO(l) ②HOCH2CHO(l)+H2(g) ══ HOCH2CH2OH(l) 已知:ΔfHm为物质生成焓,反应焓变ΔH=产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。 物质 HCHO(g) CO(g) H2(g) HOCH2CH2OH(l) -116 -111 0 -455 生成乙二醇的总反应③的热化学方程式为   　　　　　　　　。  HCHO(g)+CO(g)+2H2(g) === HOCH2CH2OH(l)　ΔH=-228 kJ·mol-1 解析 将反应①和②相加,消去中间产物HOCH2CH2OH(l),得到总反应:HCHO(g)+CO(g)+2H2(g) ══ HOCH2CH2OH(l),该反应的焓变为ΔH=∑ΔfHm(产物)-∑ΔfHm(反应物),则有ΔH=(-455)-[(-116)+(-111)+0] =-228 kJ·mol-1。 解题路径 “四看法”破解“能量-反应进程”图像题 能力要语 1.根据物质的相对能量计算反应热 (1)物质具有的能量与焓变的关系:ΔH=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)。 (2)物质的稳定性与相对能量的关系:一般来说,物质具有的相对能量越低,其稳定性越强。 2.根据键能计算反应热 (1)计算公式:ΔH=E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能)。 (2)注意事项: ①正确分析分子的结构,确定单个分子中含有共价键的种类和数目。 ②考虑化学方程式中各物质的化学计量数,结合单个分子中的共价键,计算反应物、生成物的总键能。 3.根据活化能计算反应热 ΔH=Ea(正反应)-Ea(逆反应),Ea代表活化能。 考点二　热化学方程式　燃烧热和能源 三个高考关键点 关键点1热化学方程式 1.(原创题)下列说法中正确的是(　　)。[命题点❶❷] A.若1 mol SO2和0.5 mol O2混合反应后,放出热量a kJ,则2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=-2a kJ·mol-1 B.表示H2S燃烧热的热化学方程式:H2S(g)+2O2(g)═SO3(g)+H2O(l)ΔH=-518 kJ·mol-1 C.25 ℃、101 kPa时,甲烷的燃烧热ΔH=-890.31 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g) === CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.31 kJ·mol-1 D.HCOOH(aq)和NaOH(aq)发生中和反应生成1 mol H2O(l)的反应热为-52.3 kJ·mol-1: HCOOH+OH- === HCOO-+H2O　ΔH=-52.3 kJ·mol-1 C 解析 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,则2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH>-2a kJ·mol-1,A项错误。H2S完全燃烧的产物应为二氧化硫和水,而非三氧化硫,B项错误。未标明各物质的聚集状态,D项错误。 关键点2燃烧热的理解及应用 2.(2025·安徽县中联盟联考)已知H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1,CO的燃烧热ΔH=-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,共放出热量710.0 kJ,并生成液态水,燃烧后的产物与足量的Na2O2反应。下列说法不正确的是(　　)[命题点❷] A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g) ══ 2CO2(g)　ΔH=-565.6 kJ·mol-1 B.表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g) ══ H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1 C.消耗Na2O2的质量为195 g,该过程中转移电子的物质的量为2.5 mol D.燃烧后的产物与足量的Na2O2反应后,固体增重31 g D 解析 Na2O2与水、二氧化碳的反应为歧化反应,1 mol过氧化钠转移1 mol电子,195 g Na2O2物质的量为2.5 mol,则转移2.5 mol电子,C项正确。H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况)物质的量为2.5 mol,经充分燃烧后,放出总热量为710.0 kJ,并生成液态水,依据氢气和一氧化碳燃烧热的热化学方程式计算,设氢气物质的量为x,一氧化碳物质的量为y,则x+y=2.5 mol, 285.8 kJ·mol-1×x+282.8 kJ·mol-1×y=710.0 kJ,计算得到x=1 mol,y=1.5 mol,固体增重应为H2和CO的总质量(1 mol×2 g·mol-1+1.5 mol×28 g·mol-1 =44 g),而非31 g,D项错误。 关键点3能源及分类 3.(2025·江苏宿迁调研)能源是社会发展的动力。下列有关能源的叙述错误的是(　　)[命题点❸] A.为了环境保护,可以大幅增加风电、核电、太阳能发电的开发利用 B.石油和煤都属于不可再生能源 C.氢能热值高,产物无污染,原料来源广 D.新能源汽车是指使用电能的汽车 D 解析 新能源汽车包括电能、氢能、混合动力等多种形式,仅定义为“使用电能”过于片面,D项错误。 回归基础·考教衔接 1.热化学方程式[❶] (1)概念 表示参加反应的物质的物质的量和反应热关系的化学方程式,不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。 (2)书写步骤和要求 热化学方程式中,化学计量数可以是整数或分数,只表示物质的量(mol),而不代表分子个数。 2.燃烧热[❷] (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。 表示燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数必须是1 (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。　 　　　　　　　 指物质中的元素燃烧后生成最稳定、不能再继续燃烧的产物 元素 C H S N 指定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g) 3.燃料的选择　能源 (1)燃料选择的原则要综合考虑 ①环境保护;②热值大小;③其他因素,如来源、价格、运输、稳定性等。 (2)能源分类 [❸] 命题角度 1 热化学方程式的书写及正误判断 [例1](1)(2023·天津卷节选)二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,若每生成80 g气体三氧化硫,放出98.3 kJ能量,写出生成三氧化硫的反应的热化学方程式:　 。  SO2(g)+O2(g) ══ SO3(g)　ΔH=-98.3 kJ·mol-1 (2)(2023·重庆卷节选)在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。 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　 EO(g) === AA(g)　ΔH=-102 kJ·mol-1 解析 (1)生成80 g气体三氧化硫,即1 mol SO3(g),放出98.3 kJ能量,则生成三氧化硫的反应的热化学方程式为SO2(g)+O2(g) ══ SO3(g)　ΔH=-98.3 kJ·mol-1。 (2)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,放热反应的焓变为负值,故热化学方程式为EO(g) ══ AA(g)　ΔH=-102 kJ·mol-1。 [例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 D 解析 1 mol纯物质完全燃烧生成指定物质放出的热量称为燃烧热。H2O应为液态,A项错误。氢气的燃烧热为ΔH=-285.8 kJ·mol-1,则H2O(l) ══ O2(g)+H2(g)　ΔH=+285.8 kJ·mol-1,C项错误。C2H6燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+O2(g) ══ 2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=-1 559.8 kJ·mol-1①,D项正确。C2H4燃烧热的热化学方程式为C2H4(g)+3O2(g) ══ 2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-1 411 kJ·mol-1②,H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g) ══ H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1③,根据盖斯定律,①-②-③得目标反应的热化学方程式为C2H6(g) ══ C2H4(g)+H2(g)　ΔH=+137 kJ·mol-1,B项错误。 命题角度 2 燃烧热的理解及综合应用 [例3](2025·全国卷节选)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为 -874 kJ·mol-1、-1 367 kJ·mol-1和-2 238 kJ·mol-1,则酯化反应CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l)的ΔH=　 kJ·mol-1。 -3 解析 根据题给燃烧热数据,分别写出热化学方程式: ①CH3COOH(l)+2O2(g) → 2CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1=-874 kJ·mol-1 ②CH3CH2OH(l)+3O2(g) → 2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH2=-1 367 kJ·mol-1 ③CH3COOCH2CH3(l)+5O2(g) → 4CO2(g)+4H2O(l)　ΔH3=-2 238 kJ·mol-1 根据盖斯定律,由①+②-③可得CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l),则有ΔH=-874 kJ·mol-1-1 367 kJ·mol-1 +2 238 kJ·mol-1=-3 kJ·mol-1。 解题路径 “三步法”根据题给信息书写热化学方程式 方法导引 “五看法”判断热化学方程式的正误 一看 热化学方程式是否配平,是否符合客观事实 二看 是否漏(或未)标注物质的聚集状态 三看 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“+” 四看 ΔH是否带单位,或单位写错(写成kJ、kJ·mol等) 五看 反应热ΔH的数值与该热化学方程式是否对应 解题路径 “三步法”突破基于燃烧热计算指定反应热题 能力要语 1.利用燃烧热数据直接计算反应热:ΔH=Σ(反应物的燃烧热)-Σ(生成物的燃烧热)。 2.O2是助燃剂,H2O是生成物,不能再燃烧,二者的燃烧热均看作0。 3.热化学方程式中的化学计量数需参与计算,不可遗漏。 考点三　盖斯定律及应用 两个高考关键点 关键点1盖斯定律及理解 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(　　)[命题点❶❷] 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固体溶于水的总过程ΔH3=+4 kJ·mol-1>0,说明NaCl固体溶解是吸热过程,A项正确。根据盖斯定律,反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关。从图中可知ΔH3=ΔH1+ΔH2=(a+b) kJ·mol-1 =+4 kJ·mol-1,B项正确。第一步NaCl(s) ══ Na+(g)+Cl-(g),是将固体变为气态离子,需要破坏离子键,吸收能量,所以a>0;第二步Na+(g)+Cl-(g)Na+ ══(aq)+Cl-(aq),气态离子变为水合离子,放出能量,所以b<0,C项错误。溶解过程中涉及破坏NaCl固体中的离子键以及形成NaCl溶液中水合离子等,能量变化与这些微粒间作用力的强弱有关,D项正确。 关键点2盖斯定律的应用 2.(2025·重庆卷)N2H4是一种常见燃料,可以用于火箭助推器。已知: ①2NH3(g)+3N2O(g) ══ 4N2(g)+3H2O(l)　ΔH1=a kJ·mol-1 ②N2O(g)+3H2(g) ══ N2H4(l)+H2O(l)　ΔH2=b kJ·mol-1 ③N2H4(l)+9H2(g)+4O2(g) ══ 2NH3(g)+8H2O(l)　ΔH3=c kJ·mol-1 则N2H4(l)+O2(g) ══ N2(g)+2H2O(l)　ΔH为(　　)[命题点❸❹] A.(a+3b-c) B.(a-3b+c) C.(a-3b+c) D.(a+3b-c) B 解析 根据目标方程式与原方程式的特点,结合盖斯定律,由×(①-3×②+③)可得目标方程式N2H4(l)+O2(g) ══ N2(g)+2H2O(l),则该反应的ΔH=(a-3b+c) kJ·mol-1。 3.(2025·湖南卷)在反应器中,发生如下反应: 反应ⅰ:2C2H4(g) C4H8(g)　ΔH1=-104.7 kJ·mol-1 反应ⅱ:2C2H4(g)+H2(g) C4H10(g)　ΔH2=-230.7 kJ·mol-1 计算反应C4H8(g)+H2(g) C4H10(g)的ΔH=　　　　　kJ·mol-1。 [命题点❸❹] -126 解析 根据盖斯定律,由反应ⅱ-反应ⅰ即可得到目标反应C4H8(g)+H2(g) C4H10(g),则ΔH=-230.7 kJ·mol-1-(-104.7 kJ·mol-1)=-126 kJ·mol-1。 回归基础·考教衔接 1.盖斯定律的内容[❶] 一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成,其反应热是相同的。 实质体现“能量守恒定律” 2.盖斯定律的理解[❷] 核心思想:盖斯定律表明,化学反应的反应热(ΔH)只与反应体系的始态和终态有关,而与反应进行的途径无关。 3.盖斯定律的应用[❸] 4.虚拟路径法解题[❹] 由A生成D有两个途径:①A→D,反应热为ΔH;②A→B→C→D,每一步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,存在关系如图所示: 则有ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。 命题角度 1 利用盖斯定律计算反应热 [例1](1)(2025·安徽卷节选)通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应: ①HCOOH(g) ══ CO(g)+H2O(g)　ΔH1=+26.3 kJ·mol-1 ②HCOOH(g) ══ CO2(g)+H2(g)　ΔH2=-14.9 kJ·mol-1 反应CO(g)+H2O(g) ══ CO2(g)+H2(g)的ΔH=　　　　 kJ·mol-1。  -41.2 (2)(2025·湖北卷节选)CaH2(s)粉末可在较低温度下还原Fe2O3(s)。一定温度下: ①CaH2(s)+6Fe2O3(s) ══ Ca(OH)2(s)+4Fe3O4(s)　ΔH1=m kJ·mol-1 ②2CaH2(s)+Fe3O4(s) ══ 2Ca(OH)2(s)+3Fe(s)　ΔH2=n kJ·mol-1 则3CaH2(s)+2Fe2O3(s) ══ 3Ca(OH)2(s)+4Fe(s)的ΔH3=　　　　 kJ·mol-1 (用m和n表示)。  解析 (1)根据盖斯定律,由②-①可得目标反应CO(g)+H2O(g) ══ CO2(g)+H2(g),则ΔH=ΔH2-ΔH1=-14.9 kJ·mol-1-26.3 kJ·mol-1=-41.2 kJ·mol-1。 (2)根据盖斯定律,由×①+×②可得目标反应3CaH2(s)+2Fe2O3(s) ══ 3Ca(OH)2(s)+4Fe(s),则该反应的ΔH3=×m kJ·mol-1+×n kJ·mol-1= kJ·mol-1。 命题角度 2 结合盖斯定律比较反应热 [例2](2025·浙江6月选考卷)下列反应均能自发进行,相关判断不正确的 是(　　) H2SO4(l)+Fe(OH)2(s) ══ FeSO4(s)+2H2O(l)　ΔH1 H2SO4(l)+2NaOH(s) ══ Na2SO4(s)+2H2O(l)　ΔH2 H2SO4(l)+Na2O(s) ══ Na2SO4(s)+H2O(l)　ΔH3 SO3(g)+Na2O(s) ══ Na2SO4(s)　ΔH4 SO3(g)+H2O(l) ══ H2SO4(l)　ΔH5 A.ΔH1-ΔH2>0 B.ΔH2-ΔH3>0 C.ΔH3-ΔH4<0 D.ΔH4-ΔH5<0 C 解析 将题给五个热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤,酸碱中和反应为放热反应,Fe(OH)2难溶于水而氢氧化钠易溶于水,则反应①放出的热量小于反应②,即ΔH1>ΔH2,故ΔH1-ΔH2>0,A项正确。根据盖斯定律,由反应③-②得到H2O(l)+Na2O(s) ══ 2NaOH(s),该反应为放热反应,则该反应的ΔH=ΔH3-ΔH2<0,即ΔH2-ΔH3>0,B项正确。反应⑤SO3(g)+H2O(l) ══ H2SO4(l)(化合反应)为放热反应,即ΔH5<0,利用盖斯定律,将反应④-③得到反应⑤,即ΔH4-ΔH3=ΔH5<0,ΔH3-ΔH4>0,C项错误。反应③H2SO4(l)+Na2O(s) ══ Na2SO4(s)+H2O(l)为放热反应,ΔH3<0,又知ΔH4-ΔH3=ΔH5<0,则ΔH4-ΔH5=ΔH3<0,D项正确。 解题路径 “四步法”突破利用盖斯定律计算反应热问题 方法导引 “四看法”比较反应热的大小 一看状态 物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下:   二看符号 比较反应热大小时,ΔH要带本身的符号进行比较 三看化学 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 四看反 应程度 对于可逆反应,参加反应的物质的质量和状态相同时,反应的程度越大,热量变化越大 命题点 1 化学反应中能量变化图像及分析 1.(跨模块融通)苯与浓硝酸、浓硫酸的混合物在60 ℃下的反应机理如图所示,资料显示:浓硝酸、浓硫酸混合时存在HONO2+H2SO4 HO3SO-+H2ON;H2ON H2O+N。下列说法错误的是(　　) A.H2O的空间结构为V形 B.从结构上看,碳正离子中间体和取代产物中所有原子都不可能处于同一平面 C.反应1的反应速率比反应2的反应速率慢 D.从能量变化上看,取代产物与加成产物的能量差值ΔE=214.63 kJ·mol-1,取代产物更稳定 答案 B　 解析 水分子中心氧原子形成2个σ键、有2个孤电子对,则H2O的空间结构为V形,A项正确。碳正离子中间体存在sp3杂化,所有原子不可能共平面,而取代产物中心原子均为sp2杂化,所有原子可能共平面,B项错误。反应1从中间体到过渡态活化能较高,所以反应1的反应速率比反应2的反应速率慢,C项正确。从能量变化上看,取代产物与加成产物的能量差值ΔE=214.63 kJ·mol-1,能量越低越稳定,取代产物更稳定,D项正确。 命题点 2 利用盖斯定律计算反应热 2.(仿真预测题)Co基活性炭催化CH4-CO2重整不仅可获得合成气(CO与H2),还能同时消耗两种温室气体。CH4-CO2重整反应为CH4(g)+CO2(g) ══ 2CO(g)+2H2(g)　ΔH>0,相关物质的燃烧热数值如下表所示: 物质 CH4(g) CO(g) H2(g) a b c 该催化重整反应的ΔH=　　　　 kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示),从热力学角度考虑,有利于合成气生成的条件是　　　　　　　(填“高压”或“低压”)。  (a-2b-2c)　 低压 解析 由CH4(g)、CO(g)、H2(g)的燃烧热数值写出热化学方程式:①CH4(g)+2O2(g) ══ CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1=a kJ·mol-1; ②CO(g)+O2(g) ══ CO2(g)　ΔH2=b kJ·mol-1; ③H2(g)+O2(g) ══ H2O(l)　ΔH3=c kJ·mol-1; 根据盖斯定律,由①-2×②-2×③可得CH4(g)+CO2(g) ══ 2CO(g)+2H2(g)　ΔH=(a-2b-2c)kJ·mol-1;该反应是气体体积增大的反应,从热力学角度考虑,有利于合成气生成的条件是低压。 3.(仿真预测题)CO2回收和利用是实现“碳中和”的重要途径。 已知:①CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH1=-40.9 kJ·mol-1; ②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH2=-23.4 kJ·mol-1; ③CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)　ΔH3, 该反应历程如图所示。 (1)反应③中,决速步骤的能垒 为　　　　 kJ·mol-1。  (2)2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)　 ΔH=　　　　 kJ·mol-1。  179.6　 -124.6 解析 (1)活化能(能垒)最大的基元反应是决速步骤,由图可知,能垒最大的基元反应是反应ⅴ,则反应ⅴ是决速步骤,其能垒为E=113.9 kJ·mol-1-(-65.7) kJ·mol-1=179.6 kJ·mol-1。 (2)由图可知,ΔH3=+91.5 kJ·mol-1,根据盖斯定律,由②-③×2-①×2得目标反应2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g),则有ΔH=(-23.4-91.5×2 +40.9×2) kJ·mol-1=-124.6 kJ·mol-1。 转化关系 ΔH的关系 aAB AB ΔH1=aΔH2 ΔH1=-ΔH2 ΔH=ΔH1+ΔH2 $