1.1 化学反应与能量变化 第2课时（讲义）化学沪科版选择性必修1

本讲义聚焦化学反应的焓变核心知识点，从焓的定义出发，系统梳理焓变的计算（能量差与键能差）、反应热与焓变的关系（恒压条件下等同），进而区分吸放热反应，从宏观物质能量和微观键能角度构建能量变化分析框架，形成递进式学习支架。 资料通过“特别提醒”“易错提醒”强化化学观念（能量变化规律），对比表格与实例分析培养科学思维（如键能计算），随学随练和题型示例促进科学探究与实践。课中辅助教师突出重难点，课后助力学生回顾强化，弥补知识盲点。

第一章 化学反应的热效应 第一节 化学反应与能量变化 第2课时 化学反应的焓变 课标要点 1. 能说出焓的含义，知道焓是描述物质本身能量状态的一个物理量，并能辨识体系与环境的能量关系。 2. 能掌握焓变的概念，知道焓变是生成物与反应物焓的差值（ΔH = H(生成物)－H(反应物)），并能运用ΔH的正负判断反应是放热还是吸热。 3. 能理解焓变与反应热的关系，知道在恒压条件下反应热等于焓变（ΔH = Qp），并能举例说明二者在数值和符号上的对应关系。 4. 能看懂并绘制简单的焓变示意图（能量—反应进程图），能根据图像判断反应物与生成物的能量高低、ΔH的正负，以及反应的放热或吸热性质。 学习重难点 重点： 1.焓变与反应热的计算； 2.焓变与反应热的关系； 3.吸放热反应的分类和辨别。 难点： 1.焓变与反应热的计算。 知识点 焓与焓变 1．焓：是一种与内能有关的物理量，常用符号H表示。 2．焓变：一个化学反应在等压条件下由生成物和反应物的焓的差值叫焓变，常用符号 ΔH表示，单位：kJ·mol-1。 3．计算表达式 （1）ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量 （2）ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和 特别提醒 1.焓（H）的绝对值无法测定：焓是物质的内能与压力势能之和，是一个状态函数，但无法测得绝对数值。化学上只关心焓变（ΔH），即反应前后焓的变化量。 2.恒压条件是关键：焓变定义中的“等压条件”不可忽略。在恒压条件下，焓变等于反应热（Qp），这是二者能等同使用的前提。 3.两种计算表达式等价： ΔH = H(生成物) − H(反应物)（定义式，从能量角度） ΔH = 反应物键能总和 − 生成物键能总和（从键能角度） 二者本质一致：前者比较反应物与生成物的能量高低，后者比较断键吸热与成键放热的差值。 4符号与能量变化的对应关系： ΔH < 0 → 生成物总能量低于反应物总能量 → 放热反应 ΔH > 0 → 生成物总能量高于反应物总能量 → 吸热反应 易错提醒 1.混淆“焓”与“焓变”：焓（H）是状态量，可理解为一个体系中储存的总能量（但绝对不可测）。 焓变（ΔH）是变化量，等于生成物与反应物焓的差值——这是真正在计算和讨论的量。描述时应准确选用“焓变”一词，勿简化为“焓”。 2.键能公式ΔH = 反应物键能总和 − 生成物键能总和 记忆方法：断键吸热为正，成键放热为负，所以 ΔH = 断键吸热 − 成键放热 = E(反应物) − E(生成物)。 键能公式不适用于离子化合物，键能法只适用于共价化合物（存在明确的共价键）。 教材延伸 标准摩尔生成焓：在标准状态下，由最稳定的单质生成1 mol某物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓（ΔfH°）。最稳定单质的标准摩尔生成焓规定为零（如C的稳定单质为石墨，而非金刚石）。 由此可计算任意反应的焓变：ΔH° = ΣΔfH°(生成物) − ΣΔfH°(反应物)。此方法与键能法互为补充，适用于各类化合物（包括离子化合物）。 随学随练 1.下列关于焓和焓变的说法，正确的是（　） A．焓的绝对值可以准确测量 B．焓变只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关 C．反应物键能总和越小，ΔH越小（越负） D．等压条件下，反应热等于内能变化 【答案】B 【解析】A项，焓的绝对值无法测定，只能测定焓变；B项，焓是状态函数，ΔH只取决于始态和终态，与反应途径无关，正确；C项，ΔH = 反应物键能总和 − 生成物键能总和，反应物键能总和越小，ΔH不一定越小，还要看生成物键能总和；D项，等压条件下反应热等于焓变（ΔH），而非内能变化。 2．已知：H—H键能为436 kJ·mol⁻¹，Cl—Cl键能为243 kJ·mol⁻¹，H—Cl键能为431 kJ·mol⁻¹。 反应：H₂(g) + Cl₂(g) === 2HCl(g) 的 ΔH 为（　） A．−183 kJ·mol⁻¹　　　B．+183 kJ·mol⁻¹ C．−366 kJ·mol⁻¹　　　D．+366 kJ·mol⁻¹ 【答案】A 【解析】ΔH = 反应物键能总和 − 生成物键能总和= (436 + 243) − (2 × 431) = 679 − 862 = −183（kJ·mol⁻¹） 负值表示该反应为放热反应，故为 −183 kJ·mol⁻¹。 知识点反应热与焓变的关系 1. 反应热与焓变的比较 比较项目 反应热（Q） 焓变（ΔH） 概念 在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量 在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量 符号 Q ΔH 单位 kJ kJ·mol⁻¹ 放热反应 Q ＞ 0（放出热量） ΔH ＜ 0（放出热量） 吸热反应 Q ＜ 0（吸收热量） ΔH ＞ 0（吸收热量） 相互关系 在恒压条件下的反应热即是焓变（Qp = ΔH） 补充说明： 反应热Q未指明条件时，通常默认为恒压条件下的反应热（Qp），此时与ΔH在数值上相等。 若反应在恒容条件下进行，反应热为Qv，其数值与ΔH一般不相等（仅当反应前后气体物质的量不变时近似相等）。 ΔH的单位为kJ·mol⁻¹，表示“按所给化学方程式进行1 mol反应时的热量变化”，与Q的单位kJ有所区别。 特别提醒 1.反应热（Q）与焓变（ΔH）的条件区别：反应热Q一般指“反应物与生成物同温”时吸收或放出的热量，未限定压强条件；焓变ΔH则特指恒温、恒压条件下的热效应。二者在恒压条件下数值相等（Qp = ΔH），这是二者能关联使用的前提。 2.Q > 0 表示放热，而ΔH与此相反。在后续学习中，Q的符号约定在不同情境下可能有所不同，但焓变ΔH的符号约定在高中阶段始终不变，为反应热的最终判定和书写依据。 3.ΔH的单位为 kJ·mol-1，表示“按所给热化学方程式的化学计量数，进行1 mol反应时的热量变化”。若方程式系数加倍，ΔH数值也需同倍数变化。 4.同一反应ΔH与Q的数值关系：对于同一反应，在恒压条件下，ΔH与Q的数值相等、符号相反（Q以“放出为正”，ΔH以“放出为负”）。这是初学者最容易混淆的地方。 5.恒容条件需注意：ΔH是恒压热（Qp），若反应在恒容条件下进行，反应热为Qv。Qv与Qp一般不相等，其差值等于 Δn(g)·RT（Δn为反应前后气体物质的量变化）。高中阶段一般只讨论恒压条件。 易错提醒 1.放热反应：Q > 0，ΔH < 0（符号相反！）吸热反应：Q < 0，ΔH > 0（符号相反！） 记忆口诀：“Q正放，ΔH负放；Q负吸，ΔH正吸。 2.并非所有反应热都等于焓变，只有恒压条件下的反应热（Qp）才等于焓变。 3.加热是引发反应的条件，吸/放热是反应的热效应，二者无必然对应关系。燃烧是放热反应但需加热至着火点才能引发；Ba(OH)2·8H₂O与NH4Cl反应是吸热反应但在常温下即能进行。 教材延伸 放热反应（ΔH < 0）有利于自发，但并非一定自发（如常温下H₂与O₂需点燃才能反应，该反应是放热的但不自发进行——这里还需引入活化能和动力学因素加以解释）； 吸热反应（ΔH > 0）不利于自发，但并非一定不自发（如NH₄Cl与Ba(OH)₂·8H₂O反应在常温下自发吸热，该反应还伴随熵增，两者共同驱动反应进行）。反应的自发性由焓变（ΔH）和熵变（ΔS）共同决定，将在后续“化学反应进行的方向”中系统学习。 随学随练 1.下列关于反应热（Q）和焓变（ΔH）的说法中，正确的是（　） A．放热反应的Q < 0，ΔH < 0 B．吸热反应的Q > 0，ΔH > 0 C．恒压条件下，反应热等于焓变 D．焓变越大，反应放出的热量越多 【答案】C 【解析】A项，放热反应中Q > 0、ΔH < 0（二者符号相反），错误；B项，吸热反应中Q < 0、ΔH > 0（二者符号相反），错误；C项，恒压条件下Qp = ΔH，正确；D项，焓变（ΔH）为负值时（放热反应），“焓变越大”表述不严谨，如ΔH = −100 kJ·mol⁻¹比ΔH = −50 kJ·mol⁻¹放热更多，但数值上更小，应表述为“ΔH越小，放热越多”，错误。 2．中国所究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅲ属于放热反应 C．总反应是吸热反应 D．过程I吸收了能量 【答案】B 【解析】A．反应过程中分解了2 molH2O，由图可知，生成了2molH2和1molO2，总反应为：，故A正确； B．过程Ⅲ断裂2molH2O2中H-O键，吸收463×2=926 kJ能量，生成1molH2中H-H键，释放436kJ能量，即总体上吸收了490kJ能量，为吸热反应，故B不正确； C．总反应为，吸收热量463kJ4=1852kJ能量，放出(496+4362)kJ=1368kJ能量，则吸收的能量大于放出的热量，反应为吸热反应，故C正确； D．过程Ⅰ中断裂了2molH2O中H-O键，吸收能量(463×2)kJ=926kJ，故D正确； 答案选B。 知识点 放热反应与吸热反应 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 表示方法 ΔH＜0 ΔH＞0 形成 原因 能量变化 反应物的总能量＞生成物的总能量 反应物的总能量＜生成物的总能量 键能变化 反应物的总键能＜生成物的总键能 反应物的总键能＞生成物的总键能 反应类型 ①所有的燃烧反应 ②大多数化合反应 ③活泼金属（如Na、Mg、Zn、Fe）与酸或盐溶液的置换反应 ④酸碱中和反应 ⑤铝热反应 ①大多数分解反应 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③C和CO2的反应 ④C和H2O(g)的反应 ⑤NaHCO3与盐酸的反应 反应过程图示 与化学键的关系 本质：化学反应就是旧键断裂（吸收能量）和新键形成（释放能量）的过程。 放热（ΔH＜0）：断键吸收的能量 < 成键释放的能量。即“赚”的能量多，多余的能量以热能形式放出。 吸热（ΔH＞0）：断键吸收的能量 > 成键释放的能量。即“亏”的能量多，需要从环境吸收能量来补足。 联系 ①ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和 ②键能越大，物质能量越低，越稳定；反之键能越小，物质能量越高，越不稳定 易错提醒 （1）键能越大，意味着拆开该键所需能量越多，该物质本身能量越低，在自然界中越难发生反应，因此越稳定（如N₂的氮氮三键）。反之，键能小，物质能量高，越活泼（不稳定）。 （2）不能简单将“化合”等同于放热，“分解”等同于吸热。 特例：C + CO2 ⇌ 2CO（化合反应，但吸热）。 特例：2H2O2 ⇌ 2H2O + O2↑（分解反应，但放热）。 （3）吸热反应不一定需加热（如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl常温下即可吸热），放热反应也常需加热（如铝热反应需高温引发，燃烧反应需点燃达到着火点）。加热只是引发条件，与反应是吸热还是放热无必然联系。 教材延伸 从能量守恒角度看： 放热反应：反应物的化学能（内能）转化为热能和生成物的化学能。环境温度升高。 吸热反应：环境的热能转化为生成物的化学能（储存在化学键中）。环境温度降低。 稳定性的宏观判断：能量越低越稳定。因此，放热反应通常倾向于生成更稳定的物质，但这并不意味着反应一定能自发进行（还受活化能影响）。 随学随练 1. 下列说法中不正确的是 A．化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能 B．热化学方程式既表明了化学反应中的物质变化，也表明了其中的能量变化 C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D．放热反应一定不需加热就能发生 【答案】D 【解析】A．化学反应的能量存在多种转化形式，除热能外还可以转化为光能（如燃烧发光）、电能等，A正确，不符合题意； B．热化学方程式中反应物、生成物的化学式体现反应的物质变化，焓变体现反应的能量变化，因此同时表明物质和能量变化，B正确，不符合题意； C．反应的吸放热与反应条件没有必然联系，需要加热进行的反应不一定是吸热反应，如碳的燃烧需要点燃引发，但属于放热反应，C正确，不符合题意； D．放热反应也可能需要加热才能发生，如铝热反应、碳的燃烧都是放热反应，需要加热或点燃达到反应所需的活化能才能进行，D错误，符合题意； 故答案选D。 2. 反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应是吸热反应 B．放热反应都需要加热 C．H-H键断裂过程释放能量 D．反应物的总能量大于生成物的总能量 【答案】D 【解析】A．由能量变化图可知反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，A错误； B．放热反应不一定都需要加热，例如中和反应、氨气和氯化氢的化合反应常温下即可发生，B错误； C．化学键断裂过程需要吸收能量，所以H-H键断裂过程吸收能量，不是释放能量，C错误； D．根据能量变化图像可以看出，反应物的总能量大于生成物的总能量，D正确； 故选D。 知识点化学反应中能量变化的原因 1.从物质总能量（宏观）角度判断，如图所示： 左图：若 E（反应物总能量）＞ E（生成物总能量） 结果：反应放出能量（放热反应，ΔH＜0）。 类比：反应物“钱多”，生成物“钱少”，多出来的钱以热能形式散发出去。 右图：若 E（反应物总能量）＜ E（生成物总能量） 结果：反应吸收能量（吸热反应，ΔH＞0）。 类比：生成物“钱多”，反应物“钱不够”，需要从外界（环境）吸收能量来补足。 图形判断口诀（看图记忆）： 起点（反应物）高于终点（生成物） → 放热（向下走）。 起点（反应物）低于终点（生成物） → 吸热（向上走）。 2.从化学键能（微观）角度判断 若断键吸收的总能量 ＞ 成键释放的总能量 结果：反应吸收能量（吸热反应）。 若断键吸收的总能量 ＜ 成键释放的总能量 结果：反应放出能量（放热反应）。 公式（计算题核心）： ΔH = 反应物总键能 － 生成物总键能 代入数值后，若 ΔH ＞ 0 → 吸热； 代入数值后，若 ΔH ＜ 0 → 放热。 判断依据 放热反应 吸热反应 总能量（宏观） 反应物总能量 高 反应物总能量 低 键能（微观） 断键吸能 ＜ 成键放能 断键吸能 ＞ 成键放能 ΔH 符号 ΔH ＜ 0（负值） ΔH ＞ 0（正值） 特别提醒 1. 化学反应中能量变化的主要形式是热能，但不是唯一形式。化学反应中能量变化通常以热能（放热或吸热）形式表现，但还可以转化为光能（如镁条燃烧）、电能（原电池）、机械能（爆炸）等。 2. 吸热反应与放热反应都是化学反应，均需遵循能量守恒。 放热反应：反应物的化学能 → 生成物的化学能 + 热能（环境温度升高）。 吸热反应：反应物的化学能 + 热能（环境温度降低） → 生成物的化学能。 3. 键能越大 ≠ 物质越难发生反应——要看断键位置 虽然键能大通常意味着物质稳定（如N2），但若反应涉及全部断键，则键能大的反应物确实需要更多能量引发。若反应为离子反应（无共价键断裂）或分子间反应，键能分析不适用。 易错提醒 1.加热只是引发条件，与吸放热无必然联系。放热反应也需加热（如铝热反应需高温引发，燃烧需点燃）。 吸热反应可不加热（如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl常温下吸热）。 2.键能越大 → 物质能量越低 → 越稳定（如N2）。键能越小 → 物质能量越高 → 越活泼（不稳定）（如白磷）。 教材延伸 1. 活化能（Eₐ）：反应物从常态变为活化分子所需吸收的最低能量（决定反应速率）。 ΔH：反应物与生成物总能量的差值（决定吸放热）。 关系：即使ΔH＜0（放热），反应物仍需先吸收能量（达到活化能）才能开始反应。所以放热反应也可能需要加热/点燃。 2. 催化剂能降低活化能（Eₐ），使反应更容易发生（加快速率）。 但催化剂不改变ΔH（反应物和生成物的总能量差不变），只改变反应路径和速率。 随学随练 1．下列说法正确的是 A．在化学反应中发生物质变化的同时，一定发生能量变化 B．H>0表示放热反应，H<0表示吸热反应 C．H的大小与热化学方程式中化学计量数无关 D．生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，H>0 【答案】A 【解析】A．任何化学变化，其过程均伴随着能量的变化，故A正确； B．△H表示反应热，ΔH>0为吸热反应，ΔH<0为放热反应，故B错误； C．对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH也不同，故C错误； D．生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，表示放热反应，ΔH<0，故D错误； 答案选A。 2．下列说法正确的是 A．图1为放热反应，放热反应不需要加热就能反应 B．图2为吸热反应，分解反应均为吸热反应 C．反应热描述的是化学反应前后热量的变化，任何化学反应都有反应热 D．浓硫酸溶于水时，体系的温度升高，该过程属于放热反应，能量变化可用图1表示 【答案】C 【解析】A．图1反应物总能量高于反应产物总能量，属于放热反应，但放热反应不一定无需加热就能发生，比如铝热反应，A错误； B．图2反应物总能量低于反应产物总能量，属于吸热反应，但分解反应不都是吸热反应，比如过氧化氢分解为放热反应，B错误； C．化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物中化学键的形成，过程中一定伴随能量变化，所以任何化学反应都有反应热，C正确； D．浓硫酸溶于水是物理变化，没有发生化学反应，不属于放热反应，D错误； 故答案选C。 拓展反应热与焓变的关系 1. 反应热是指化学反应过程中吸收或放出的热量。反应热是过程量，与反应的具体路径无关，只与反应的初态（反应物）和终态（生成物）有关。 2. 在等压条件（即恒压，通常指敞口容器中，压强等于外界大气压）下进行的化学反应，其反应热在数值上等于反应的焓变。用 ΔH 来表示反应热。 3. 焓变（ΔH）与吸热/放热反应的对应关系 （1）放热反应：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：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。 核心记忆口诀：放负吸正（放热 ΔH 为负，吸热 ΔH 为正） 4.对比表格： 对比维度 放热反应 吸热反应 能量流向 体系 → 环境（放出） 体系 ← 环境（吸收） 体系焓变 焓减小（能量降低） 焓增大（能量升高） ΔH 符号 ΔH ＜ 0（负值） ΔH ＞ 0（正值） 环境温度 升高（热量传入环境） 降低（热量被体系吸走） 活学活用 1.下列关于反应热和焓变的理解正确的是 A．任何条件下，同一反应的反应热与反应的焓变都是相等的 B．反应热就是反应中放出的热量 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测量 D．反应产物的总焓大于反应物的总焓时， 【答案】D 【解析】A．在恒压条件下，反应热叫焓变，A错误； B．反应热是化学反应过程中吸收或者放出的热量，B错误； C．部分反应热无法直接测量（如碳不完全燃烧生成），需间接计算，C错误； D．生成物总焓－反应物总焓，若生成物总焓更大，则，D正确； 故选D。 2.焓与焓变 （1）焓(H)：是一个与内能有关的_____。 （2）焓变(△H)：在恒压下，化学反应过程中_____的热量称为该反应的焓变。常用单位kJ/mol或kJ·mol-1. （3）反应热与焓变的关系 在_____条件下进行的化学反应的反应热等于反应的_____，因此常用_____表示反应热。 （4）焓变与吸热反应和放热反应的关系 ①放热反应：反应体系向环境_____能量，反应体系的焓_____，ΔH为负值，即ΔH＜0。 ②吸热反应：反应体系从环境中_____能量，反应体系的焓_____，ΔH为正值，即ΔH＞0。 【答案】（1）物理量 （2）吸收或释放 （3）等压 焓变 ΔH （4）释放 减小 吸收 增大 【解析】（1）焓(H)：是一个与内能有关的物理量。故答案为：物理量； （2）焓变(△H)：在恒压下，化学反应过程中吸收或释放的热量称为该反应的焓变。常用单位kJ/mol或kJ·mol-1。故答案为：吸收或释放； （3）在等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变，因此常用ΔH表示反应热。故答案为：等压；焓变；ΔH； （4）①放热反应：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。故答案为：释放；减小； ②吸热反应：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。 故答案为：吸收；增大。 拓展辨别吸热反应和放热反应 判断角度 判断依据 放热反应 吸热反应 ①宏观能量 反应物与生成物的总能量大小 反应物总能量 ＞ 生成物总能量 反应物总能量 ＜ 生成物总能量 ②微观键能 断键吸热与成键放热的相对大小 断键吸热 ＜ 成键放热 断键吸热 ＞ 成键放热 ③ΔH 符号 焓变的正负 ΔH ＜ 0 ΔH ＞ 0 活学活用 1．关于能量的说法正确的是 A．水变成水蒸气时吸收的能量就是该过程的反应热 B．可逆反应的与反应进行的程度有关 C．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 D．等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变 【答案】D 【解析】A．液态水变为水蒸气属于物理变化，而反应热是化学变化中的热效应，A错误； B．表示完全反应时的热量变化，与反应过程、是否是可逆反应无关，与反应进行的程度无关，B错误； C．有些放热反应需要在一定条件下才能发生，如铝热反应是放热反应，但在高温条件下才能进行，有些吸热反应不需要加热也能进行，如Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应，C错误； D．在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，D正确； 故答案为：D。 2.已知下列键能数据（kJ·mol⁻¹）： H—H：436　　F—F：157　　H—F：568 反应：H2(g)+F2(g)→2HF(g) （1） 计算该反应的焓变 ΔH。 （2）判断该反应是吸热反应还是放热反应。 【答案】 C 【解析】断键吸热 = 436 + 157 = 593 kJ 成键放热 = 2 × 568 = 1136 kJ ΔH=断键吸热−成键放热=593−1136=−543 kJ⋅mol−1 （2）ΔH<0，该反应为放热反应。 题型 热化学方程式的描述 ▌例1 是一种高效、清洁的火箭燃料。0.25 mol 完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】B 【解析】0.25 mol N2H4(l) 完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量，则1 mol N2H4(l) 完全燃烧生成氮气和气态水时放热534 kJ，所以热化学方程式为 ； 故选B。 解题贴士 必标状态：物质后必须标注（s）、（l）、（g）、（aq）。 系数可变：化学计量数可为整数或分数，表示物质的量。 ΔH对应系数：ΔH数值必须与化学计量数成正比（系数加倍，ΔH加倍）。 符号必写：放热为 −，吸热为 +，单位 kJ/mol 不能漏。 不写条件：一般不写加热、点燃等反应条件（除非特殊温压）。 ▌对点练1-1 已知在25℃、101kPa下，氢气与碘蒸气反应的热化学方程式为。下列关于该热化学方程式的理解，正确的是 A．25℃、101kPa时，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)混合发生反应，释放的热量恰好为11 kJ B．若2 mol H2(g)和2 mol I2(g)反应生成4 mol HI(g)时，ΔH为-22kJmol-1 C．根据已知反应可知， D．反应热单位“kJmol-1”中“mol-1”指“1 mol H2(g)和1 mol I2(g)反应生成2 mol HI(g)” 【答案】D 【解析】A．该反应是可逆反应，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)反应生成HI(g)的物质的量小于2 mol，放出热量小于11 kJ，A错误； B．热化学方程式中反应热只与物质状态、化学计量数有关，与参与反应的物质的量无关，B错误； C．该反应的逆反应为吸热反应，故，C错误； D．根据热化学方程式的定义，反应热中“mol-1”表示“1 mol H2(g)和1 mol I2(g)反应生成2 mol HI(g)”，D正确； 故选D。 ▌对点练1-2 已知热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1，则关于该反应的说法正确的是 A．生成1molH2O(l)时放出571.6kJ热量 B．反应物的总能量小于生成物的总能量 C．当转移4mol电子时，放出的热量为571.6kJ D．2molH2(g)和1molO2(g)的总键能大于2molH2O(l)的总键能 【答案】C 【解析】A．根据反应的热化学方程式，生成2 mol H2O(l)放热571.6 kJ，生成1 mol H2O(l)放热285.8 kJ，A错误； B．该反应ΔH<0，表明反应是放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，B错误； C．根据反应的化学方程式，氢元素化合由0价升到+1价，升高1价，转移1个电子，转移4个电子，生成2分子水，转移4 mol电子对应生成2 mol H2O，放热571.6 kJ，C正确； D．键能比较：反应物键能总和-生成物键能总和=ΔH<0，故反应物键能总和小于生成物键能总和，D错误； 故答案选C。 题型 化学反应的焓变判断 ▌例2 下列说法中正确的是 A．已知  ，则金刚石比石墨稳定 B．稀醋酸与稀溶液反应：   C．  ；  ，则 D．反应的焓变等于生成物的总键能-反应物的总键能 【答案】C 【解析】A．已知  ，为吸热反应，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，A错误； B．醋酸是弱电解质存在电离平衡，电离过程是吸热过程，稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出热量小于57.3 kJ，B错误； C．气态S转化为固态S需要放出热量，故气态S放热多，则，C正确； D．反应的焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能，D错误； 故选C。 ▌对点练2-1 已知：。某些化学键的键能数据如表所示： 化学键 键能/ 436 243 432 255 339 下列说法正确的是 A．与反应生成时放出热量 B．与反应生成的热化学方程式为 C．反应的焓变生成物的键能之和-反应物的键能之和 D．分解吸收的热量比分解吸收的热量多，所以比稳定 【答案】B 【解析】A．反应的，当与反应时，只有参加反应，所以放出的热量为，故A不正确； B．根据表中键能数据可得热化学方程式：，结合可得热化学方程式：，故B正确； C．反应物的键能之和-生成物的键能之和，故C不正确； D．由于键的键能大于键，所以比稳定，故D不正确； 故选B。 ▌对点练2-2 已知：S2(s)=S2(g)　ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表所示： 化学键 H-H Cl-Cl H-Cl S=S H-S 键能/(kJ/mol) 436 243 431 255 339 下列说法正确的是 A．1 mol H2(g)与2 mol Cl2(g)反应生成HCl(g)时放出370 kJ热量 B．H2(g)与S2(s)反应生成H2S(g)的热化学方程式为2H2(g)＋S2(s)=2H2S(g)　ΔH＝－229 kJ·mol－1 C．反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和 D．1 mol H2S(g)分解吸收的热量比1 mol HCl(g)分解吸收的热量多，所以H2S(g)比HCl(g)稳定 【答案】C 【解析】A．反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的ΔH＝E(Cl—Cl)＋E(H—H)－2E(H—Cl)＝(243 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1)－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1，当2 mol Cl2(g)与1 mol H2(g)反应时，只有1 mol Cl2(g)参加反应，所以放出的热量为183 kJ，A错误； B．根据表中键能数据可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(g)=2H2S(g)　ΔH＝－229 kJ·mol－1，结合S2(s)=S2(g)　ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(s)=2H2S(g)　ΔH＝－224.5 kJ·mol－1，B错误； C．对于一个化学反应来说，它的反应焓变可以通过反应物和生成物之间的键能差来计算。具体地，反应焓变等于所有生成物键能的总和减去所有反应物键能的总和。这个公式可以表示为：反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，C正确； D．由于H—Cl的键能大于H—S，所以HCl(g)比H2S(g)稳定，D错误； 故选C。 题型反应热与键能、物质能量的关系 ▌例3 已知：某些化学键的键能数据如表所示： 化学键 键能 436 243 432 255 339 注：键能为1mol气态分子完全解离成气态原子所吸收的能量。 下列说法正确的是 A．反应的焓变生成物的键能之和一反应物的键能之和 B．与反应生成时放出370kJ热量 C．   D．断开硫硫键形成1mol硫原子需要吸收255kJ能量 【答案】C 【解析】A．在化学反应中，反应物中的化学键断裂吸收能量，生成物中化学键形成放出能量，反应物的键能之和-生成物的键能之和，A错误； B．反应的，当与反应时，只有参加反应，所以放出的热量为185kJ，B错误； C．根据表中键能数据可得热化学方程式：  ，结合  ，可得热化学方程式：  ，C正确； D．断开硫硫键形成2mol硫原子，吸收能量255kJ，则断开硫硫键形成1mol硫原子需要吸收能量127.5kJ，D错误； 故选C。 ▌对点练3-1 根据下表的数据，H2（g）＋Cl2（g）==2HCl（g）的反应热应为（ ） 部分物质的键能 H2 Cl2 HCl 键能（kJ·mol－1） 436 243 431 A．＋183.0 kJ·mol－1 B．－366.0 kJ·mol－1 C．－183.0 kJ·mol－1 D．＋211.0 kJ·mol－1 【答案】C 【解析】根据反应热和键能的关系，△H=反应物的总键能-生成物的总键能=（436＋431－2×431）kJ·mol－1=－183kJ·mol－1，故选项C正确。 ▌对点练3-2 下列说法正确的是 A．HCl稀溶液和NaOH稀溶液反应的中和热，则和稀溶液反应的反应热 B．的燃烧热，则反应的 C．反应热可以通过生成物的键能之和减去反应物的键能之和求得 D．1mol甲烷完全燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量数值上等于甲烷的燃烧热 【答案】B 【解析】A．HCl稀溶液和NaOH稀溶液反应的中和热，由于硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀会释放热量，因此和稀溶液反应的反应热，故A错误； B．的燃烧热，2molCO(g)完全燃烧放出566kJ的热，因此反应的，故B正确； C．反应热可以通过反应物的键能之和减去生成物的键能之和求得，故C错误； D．甲烷的燃烧热是指1mol甲烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量，故D错误。 综上所述，答案为B。 考点四 焓变与键能、物质能量的关系 ▌例4 下列说法正确的是 A．在任何条件下，化学反应的焓变都等于反应热 B．同温同压下， 在光照和点燃条件下的焓变不同 C．已知    ΔH则反应过程中断键吸收的总能量大于成键释放的总能量 D．吸热反应都需要加热才能进行 【答案】C 【解析】A．在恒压条件下，化学反应的焓变等于化学反应的反应热，A错误； B．焓变与反应的始态、终态有关，与反应条件无关，所以反应H2(g)＋Cl2 (g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，B错误； C．反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和；该反应为吸热反应，则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，C正确；   D．吸热反应不一定都需要加热才能进行，例如氢氧化钡晶体和氯化铵的反应自发反应，D错误； 故选C。 解题贴士 角度 核心公式 关键结论 物质能量（宏观） ΔH = 生成物总能量 − 反应物总能量 能量越低越稳定 键能（微观） ΔH = 反应物总键能 − 生成物总键能 键能越大越稳定 特别注意：物质能量与键能是反比关系——键能越大，物质自身能量越低，越稳定。 ▌对点练4-1 下列说法正确的是 A．物质发生化学反应不一定伴有能量的变化 B．已知  ，则石墨比金刚石稳定 C．在任何条件下，化学反应的焓变等于反应热 D．，下，稀盐酸和稀溶液反应的中和热，则含的稀硫酸与足量稀氢氧化钡溶液反应放出的热量为 【答案】B 【解析】A．化学反应必然伴随能量变化（吸热或放热），因此物质发生化学反应一定伴有能量变化，A错误； B．ΔH>0表明石墨转化为金刚石为吸热反应，说明石墨能量更低，更稳定，B正确； C．焓变（ΔH）等于反应热仅适用于恒压条件且无非体积功的情况，选项中的“任何条件”表述错误，C错误； D．硫酸与氢氧化钡反应生成BaSO4沉淀，额外释放沉淀热，总放热量应大于114.6kJ，而D选项未考虑此部分热量，D错误； 答案选B。 ▌对点练4-2 通常人们把拆开1mol某化学键所消耗的能量看作是该化学键的键能。键能的大小可衡量化学键的强弱，也可以估算化学反应的反应热。下表为某些化学键的键能 化学键 N-N O=O N≡N N-H 键能(kJ/mol) 154 500 942 a 已知火箭燃料肼()有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法正确的是 A．相同条件下比稳定 B．　 C．表中的a=391 D．图中的 【答案】C 【解析】A．N≡N的键能为942 kJ/mol，O=O 的键能为500kJ/mol，所以相同条件下N2比O2稳定，选项A错误； B．从图中可以看出，反应物为N2H4(g)＋O2(g)，生成物为N2(g)＋2H2O(g)，但方程式为，气态水转化为液态水放热，故，选项B错误； C．利用ΔH3建立有关a的等量关系，即ΔH3=154+4a+500=2218，a＝391，选项C正确； D．图中的 ΔH3=2752kJ/mol-534kJ/mol=+2218 kJ/mol，选项D错误； 答案选C。 基础通关 1.下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 【答案】A 【解析】A．生成物的总能量小于反应物时，反应向外释放能量，反应为放热反应，ΔH<0；生成物的总能量高于反应物时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0， A正确；B．在恒压条件下，化学反应的焓变(ΔH)数值上等于恒压反应热，B错误；C．有些反应的反应热不能通过实验直接测定，如碳不完全燃烧生成CO，C错误；D．当生成物的总焓高于反应物总焓时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0，D错误；故答案为：A。 2.下列有关能量的转化或利用说法错误的是 A．属于吸热过程 B．放热反应体系的焓减小，其反应热 C．需要加热或点燃才能发生的反应一定是吸热反应 D．使用天然气燃气灶时，化学能主要转化为热能和光能 【答案】C 【解析】A．H2→2H的过程，氢分子中共价键发生了断裂，断键吸热，故A正确；B．体系对外放出热量，焓减小，反应热ΔH<0，B正确；C．反应条件与吸热、放热无关，加热或点燃发生的反应可能为放热反应，如铝热反应是放热反应，但需要加热，故C错误；D．化学反应中能量变化主要表现为热量的变化，除了热能外，还可以是光能、电能等，故D正确；本题选C。 3.已知反应X＋Y=M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是 A．X的焓一定高于M B．Y的焓一定高于N C．X和Y的总焓一定高于M和N的总焓 D．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生 【答案】C 【解析】A．焓变是反应物焓之和与生成物焓之和的差值，X和Y的焓之和一定高于M和N的焓之和，故A错误；B．焓变是反应物焓之和与生成物焓之和的差值，不能确定Y的焓是否高于N，故B错误；C．该反应为放热反应，X和Y的总焓一定高于M和N的总焓，故C正确；D．放热反应有的也需要条件，入燃烧，故D错误；故答案为C。 4.如图所示，下列叙述正确的是 A．生成物能量总和大于反应物能量总和 B．生成要吸收 C． D． 【答案】D 【分析】由图可知，2mol氢气、1mol氧气反应生成2mol气态水的反应为反应物能量总和大于生成物能量总和的放热反应，反应的焓变为△H=—571.6kJ/mol，反应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H=—571.6kJ/mol。 【解析】A．由分析可知，该反应为反应物能量总和大于生成物能量总和的放热反应，故A错误； B．液态水的能量低于气态水，由分析可知，2mol氢气、1mol氧气反应生成2mol气态水放出的热量为571.6kJ，则2mol氢气、1mol氧气反应生成2mol液态水放出的热量大于571.6kJ，故B错误； C．由分析可知，2mol氢气、1mol氧气反应生成2mol气态水的反应为放热反应，则气态水分解的反应为吸热反应，反应的热化学方程式为2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ/mol，故C错误； D．液态水的能量低于气态水，由分析可知，2mol氢气、1mol氧气反应生成2mol气态水放出的热量为571.6kJ，则2mol氢气、1mol氧气反应生成2mol液态水放出的热量大于571.6kJ，故D正确； 故选D。 5.甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。 （1）甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 （2）过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？ ，原因是 。 （3）该反应的焓变ΔH= kJ·mol-1。 【答案】（1）吸热 （2）相同 化学反应的热效应仅与初始状态有关，与反应路径无关 （3）E2－E1 【解析】（1）由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，则甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是吸热反应； （2）反应热取决于反应物和生成物的总能量的大小，与起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关，则过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热相同； （3）该反应的焓变ΔH=生成物总能量-反应物总能量= E2－E1。 6.(24-25高二·上海市上海华东师范大学附属进华中学·期中)反应 A + B→C + Q(Q>0)分两步进行 ①A + B→X - Q(Q>0)；②X→C + Q(Q>0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】反应 A + B→C + Q(Q>0)放出热量，说明A+B能量总和大于C能量，①A+B→X- Q(Q>0)为吸热反应，则A+B能量总和小于X能量；②X→C+Q（Q＞0）为放热反应，则X能量大于C能量，符合条件的只有D，故选：D。 7.(24-25高二·上海市育才中学·期中)已知各共价键的键能如下表所示，下列说法正确的是 共价键 H-H F-F H-F H-Cl H-I 键能E (kJ/mol) 436 157 568 432 298 A．HF熔沸点高，是因为H−F键能较大 B．432kJ/mol＞E(H-Br)＞298kJ/mol C．表中看出F2能量最低 D．H2(g) +F2(g)=2HF(g) △H=+525 kJ/mol 【答案】B 【解析】A．HF熔沸点高，是因为HF分子间含氢键，与键能大小无关，故A错误； B．同主族从上往下半径逐渐增大，即Br的半径介于Cl和I之间，因此，H-Br的键能介于H-Cl和H-I之间，即432kJ/mol＞E(H-Br)＞298kJ/mol，故B正确； C．键能越大，共价键越稳定，根据数据，HF能量最低，故C错误； D．根据△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=(436+157-2×568)kJ/mol=-543 kJ/mol，H2(g) +F2(g)=2HF(g) △H=-543 kJ/mol，故D错误； 故选：B。 8.下列是一些化学键的键能。 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol-1) 414 489 565 155 根据键能数据估算反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为 A．1940 kJ·mol-1 B．-1940 kJ·mol-1 C．485 kJ·mol-1 D．-485 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】△H=反应物键能之和-生成物键能之和，结合图表中 键能数据和反应中化学键的判断进行计算，△H=414kJ/mol×4+4×155kJ/mol-(489kJ/mol×4+4×565kJ/mol)=-1940kJ/mol，故B正确； 故选：B。 9.下列反应中，生成物的总焓大于反应物总焓的是 A．硫在氧气中燃烧 B．氢氧化钡晶体与氯化铵混合 C．NaOH溶液与H2SO4溶液混合 D．Al在高温条件下与Fe2O3反应 【答案】B 【分析】生成物的总焓大于反应物总焓，说明反应为吸热反应，据此分析。 【解析】A．硫在氧气中燃烧为放热反应，故A错误； B．氢氧化钡晶体与氯化铵混合为吸热反应，故B正确； C．NaOH溶液与H2SO4溶液混合为放热反应，故C错误； D．Al在高温条件下与Fe2O3反应为放热反应，故D错误。 故选B。 10.下列反应属于吸热反应的是 A．酸碱中和反应 B．钠在空气中氧化 C．过氧化钠与水反应 D．石灰石分解 【答案】D 【解析】A．酸碱中和反应属于放热反应，故A错误； B．钠在空气中氧化，属于放热反应，故B错误； C．过氧化钠与水反应放出大量的热，属于放热反应，故C错误； D．石灰石在高温下的分解反应是吸热反应，在反应中吸收热量，故D正确； 故选D。 11.下列变化过程中 ΔH＜0的是 A．电解Al2O3得到Al和O2 B．HCl分解为H2和Cl2 C．镁与稀盐酸反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应 【答案】C 【解析】A．电解Al2O3得到Al和O2是吸热反应，ΔH>0，故A不选；B．HCl分解为H2和Cl2是吸热反应，ΔH>0，故B不选；C．镁与稀盐酸反应是放热反应，ΔH<0，故C选；D． Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应，ΔH>0，故D不选；故选C。 素养提升 1.(24-25高二·上海师范大学附属中学·期中)在相同温度和压强下，2氢气和1氧气，分别以点燃(反应①)和氢氧燃料电池(反应②)两种不同的方式反应生成2液态水。下列说法正确的是 。 A．反应的焓变①>②      B．体系内能变化①<②     C．放出的热量①>② 【答案】C 【解析】A．焓变的大小与反应物和生成物总能量的大小有关，反应①和反应②的反应物和生成物相同，反应物总能量和生成物总能量相同，则反应的焓变①=②，故A错误； B．反应①和反应②的反应物和生成物相同，反应物总能量和生成物总能量相同，则反应的体系内能变化①=②，故B错误； C．反应①的能量转化形式为化学能转化为热能、化学能，反应②的能量转化形式为化学能转化为电能、化学能，二者生成物的化学能相同，则反应放出的热量①>②，故C正确； 故答案为C。 2.下列有关说法正确的是 A．使用催化剂，只能加快化学反应的速率，不改变反应的焓变 B．与混合充分反应后，放出热量akJ，则： C．（1），则 D．的燃烧热为，则 【答案】A 【解析】A．催化剂只能改变反应的活化能，不会改变化学反应的反应热，反应热只与反应的始态与终态有关，与反应途径、是否使用催化剂无关，故使用催化剂，只能加快化学反应的速率，不改变反应的焓变故A正确； B．2molSO2、1molO2混合反应后，放出热量akJ，由于实际是可逆反应，因此若消耗2mol SO2，则放出的热量大于akJ，则，故B错误； C．由于生成了硫酸钡沉淀，因此放出的热量更多，焓变反而越小即，故C错误； D．H2的燃烧热为，稳定氧化物是H2O(l)，则，故D错误； 答案选A。 3.我们知道，任何化学反应过程中一定有物质变化，同时伴随道着能量变化。下图横坐标表示反应过程，纵坐标表示能量，关于下图的说法不正确的是 A．1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时，需要吸收5 kJ的能量 B．2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量 C．1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量 D．碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应 【答案】D 【解析】A．由图像可知1 mol固态碘与1 mol氢气的能量比2 mol HI气体能量低5kJ，则1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时，需要吸收5 kJ的能量，故A正确； B．2 mol HI气体的能量比1 mol碘蒸气与1 mol氢气低12kJ，2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量，故B正确；C．1 mol固态碘能量比1 mol碘蒸气低17kJ，则1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量，故C正确；D．由图像可知，碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是放热反应，故D错误；故答案为：D。 4.肼(H2N-NH2)燃烧涉及的共价键的键能与热化学方程式信息见下表： 共价键 N-H N-N O=O O-H 键能/(kJ·mol-1) 391 161 498 463 热化学方程式 N2H4(g)＋O2(g)→N2(g)＋2H2O(g)＋570kJ 则2N(g)→N2(g)＋Q，Q为 A．1882kJ B．941kJ C．483kJ D．241.5kJ 【答案】B 【解析】N2的结构式为N≡N，设N≡N的键能为x，由可知，4×391kJ/mol+161kJ/mol+498kJ/mol-x-4×463kJ/mol=-570kJ/mol，解得x=941kJ/mol，形成化学键需要释放能量，所以Q=941kJ。根据以上分析可知，Q=941kJ/mol，所以答案选B。 5.根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断，下列说法正确的是 A．NO(g)分解为N2(g)和O2(g)的反应是放热反应 B．2 mol O原子结合生成O2(g)时需要吸收498 kJ能量 C．1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1264 kJ能量 D．2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量为1444 kJ 【答案】A 【解析】A．N2(g)+O2(g)=2NO(g)的焓变为，该反应为吸热反应，则NO(g)分解为N2(g)和O2(g)的反应是放热反应，A正确；B．成键放出能量，2 mol O原子结合生成O2(g)时需要放出498 kJ能量，B错误；C．1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量，C错误；D．946 kJ和498 kJ分别是1 mol N2(g)和1 mol O2(g)分子中化学键断裂吸收的能量，2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量不能确定，D错误；答案选A。 6.中华传统文化蕴含着丰富的化学知识，下列诗句中主要涉及吸热反应的是 A．白居易《赋得古原草送别》：“野火烧不尽，春风吹又生。” B．苏轼《石炭》：“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍。” C．于谦《咏煤炭》：“爝火燃回春浩浩，烘炉照破夜沉沉。” D．李商隐《相见时难别亦难》：“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。” 【答案】B 【解析】A．“野火烧不尽，春风吹又生。”体现了植物中的有机物燃烧产生CO2、H2O，反应过程放出热量，反应为放热反应，A不符合题意； B．以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应为吸热反应，高温时碳与水蒸气的反应为吸热反应，B符合题意； C．体现了煤燃烧产生CO2，同时放出大量热量，使周围温度升高，同时明亮，C不符合题意； D．该诗句体现了蜡烛燃烧放出大量的热量，反应是放热反应，D不符合题意； 故合理选项是B。 迁移创新 1．（25-26高二上·福建厦门·阶段检测）为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 （1）某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。 ①仪器a的名称为_________。 ②实验小组取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数值比57.3 kJ/mol小，原因可能是_________（填选项符号）。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．配制0.50 mol/L NaOH溶液定容时俯视刻度线读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度 ③实验中改用30 mL0.50 mol/L的硫酸跟50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_________（填“相等”或“不相等”），所求中和热的数值会_________（填“相等”或“不相等”）。 （2）相同条件下，石墨比金刚石更稳定，则C（s，金刚石）=C（s，石墨）_________0（填“>”或“<”）。 （3）实验测得，完全燃烧生成和时放热23 kJ。写出该状态下表示燃烧热的热化学方程式为_________。 （4）“长征2F”运载火箭使用和（偏二甲肼）作推进剂。12.0 g液态在液态中燃烧生成、、三种气体，放出510 kJ热量。该反应的热化学方程式为_________。 （5）已知298.15 K、100 kPa时，，结合表格数据计算_________。 化学键 N-H H-H 键能 a 391 436 （6）肼与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ①   ②   ③   则反应的______（用含a、b、c的计算式表示）。 【答案】（1）玻璃搅拌器（或环形玻璃搅拌棒） acd 不相等 相等 （2） （3） （4） （5） （6） 【解析】（1）①仪器a用于搅拌混合物以使反应充分并使温度均匀，为防止热量传导散失，通常使用玻璃材质，名称为玻璃搅拌器（或环形玻璃搅拌棒）。 ②a．保温效果差会导致热量散失，测得温度差偏小，中和热数值偏小，符合题意； b．定容时俯视刻度线会导致溶液体积偏小，NaOH实际浓度偏大，反应生成的水更多，放出的热量偏大，不符合题意； c．分多次倒入会增加热量散失的时间，导致测得数值偏小，符合题意； d．未洗涤温度计直接测酸的温度，会导致酸碱在温度计表面提前反应，热量散失在量热计外，测得数值偏小，符合题意； 故答案选acd。 ③增加NaOH的浓度和物质的量，反应生成的水的物质的量增加，因此放出的总热量增加，即“不相等”；但中和热是指强酸强碱稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，是一个定值，与反应物的用量无关，因此所求中和热数值“相等”。 （2）相同条件下，石墨比金刚石更稳定，说明石墨的能量低于金刚石。由高能量的金刚石转化为低能量的石墨是一个放热过程，因此焓变。 （3）1 g CH3OH(l)燃烧放热23 kJ，则1 mol CH3OH(l)（质量为32 g）完全燃烧放出的热量为。燃烧热要求生成稳定的氧化物（液态水），故热化学方程式为：。 （4）12.0 g偏二甲肼（）的物质的量为。0.2 mol燃烧放出510 kJ热量，则1 mol燃烧放出的热量为。题目指出生成“三种气体”，故水为气态。热化学方程式为：。 （5）反应的焓变。根据方程式，可得：。代入数据：，解得。 （6）已知：①、②、③；目标反应为：。根据盖斯定律，将①②③即可消去、和，得到目标方程式。因此，目标反应的。 2．（23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末）是存在于燃气中的一种有害气体，脱除的方法有多种。回答下列问题： （1）氧化回收硫的反应原理为： i：  ； ii：   iii：   ①根据盖斯定律，反应iii中的______。 ②化学反应的焓变与反应物和生成物的键能(气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量)有关。已知某些化学键的键能如下表所示： 共价键 键能 339 246 a 120 结合（1）中反应原理a=___________。 （2）电解法治理是先用溶液吸收含的工业废气，所得溶液用惰性电极电解，阳极区所得溶液循环利用。 ①进入电解池的溶液中，溶质是______(填化学式)。 ②阳极的电极反应式为_________。 （3）天然气中含有杂质，某科研小组用氨水吸收得到溶液，已知时，，，，溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是_______(填字母)。 A． B． C． D． （4）工业上采用高温热分解的方法制取，在膜反应器中分离出。下，分解：。保持压强不变，反应达到平衡时，气体的体积分数随温度的变化曲线如图： ①在密闭容器中，关于上述反应的说法正确的是______(填字母)。 A．随温度的升高而增大 B．低压有利于提高的平衡分解率 C．维持温度、气体总压强不变时，向平衡体系中通入氩气，则 D．在恒容密闭容器中进行反应，当气体密度不再变化时，反应达到平衡状态 ②图中Q点：的平衡转化率为______；时，反应的______(为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1）-233 464 （2）FeCl2、HCl （3）AC （4）AB 50% 20.2 【解析】（1）①由盖斯定律可知，得反应iii，故； ②反应的焓变等于反应物的键能和减去反应物的键能和，结合ii 反应焓变可知，，可求得：a=464； （2）①由图示可知，反应池中反应为：，因此进入电解池的溶质为FeCl2、HCl； ②亚铁离子在阳极失去电子发生氧化反应生成铁离子，阳极的电极反应式为； （3）溶液中铵根离子水解常数为、的水解常数为>，水解程度大于铵根离子水解程度且大于其本身电离程度，使得溶液显碱性，故所含粒子浓度大小关系为：，A正确、B错误、D错误；，C正确； 故选AC； （4）①A．，温度升高，硫化氢的体积分数减小，硫蒸汽和氢气的体积分数增大，反应正向进行，因此随温度的升高而增大，正确； B．反应正向体积增大，减小压强平衡正向移动，低压有利于提高硫化氢的平衡分解率，正确； C．恒温恒压，通入氩气，对于反应相当于减小压强，平衡正向移动，v(正)＞v(逆)，错误； D．恒容容器，都是气体参加的反应，密度是定值，密度不再变化不能判断平衡，错误； 故选AB； ②Q点硫化氢和氢气的体积分数相等，即物质的量相等；设硫化氢投料为1mol 则1-a=a，a=0.5mol，硫化氢的转化率为50%；1330℃即为Q点，则硫化氢、氢气、的物质的量分别为0.5mol、0.5mol、0.25mol，总的物质的量为1.25mol，。 3．（19-20高一下·山西太原·阶段检测）（1）已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃。在常温常压条件下，AX3与X2气体反应生成1molAX5固体，放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为_______________。 （2）在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇(C2H5OH)完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_______________。 （3）NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是_______________。 （4）化学反应中放出的热能(焓变，ΔH)与反应物和生成物的键能(E)有关。已知：E(H—H)＝436kJ•mol－1，E(Cl—Cl)＝243kJ•mol－1，E(H—Cl)＝432kJ•mol－1。则H2(g)＋Cl2(g) ＝2HCl(g) ΔH＝_______________。 （5）如图是N2(g)和H2(g)反应生成2molNH3(g)过程中能量变化的示意图，请计算每生成1molNH3(g)放出热量为_______________。 【答案】 AX3(l)＋X2(g) ＝AX5(s) ΔH＝－123.8kJ·mol－1 C2H5OH(l)＋3O2(g)→2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2QkJ·mol－1 NaBH4(s)＋2H2O(l) ＝NaBO2(s)＋4H2(g) ΔH＝－216kJ·mol－1 －185kJ·mol－1 46.1kJ 【分析】（1）根据AX3的熔沸点判断常温时的状态，结合生成lmol AX5，放出热量123.8kJ，书写反应的热化学方程式； （2）100gCaCO3的物质的量为1mol，生成1molCaCO3要消耗0.5molC2H5OH，因此0.5molC2H5OH完全燃烧时放出热量QkJ，据此写出热化学方程式； （3）在25℃、101kPa下，每消耗0.1molNaBH4(s)放热21.6kJ，则消耗1molNaBH4(s)放热216.0kJ，据此书写热化学方程式； （4）依据△H=反应物键能总和-生成物键能总和计算； （5）依据图象，生成2mol氨气反应焓变=正反应的活化能-逆反应的活化能，再计算得到1mol氨气放出的热量。 【解析】（1）AX3的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃，则室温时，AX3为液态，AX3与X2气体反应生成1molAX5固体，放出热量123.8kJ，该反应的热化学方程为：AX3(l)+X2(g) ＝AX5(s) △H＝-123.8 kJ/mol，故答案为：AX3(l)+X2(g) ＝AX5(s) △H＝-123.8 kJ/mol； （2） 100gCaCO3的物质的量为＝1mol，根据C原子守恒，生成1molCaCO3需要0.5molC2H5OH，所以0.5molC2H5OH完全燃烧时放出热量QkJ，则1molC2H5OH完全燃烧时放出热量2QkJ，则乙醇燃烧的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+3H2O(l) △H＝-2Q kJ/mol，故答案为：C2H5OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+3H2O(l) △H＝-2Q kJ/mol； （3）3.8g NaBH4(s)物质的量为＝0.1mol，在25℃、101kPa下，每消耗0.1molNaBH4(s)放热21.6kJ，则消耗1molNaBH4(s)放热216kJ，则热化学方程式为NaBH4(s)+2H2O(l) ＝NaBO2(s)+4H2(g) △H＝-216kJ/mol，故答案为：NaBH4(s)+2H2O(l) ＝NaBO2(s)+4H2(g) △H＝-216kJ/mol； （4）E(H-H) ＝436kJ/mol，E(Cl-Cl) ＝243kJ/mol ，E(H—Cl)＝432 kJ/mol，H2(g)+Cl2(g) ＝2HCl(g) △H＝反应物键能总和-生成物键能总和＝436kJ/mol+243kJ/mol-2×432 kJ/mol＝-185kJ/mol，故答案为：-185kJ/mol； （5）根据N2和H2反应生成2mol NH3过程中能量变化示意图，反应焓变△H＝正反应的活化能-逆反应的活化能＝335kJ/mol-427.2kJ/mol＝-92.2kJ/mol，所以生成1mol氨气放热46.1kJ，故答案为：46.1 kJ。 【点睛】书写热化学方程式要注意标注清楚物质的状态，这也是本题的易错点，本题的另一个易错点为（4）和（5）要注意焓变的计算方法。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 化学反应的热效应 第一节 化学反应与能量变化 第2课时 化学反应的焓变 课标要点 1. 能说出焓的含义，知道焓是描述物质本身能量状态的一个物理量，并能辨识体系与环境的能量关系。 2. 能掌握焓变的概念，知道焓变是生成物与反应物焓的差值（ΔH = H(生成物)－H(反应物)），并能运用ΔH的正负判断反应是放热还是吸热。 3. 能理解焓变与反应热的关系，知道在恒压条件下反应热等于焓变（ΔH = Qp），并能举例说明二者在数值和符号上的对应关系。 4. 能看懂并绘制简单的焓变示意图（能量—反应进程图），能根据图像判断反应物与生成物的能量高低、ΔH的正负，以及反应的放热或吸热性质。 学习重难点 重点： 1.焓变与反应热的计算； 2.焓变与反应热的关系； 3.吸放热反应的分类和辨别。 难点： 1.焓变与反应热的计算。 知识点 焓与焓变 1．焓：是一种与 _______有关的物理量，常用符号_______表示。 2．焓变：一个化学反应在等压条件下由生成物和反应物的焓的差值叫焓变，常用符号 _______表示，单位：_______。 3．计算表达式 （1）ΔH =生成物的总能量-反应物的总能量 （2）ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和 特别提醒 1.焓（H）的绝对值无法测定：焓是物质的内能与压力势能之和，是一个状态函数，但无法测得绝对数值。化学上只关心焓变（ΔH），即反应前后焓的变化量。 2.恒压条件是关键：焓变定义中的“等压条件”不可忽略。在恒压条件下，焓变等于反应热（Qp），这是二者能等同使用的前提。 3.两种计算表达式等价： ΔH = H(生成物) − H(反应物)（定义式，从能量角度） ΔH = 反应物键能总和 − 生成物键能总和（从键能角度） 二者本质一致：前者比较反应物与生成物的能量高低，后者比较断键吸热与成键放热的差值。 4符号与能量变化的对应关系： ΔH < 0 → 生成物总能量低于反应物总能量 → 放热反应 ΔH > 0 → 生成物总能量高于反应物总能量 → 吸热反应 易错提醒 1.混淆“焓”与“焓变”：焓（H）是状态量，可理解为一个体系中储存的总能量（但绝对不可测）。 焓变（ΔH）是变化量，等于生成物与反应物焓的差值——这是真正在计算和讨论的量。描述时应准确选用“焓变”一词，勿简化为“焓”。 2.键能公式ΔH = 反应物键能总和 − 生成物键能总和 记忆方法：断键吸热为正，成键放热为负，所以 ΔH = 断键吸热 − 成键放热 = E(反应物) − E(生成物)。 键能公式不适用于离子化合物，键能法只适用于共价化合物（存在明确的共价键）。 教材延伸 标准摩尔生成焓：在标准状态下，由最稳定的单质生成1 mol某物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓（ΔfH°）。最稳定单质的标准摩尔生成焓规定为零（如C的稳定单质为石墨，而非金刚石）。 由此可计算任意反应的焓变：ΔH° = ΣΔfH°(生成物) − ΣΔfH°(反应物)。此方法与键能法互为补充，适用于各类化合物（包括离子化合物）。 随学随练 1.下列关于焓和焓变的说法，正确的是（　） A．焓的绝对值可以准确测量 B．焓变只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关 C．反应物键能总和越小，ΔH越小（越负） D．等压条件下，反应热等于内能变化 2．已知：H—H键能为436 kJ·mol⁻¹，Cl—Cl键能为243 kJ·mol⁻¹，H—Cl键能为431 kJ·mol⁻¹。 反应：H₂(g) + Cl₂(g) === 2HCl(g) 的 ΔH 为（　） A．−183 kJ·mol⁻¹　　　B．+183 kJ·mol⁻¹ C．−366 kJ·mol⁻¹　　　D．+366 kJ·mol⁻¹ 知识点反应热与焓变的关系 1. 反应热与焓变的比较 比较项目 反应热（Q） 焓变（ΔH） 概念 在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量 在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量 符号 Q ΔH 单位 kJ kJ·mol⁻¹ 放热反应 Q ＞ 0（放出热量） ΔH ＜ 0（放出热量） 吸热反应 Q ＜ 0（吸收热量） ΔH ＞ 0（吸收热量） 相互关系 在恒压条件下的反应热即是焓变（Qp = ΔH） 补充说明： 反应热Q未指明条件时，通常默认为恒压条件下的反应热（Qp），此时与ΔH在数值上相等。 若反应在恒容条件下进行，反应热为Qv，其数值与ΔH一般不相等（仅当反应前后气体物质的量不变时近似相等）。 ΔH的单位为kJ·mol⁻¹，表示“按所给化学方程式进行1 mol反应时的热量变化”，与Q的单位kJ有所区别。 特别提醒 1.反应热（Q）与焓变（ΔH）的条件区别：反应热Q一般指“反应物与生成物同温”时吸收或放出的热量，未限定压强条件；焓变ΔH则特指恒温、恒压条件下的热效应。二者在恒压条件下数值相等（Qp = ΔH），这是二者能关联使用的前提。 2.Q > 0 表示放热，而ΔH与此相反。在后续学习中，Q的符号约定在不同情境下可能有所不同，但焓变ΔH的符号约定在高中阶段始终不变，为反应热的最终判定和书写依据。 3.ΔH的单位为 kJ·mol-1，表示“按所给热化学方程式的化学计量数，进行1 mol反应时的热量变化”。若方程式系数加倍，ΔH数值也需同倍数变化。 4.同一反应ΔH与Q的数值关系：对于同一反应，在恒压条件下，ΔH与Q的数值相等、符号相反（Q以“放出为正”，ΔH以“放出为负”）。这是初学者最容易混淆的地方。 5.恒容条件需注意：ΔH是恒压热（Qp），若反应在恒容条件下进行，反应热为Qv。Qv与Qp一般不相等，其差值等于 Δn(g)·RT（Δn为反应前后气体物质的量变化）。高中阶段一般只讨论恒压条件。 易错提醒 1.放热反应：Q > 0，ΔH < 0（符号相反！）吸热反应：Q < 0，ΔH > 0（符号相反！） 记忆口诀：“Q正放，ΔH负放；Q负吸，ΔH正吸。 2.并非所有反应热都等于焓变，只有恒压条件下的反应热（Qp）才等于焓变。 3.加热是引发反应的条件，吸/放热是反应的热效应，二者无必然对应关系。燃烧是放热反应但需加热至着火点才能引发；Ba(OH)2·8H₂O与NH4Cl反应是吸热反应但在常温下即能进行。 教材延伸 放热反应（ΔH < 0）有利于自发，但并非一定自发（如常温下H₂与O₂需点燃才能反应，该反应是放热的但不自发进行——这里还需引入活化能和动力学因素加以解释）； 吸热反应（ΔH > 0）不利于自发，但并非一定不自发（如NH₄Cl与Ba(OH)₂·8H₂O反应在常温下自发吸热，该反应还伴随熵增，两者共同驱动反应进行）。反应的自发性由焓变（ΔH）和熵变（ΔS）共同决定，将在后续“化学反应进行的方向”中系统学习。 随学随练 1.下列关于反应热（Q）和焓变（ΔH）的说法中，正确的是（　） A．放热反应的Q < 0，ΔH < 0 B．吸热反应的Q > 0，ΔH > 0 C．恒压条件下，反应热等于焓变 D．焓变越大，反应放出的热量越多 2．中国所究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅲ属于放热反应 C．总反应是吸热反应 D．过程I吸收了能量 知识点 放热反应与吸热反应 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 表示方法 ΔH___0 ΔH___0 形成 原因 能量变化 反应物的总能量____生成物的总能量 反应物的总能量___生成物的总能量 键能变化 反应物的总键能___生成物的总键能 反应物的总键能___生成物的总键能 反应类型 ①所有的燃烧反应 ②大多数化合反应 ③活泼金属（如Na、Mg、Zn、Fe）与酸或盐溶液的置换反应 ④酸碱中和反应 ⑤铝热反应 ①大多数分解反应 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③C和CO2的反应 ④C和H2O(g)的反应 ⑤NaHCO3与盐酸的反应 反应过程图示 与化学键的关系 本质：化学反应就是旧键断裂（吸收能量）和新键形成（释放能量）的过程。 放热（ΔH＜0）：断键吸收的能量 < 成键释放的能量。即“赚”的能量多，多余的能量以热能形式放出。 吸热（ΔH＞0）：断键吸收的能量 > 成键释放的能量。即“亏”的能量多，需要从环境吸收能量来补足。 联系 ①ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和 ②键能越大，物质能量越___，越____；反之键能越小，物质能量越___，越_______ 易错提醒 （1）键能越大，意味着拆开该键所需能量越多，该物质本身能量越低，在自然界中越难发生反应，因此越稳定（如N₂的氮氮三键）。反之，键能小，物质能量高，越活泼（不稳定）。 （2）不能简单将“化合”等同于放热，“分解”等同于吸热。 特例：C + CO2 ⇌ 2CO（化合反应，但吸热）。 特例：2H2O2 ⇌ 2H2O + O2↑（分解反应，但放热）。 （3）吸热反应不一定需加热（如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl常温下即可吸热），放热反应也常需加热（如铝热反应需高温引发，燃烧反应需点燃达到着火点）。加热只是引发条件，与反应是吸热还是放热无必然联系。 教材延伸 从能量守恒角度看： 放热反应：反应物的化学能（内能）转化为热能和生成物的化学能。环境温度升高。 吸热反应：环境的热能转化为生成物的化学能（储存在化学键中）。环境温度降低。 稳定性的宏观判断：能量越低越稳定。因此，放热反应通常倾向于生成更稳定的物质，但这并不意味着反应一定能自发进行（还受活化能影响）。 随学随练 1. 下列说法中不正确的是 A．化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能 B．热化学方程式既表明了化学反应中的物质变化，也表明了其中的能量变化 C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D．放热反应一定不需加热就能发生 2. 反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应是吸热反应 B．放热反应都需要加热 C．H-H键断裂过程释放能量 D．反应物的总能量大于生成物的总能量 知识点化学反应中能量变化的原因 1.从物质总能量（宏观）角度判断，如图所示： 左图：若 E（反应物总能量）＞ E（生成物总能量） 结果：反应放出能量（放热反应，ΔH＜0）。 类比：反应物“钱多”，生成物“钱少”，多出来的钱以热能形式散发出去。 右图：若 E（反应物总能量）＜ E（生成物总能量） 结果：反应吸收能量（吸热反应，ΔH＞0）。 类比：生成物“钱多”，反应物“钱不够”，需要从外界（环境）吸收能量来补足。 图形判断口诀（看图记忆）： 起点（反应物）高于终点（生成物） → 放热（向下走）。 起点（反应物）低于终点（生成物） → 吸热（向上走）。 2.从化学键能（微观）角度判断 若断键吸收的总能量 ＞ 成键释放的总能量 结果：反应吸收能量（吸热反应）。 若断键吸收的总能量 ＜ 成键释放的总能量 结果：反应放出能量（放热反应）。 公式（计算题核心）： ΔH = 反应物总键能 － 生成物总键能 代入数值后，若 ΔH ＞ 0 → 吸热； 代入数值后，若 ΔH ＜ 0 → 放热。 判断依据 放热反应 吸热反应 总能量（宏观） 反应物总能量 高 反应物总能量 低 键能（微观） 断键吸能 ＜ 成键放能 断键吸能 ＞ 成键放能 ΔH 符号 ΔH ＜ 0（负值） ΔH ＞ 0（正值） 特别提醒 1. 化学反应中能量变化的主要形式是热能，但不是唯一形式。化学反应中能量变化通常以热能（放热或吸热）形式表现，但还可以转化为光能（如镁条燃烧）、电能（原电池）、机械能（爆炸）等。 2. 吸热反应与放热反应都是化学反应，均需遵循能量守恒。 放热反应：反应物的化学能 → 生成物的化学能 + 热能（环境温度升高）。 吸热反应：反应物的化学能 + 热能（环境温度降低） → 生成物的化学能。 3. 键能越大 ≠ 物质越难发生反应——要看断键位置 虽然键能大通常意味着物质稳定（如N2），但若反应涉及全部断键，则键能大的反应物确实需要更多能量引发。若反应为离子反应（无共价键断裂）或分子间反应，键能分析不适用。 易错提醒 1.加热只是引发条件，与吸放热无必然联系。放热反应也需加热（如铝热反应需高温引发，燃烧需点燃）。 吸热反应可不加热（如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl常温下吸热）。 2.键能越大 → 物质能量越低 → 越稳定（如N2）。键能越小 → 物质能量越高 → 越活泼（不稳定）（如白磷）。 教材延伸 1. 活化能（Eₐ）：反应物从常态变为活化分子所需吸收的最低能量（决定反应速率）。 ΔH：反应物与生成物总能量的差值（决定吸放热）。 关系：即使ΔH＜0（放热），反应物仍需先吸收能量（达到活化能）才能开始反应。所以放热反应也可能需要加热/点燃。 2. 催化剂能降低活化能（Eₐ），使反应更容易发生（加快速率）。 但催化剂不改变ΔH（反应物和生成物的总能量差不变），只改变反应路径和速率。 随学随练 1．下列说法正确的是 A．在化学反应中发生物质变化的同时，一定发生能量变化 B．H>0表示放热反应，H<0表示吸热反应 C．H的大小与热化学方程式中化学计量数无关 D．生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，H>0 2．下列说法正确的是 A．图1为放热反应，放热反应不需要加热就能反应 B．图2为吸热反应，分解反应均为吸热反应 C．反应热描述的是化学反应前后热量的变化，任何化学反应都有反应热 D．浓硫酸溶于水时，体系的温度升高，该过程属于放热反应，能量变化可用图1表示 拓展反应热与焓变的关系 1. 反应热是指化学反应过程中吸收或放出的热量。反应热是过程量，与反应的具体路径无关，只与反应的初态（反应物）和终态（生成物）有关。 2. 在等压条件（即恒压，通常指敞口容器中，压强等于外界大气压）下进行的化学反应，其反应热在数值上等于反应的焓变。用 ΔH 来表示反应热。 3. 焓变（ΔH）与吸热/放热反应的对应关系 （1）放热反应：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：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。 核心记忆口诀：放负吸正（放热 ΔH 为负，吸热 ΔH 为正） 4.对比表格： 对比维度 放热反应 吸热反应 能量流向 体系 → 环境（放出） 体系 ← 环境（吸收） 体系焓变 焓减小（能量降低） 焓增大（能量升高） ΔH 符号 ΔH ＜ 0（负值） ΔH ＞ 0（正值） 环境温度 升高（热量传入环境） 降低（热量被体系吸走） 活学活用 1.下列关于反应热和焓变的理解正确的是 A．任何条件下，同一反应的反应热与反应的焓变都是相等的 B．反应热就是反应中放出的热量 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测量 D．反应产物的总焓大于反应物的总焓时， 2.焓与焓变 (1)焓(H)：是一个与内能有关的_____。 (2)焓变(△H)：在恒压下，化学反应过程中_____的热量称为该反应的焓变。常用单位kJ/mol或kJ·mol-1. (3)反应热与焓变的关系 在_____条件下进行的化学反应的反应热等于反应的_____，因此常用_____表示反应热。 (4)焓变与吸热反应和放热反应的关系 ①放热反应：反应体系向环境_____能量，反应体系的焓_____，ΔH为负值，即ΔH＜0。 ②吸热反应：反应体系从环境中_____能量，反应体系的焓_____，ΔH为正值，即ΔH＞0。 拓展辨别吸热反应和放热反应 判断角度 判断依据 放热反应 吸热反应 ①宏观能量 反应物与生成物的总能量大小 反应物总能量 ＞ 生成物总能量 反应物总能量 ＜ 生成物总能量 ②微观键能 断键吸热与成键放热的相对大小 断键吸热 ＜ 成键放热 断键吸热 ＞ 成键放热 ③ΔH 符号 焓变的正负 ΔH ＜ 0 ΔH ＞ 0 活学活用 1．关于能量的说法正确的是 A．水变成水蒸气时吸收的能量就是该过程的反应热 B．可逆反应的与反应进行的程度有关 C．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 D．等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变 2.已知下列键能数据（kJ·mol⁻¹）： H—H：436　　F—F：157　　H—F：568 反应：H2(g)+F2(g)→2HF(g) （1）计算该反应的焓变 ΔH。 （2）判断该反应是吸热反应还是放热反应。 题型 热化学方程式的描述 ▌例1 是一种高效、清洁的火箭燃料。0.25 mol 完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是 A．   B．   C．   D．   解题贴士 必标状态：物质后必须标注（s）、（l）、（g）、（aq）。 系数可变：化学计量数可为整数或分数，表示物质的量。 ΔH对应系数：ΔH数值必须与化学计量数成正比（系数加倍，ΔH加倍）。 符号必写：放热为 −，吸热为 +，单位 kJ/mol 不能漏。 不写条件：一般不写加热、点燃等反应条件（除非特殊温压）。 ▌对点练1-1 已知在25℃、101kPa下，氢气与碘蒸气反应的热化学方程式为。下列关于该热化学方程式的理解，正确的是 A．25℃、101kPa时，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)混合发生反应，释放的热量恰好为11 kJ B．若2 mol H2(g)和2 mol I2(g)反应生成4 mol HI(g)时，ΔH为-22kJmol-1 C．根据已知反应可知， D．反应热单位“kJmol-1”中“mol-1”指“1 mol H2(g)和1 mol I2(g)反应生成2 mol HI(g)” ▌对点练1-2 已知热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1，则关于该反应的说法正确的是 A．生成1molH2O(l)时放出571.6kJ热量 B．反应物的总能量小于生成物的总能量 C．当转移4mol电子时，放出的热量为571.6kJ D．2molH2(g)和1molO2(g)的总键能大于2molH2O(l)的总键能 题型 化学反应的焓变判断 ▌例2 下列说法中正确的是 A．已知  ，则金刚石比石墨稳定 B．稀醋酸与稀溶液反应：   C．  ；  ，则 D．反应的焓变等于生成物的总键能-反应物的总键能 ▌对点练2-1 已知：。某些化学键的键能数据如表所示： 化学键 键能/ 436 243 432 255 339 下列说法正确的是 A．与反应生成时放出热量 B．与反应生成的热化学方程式为 C．反应的焓变生成物的键能之和-反应物的键能之和 D．分解吸收的热量比分解吸收的热量多，所以比稳定 ▌对点练2-2 已知：S2(s)=S2(g)　ΔH＝＋4.5 kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表所示： 化学键 H-H Cl-Cl H-Cl S=S H-S 键能/(kJ/mol) 436 243 431 255 339 下列说法正确的是 A．1 mol H2(g)与2 mol Cl2(g)反应生成HCl(g)时放出370 kJ热量 B．H2(g)与S2(s)反应生成H2S(g)的热化学方程式为2H2(g)＋S2(s)=2H2S(g)　ΔH＝－229 kJ·mol－1 C．反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和 D．1 mol H2S(g)分解吸收的热量比1 mol HCl(g)分解吸收的热量多，所以H2S(g)比HCl(g)稳定 题型反应热与键能、物质能量的关系 ▌例3 已知：某些化学键的键能数据如表所示： 化学键 键能 436 243 432 255 339 注：键能为1mol气态分子完全解离成气态原子所吸收的能量。 下列说法正确的是 A．反应的焓变生成物的键能之和一反应物的键能之和 B．与反应生成时放出370kJ热量 C．   D．断开硫硫键形成1mol硫原子需要吸收255kJ能量 ▌对点练3-1 根据下表的数据，H2（g）＋Cl2（g）==2HCl（g）的反应热应为（ ） 部分物质的键能 H2 Cl2 HCl 键能（kJ·mol－1） 436 243 431 A．＋183.0 kJ·mol－1 B．－366.0 kJ·mol－1 C．－183.0 kJ·mol－1 D．＋211.0 kJ·mol－1 ▌对点练3-2 下列说法正确的是 A．HCl稀溶液和NaOH稀溶液反应的中和热，则和稀溶液反应的反应热 B．的燃烧热，则反应的 C．反应热可以通过生成物的键能之和减去反应物的键能之和求得 D．1mol甲烷完全燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量数值上等于甲烷的燃烧热 考点四 焓变与键能、物质能量的关系 ▌例4 下列说法正确的是 A．在任何条件下，化学反应的焓变都等于反应热 B．同温同压下， 在光照和点燃条件下的焓变不同 C．已知    ΔH则反应过程中断键吸收的总能量大于成键释放的总能量 D．吸热反应都需要加热才能进行 解题贴士 角度 核心公式 关键结论 物质能量（宏观） ΔH = 生成物总能量 − 反应物总能量 能量越低越稳定 键能（微观） ΔH = 反应物总键能 − 生成物总键能 键能越大越稳定 特别注意：物质能量与键能是反比关系——键能越大，物质自身能量越低，越稳定。 ▌对点练4-1 下列说法正确的是 A．物质发生化学反应不一定伴有能量的变化 B．已知  ，则石墨比金刚石稳定 C．在任何条件下，化学反应的焓变等于反应热 D．，下，稀盐酸和稀溶液反应的中和热，则含的稀硫酸与足量稀氢氧化钡溶液反应放出的热量为 ▌对点练4-2 通常人们把拆开1mol某化学键所消耗的能量看作是该化学键的键能。键能的大小可衡量化学键的强弱，也可以估算化学反应的反应热。下表为某些化学键的键能 化学键 N-N O=O N≡N N-H 键能(kJ/mol) 154 500 942 a 已知火箭燃料肼()有关化学反应的能量变化如图所示，则下列说法正确的是 A．相同条件下比稳定 B．　 C．表中的a=391 D．图中的 基础通关 1.下列关于反应热和焓变的说法正确的是 A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 2.下列有关能量的转化或利用说法错误的是 A．属于吸热过程 B．放热反应体系的焓减小，其反应热 C．需要加热或点燃才能发生的反应一定是吸热反应 D．使用天然气燃气灶时，化学能主要转化为热能和光能 3.已知反应X＋Y=M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是 A．X的焓一定高于M B．Y的焓一定高于N C．X和Y的总焓一定高于M和N的总焓 D．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生 4.如图所示，下列叙述正确的是 A．生成物能量总和大于反应物能量总和 B．生成要吸收 C． D． 5.甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。 （1）甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 （2）过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？ ，原因是 。 （3）该反应的焓变ΔH= kJ·mol-1。 6.(24-25高二·上海市上海华东师范大学附属进华中学·期中)反应 A + B→C + Q(Q>0)分两步进行 ①A + B→X - Q(Q>0)；②X→C + Q(Q>0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 7.(24-25高二·上海市育才中学·期中)已知各共价键的键能如下表所示，下列说法正确的是 共价键 H-H F-F H-F H-Cl H-I 键能E (kJ/mol) 436 157 568 432 298 A．HF熔沸点高，是因为H−F键能较大 B．432kJ/mol＞E(H-Br)＞298kJ/mol C．表中看出F2能量最低 D．H2(g) +F2(g)=2HF(g) △H=+525 kJ/mol 8.下列是一些化学键的键能。 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol-1) 414 489 565 155 根据键能数据估算反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH为 A．1940 kJ·mol-1 B．-1940 kJ·mol-1 C．485 kJ·mol-1 D．-485 kJ·mol-1 9.下列反应中，生成物的总焓大于反应物总焓的是 A．硫在氧气中燃烧 B．氢氧化钡晶体与氯化铵混合 C．NaOH溶液与H2SO4溶液混合 D．Al在高温条件下与Fe2O3反应 10.下列反应属于吸热反应的是 A．酸碱中和反应 B．钠在空气中氧化 C．过氧化钠与水反应 D．石灰石分解 11.下列变化过程中 ΔH＜0的是 A．电解Al2O3得到Al和O2 B．HCl分解为H2和Cl2 C．镁与稀盐酸反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应 素养提升 1.(24-25高二·上海师范大学附属中学·期中)在相同温度和压强下，2氢气和1氧气，分别以点燃(反应①)和氢氧燃料电池(反应②)两种不同的方式反应生成2液态水。下列说法正确的是 。 A．反应的焓变①>②      B．体系内能变化①<②     C．放出的热量①>② 2.下列有关说法正确的是 A．使用催化剂，只能加快化学反应的速率，不改变反应的焓变 B．与混合充分反应后，放出热量akJ，则： C．(1)，则 D．的燃烧热为，则 3.我们知道，任何化学反应过程中一定有物质变化，同时伴随道着能量变化。下图横坐标表示反应过程，纵坐标表示能量，关于下图的说法不正确的是 A．1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时，需要吸收5 kJ的能量 B．2 mol HI气体分解生成1 mol碘蒸气与1 mol氢气时需要吸收12 kJ的能量 C．1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量 D．碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应 4.肼(H2N-NH2)燃烧涉及的共价键的键能与热化学方程式信息见下表： 共价键 N-H N-N O=O O-H 键能/(kJ·mol-1) 391 161 498 463 热化学方程式 N2H4(g)＋O2(g)→N2(g)＋2H2O(g)＋570kJ 则2N(g)→N2(g)＋Q，Q为 A．1882kJ B．941kJ C．483kJ D．241.5kJ 5.根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断，下列说法正确的是 A．NO(g)分解为N2(g)和O2(g)的反应是放热反应 B．2 mol O原子结合生成O2(g)时需要吸收498 kJ能量 C．1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1264 kJ能量 D．2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量为1444 kJ 6.中华传统文化蕴含着丰富的化学知识，下列诗句中主要涉及吸热反应的是 A．白居易《赋得古原草送别》：“野火烧不尽，春风吹又生。” B．苏轼《石炭》：“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍。” C．于谦《咏煤炭》：“爝火燃回春浩浩，烘炉照破夜沉沉。” D．李商隐《相见时难别亦难》：“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。” 迁移创新 1．（25-26高二上·福建厦门·阶段检测）为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 (1)某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。 ①仪器a的名称为_________。 ②实验小组取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数值比57.3 kJ/mol小，原因可能是_________（填选项符号）。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．配制0.50 mol/L NaOH溶液定容时俯视刻度线读数 c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度 ③实验中改用30 mL0.50 mol/L的硫酸跟50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_________（填“相等”或“不相等”），所求中和热的数值会_________（填“相等”或“不相等”）。 (2)相同条件下，石墨比金刚石更稳定，则C（s，金刚石）=C（s，石墨）_________0（填“>”或“<”）。 (3)实验测得，完全燃烧生成和时放热23 kJ。写出该状态下表示燃烧热的热化学方程式为_________。 (4)“长征2F”运载火箭使用和（偏二甲肼）作推进剂。12.0 g液态在液态中燃烧生成、、三种气体，放出510 kJ热量。该反应的热化学方程式为_________。 (5)已知298.15 K、100 kPa时，，结合表格数据计算_________。 化学键 N-H H-H 键能 a 391 436 (6)肼与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ①   ②   ③   则反应的______（用含a、b、c的计算式表示）。 2．（23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末）是存在于燃气中的一种有害气体，脱除的方法有多种。回答下列问题： (1)氧化回收硫的反应原理为： i：  ； ii：   iii：   ①根据盖斯定律，反应iii中的______。 ②化学反应的焓变与反应物和生成物的键能(气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量)有关。已知某些化学键的键能如下表所示： 共价键 键能 339 246 a 120 结合(1)中反应原理a=___________。 (2)电解法治理是先用溶液吸收含的工业废气，所得溶液用惰性电极电解，阳极区所得溶液循环利用。 ①进入电解池的溶液中，溶质是______(填化学式)。 ②阳极的电极反应式为_________。 (3)天然气中含有杂质，某科研小组用氨水吸收得到溶液，已知时，，，，溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是_______(填字母)。 A． B． C． D． (4)工业上采用高温热分解的方法制取，在膜反应器中分离出。下，分解：。保持压强不变，反应达到平衡时，气体的体积分数随温度的变化曲线如图： ①在密闭容器中，关于上述反应的说法正确的是______(填字母)。 A．随温度的升高而增大 B．低压有利于提高的平衡分解率 C．维持温度、气体总压强不变时，向平衡体系中通入氩气，则 D．在恒容密闭容器中进行反应，当气体密度不再变化时，反应达到平衡状态 ②图中Q点：的平衡转化率为______；时，反应的______(为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 3．（19-20高一下·山西太原·阶段检测）(1)已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃。在常温常压条件下，AX3与X2气体反应生成1molAX5固体，放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为_______________。 (2)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇(C2H5OH)完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_______________。 (3)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是_______________。 (4)化学反应中放出的热能(焓变，ΔH)与反应物和生成物的键能(E)有关。已知：E(H—H)＝436kJ•mol－1，E(Cl—Cl)＝243kJ•mol－1，E(H—Cl)＝432kJ•mol－1。则H2(g)＋Cl2(g) ＝2HCl(g) ΔH＝_______________。 (5)如图是N2(g)和H2(g)反应生成2molNH3(g)过程中能量变化的示意图，请计算每生成1molNH3(g)放出热量为_______________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $