专题1 第1单元 第1课时 化学反应的焓变（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（苏教版 闽桂蒙陕冀专版）

本讲义聚焦化学反应的焓变核心知识点，从反应热与焓变的概念切入，通过宏观能量变化与微观化学键断裂形成的关系，建立放热吸热反应的判断模型，进而学习热化学方程式的书写与应用，构建定性到定量的认知支架。 该资料以化学观念和科学思维为导向，设计问题链（如内能测量、可逆反应焓变）和实例分析（键能计算、热化学方程式正误判断），结合图像与表格辅助理解。课中助力教师引导学生形成能量转化观念，课后通过分层练习帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第一单元　化学反应的热效应 第1课时　化学反应的焓变 [核心素养发展目标]　1.能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质，能正确认识和判断放热反应和吸热反应。2.能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量可以相互转化的观念，正确理解反应热和焓变的概念。3.建立从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型，会正确书写热化学方程式。 一、反应热　焓变 (一)体系、内能、焓和焓变 1.体系与环境(以盐酸与NaOH溶液的反应为例) 2.内能与焓 (1)内能 对物质的量确定的体系而言，其中物质的各种能量的总和称为内能。 (2)焓 焓是与内能有关的物理量，用符号H表示。 (3)焓变 焓的数值的变化称为焓变，即为ΔH。 3.化学反应的两大基本特征 (1)物质变化：有新物质生成。 (2)能量变化：表现形式主要是吸收或释放热，能量的转换以发生化学变化的物质为基础，遵循能量守恒定律。 (1)科学家能测出物质内能的绝对值吗？物质变化过程中的内能变化可通过哪些形式表现出来？ 提示　不能。通过变化过程中体系吸收(或者放出)的热和对内(或对外)所做的功的形式表现出来。 (2)化学反应中释放或吸收热量的多少取决于什么？ 提示　取决于化学反应中反应物的转化量。 (二)化学反应的焓变　反应热 1.化学反应的反应热 在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放的热称为化学反应的热效应，也称反应热。 2.化学反应的焓变 ①概念：在恒压条件下，化学反应过程中吸收或释放出的热即为反应的焓变。 ②焓变的符号：ΔH，常用单位：kJ·mol-1。 ③化学反应的焓变与温度、压强、反应物及生成物的聚集状态等因素有关。 3.恒压条件下，如不特别指明，化学反应的反应热就是该反应的焓变。 4.反应的焓变(ΔH)与放热反应和吸热反应的关系 (1)化学反应过程中物质的总能量与反应热的关系 (2)用数据计算 5.常见的吸热反应和放热反应 有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　②大多数的分解反应　③大多数的化合反应　④铝热反应　⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应　⑥中和反应　⑦可燃物的燃烧　⑧金属与酸的置换反应 其中属于放热反应的是　　　　　　(填序号，下同)，属于吸热反应的是　　　　　　　。  答案　③④⑥⑦⑧　①②⑤ (1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化(　　) (2)所有的化学反应都伴有能量的变化(　　) (3)伴有能量变化的一定是化学反应(　　) (4)加热条件下发生的反应均为吸热反应(　　) (5)浓硫酸溶于水时，体系的温度升高，该过程属于放热反应(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 二、热化学方程式 1.热化学方程式 2.热化学方程式的书写 (1)注明反应时的温度和压强，25℃、101 kPa下进行的反应可不注明。 (2)注明反应物和生成物的聚集状态：固体(s)、液体(l)、气体(g)、水溶液(aq)。 (3)热化学方程式的化学计量数，可以是整数或简单分数，表示物质的量。 (4)标注ΔH的正负。化学方程式后面空格标注ΔH，若为放热反应，ΔH为“-”；若为吸热反应，ΔH为“+”(“+”可省略不写)。 (5)ΔH必须与化学方程式一一对应。 ΔH的单位中“mol-1”，指的是“每摩尔反应”，对于同一化学反应，当热化学方程式中的化学计量数不同时，其ΔH也不同。 1.在25 ℃、101 kPa下，1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol液态H2O，放出285.8 kJ的热量。 (1)该反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)生成1 mol气态H2O时，放出的热量明显不同，其原因是　　　 　　　　　　　。  答案　(1)H2(g)+ O2(g)===H2O(l)　ΔH =-285.8 kJ·mol-1 (2)H2O的聚集状态不同，其内能不同，尽管产物都是1 mol H2O，但放出的热量不同 2.已知：H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH=-184.6 kJ·mol-1，则 (1)反应2H2(g)+2Cl2(g)===4HCl(g)　ΔH=　　　　　　。  (2)反应HCl(g)===H2(g)+Cl2(g)　ΔH=　　　　　　。  答案　(1)-369.2 kJ·mol-1　(2)92.3 kJ·mol-1 3.已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92 kJ·mol-1，则将1 mol N2(g)和3 mol H2(g)置于密闭容器中，一定条件下充分反应，放出的热量　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)92 kJ，理由是　　　　  　　　　。  答案　小于　该反应是可逆反应，不能进行完全 4.25 ℃、101 kPa下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445.15 kJ的热量。判断下列几个热化学方程式的正误，错误的指出错误的原因。 ①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-445.15 kJ·mol-1(　　) 　　　  ②2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=890.3 kJ·mol-1(　　) 　　　  ③CH4+2O2===CO2+H2O　ΔH=-890.3 kJ·mol-1(　　) 　　　  ④CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1(　　) 　　　  ⑤CH4(g)+O2(g)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-445.15 kJ·mol-1(　　) 　　　  答案　①×　反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应　②×　CH4的燃烧为放热反应，ΔH<0且反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应　③×　未注明反应物和生成物的状态　④√　⑤√ (1)热化学方程式正误判断的方法 (2)可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应，由于可逆反应不能进行彻底，那么吸收或放出的热量一定比该值小。 三、化学反应过程中能量变化的原因 1.实例分析化学反应过程中能量的变化，阅读教材，完成下表： N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示： 由图可知： 化学键 反应中能量变化 断裂或形成1 mol化学键的能量变化 断裂或形成化学键的总能量变化 N≡N 吸收946 kJ 共吸收1 444 kJ O==O 吸收498 kJ N≡O 放出632 kJ 共放出1 264 kJ 结论 N2(g)+O2(g)===2NO(g)的反应热ΔH=180 kJ·mol-1 2.化学反应中能量变化的本质 (1)化学反应中的能量变化，本质上是由于化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量和新化学键形成时释放的能量不同造成的。 (2)化学键与化学反应能量变化的关系 3.键能数据计算化学反应的反应热 用键能计算ΔH时，ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，其中关键是要算清物质中化学键的种类和数目。 1.已知一些化学键的键能数据如表所示： 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol-1) 414 489 565 155 则反应CH4(g)+4F2(g)===CF4(g)+4HF(g)的反应热(焓变ΔH)等于(　　) A.485 kJ·mol-1 B.-485 kJ·mol-1 C.-1 940 kJ·mol-1 D.1 940 kJ·mol-1 答案　C 解析　ΔH=E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能)，所求反应的反应热ΔH=414 kJ·mol-1×4+155 kJ·mol-1×4-489 kJ·mol-1×4-565 kJ·mol-1×4=-1 940 kJ·mol-1。 2.化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化如图所示。 已知断裂1 mol N≡N、1 mol N—H分别需吸收946 kJ、391 kJ的能量，试回答下列问题： (1)该反应为　　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。  (2)拆开1 mol H2中化学键所需能量为　　　　　 kJ。  (3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=　　　　　。  答案　(1)放热　(2)436　(3)-92 kJ·mol-1 课时对点练 [分值：100分] [1~9题，每小题7分] 题组一　焓变和反应热概念的理解与判断 1.在化学反应中常伴随能量的释放或吸收。下列说法错误的是(　　) A.焓是指物质所具有的内能 B.等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变 C.一个化学反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量，表示该反应为吸热反应 D.放热反应的ΔH<0，吸热反应的ΔH>0 答案　A 解析　内能是体系内物质的各种能量的总和，焓是一个与内能有关的物理量，A项错误。 2.下列关于ΔH的说法正确的是(　　) A.反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH越大 B.ΔH>0时反应放热，ΔH<0时反应吸热 C.ΔH越大，说明反应放出的热量越多 D.能量变化如图所示的化学反应为放热反应，ΔH为负值 答案　D 解析　A项，ΔH与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物的用量无关，错误；B项，ΔH>0时反应吸热，ΔH<0时反应放热，错误；C项，焓变有正、负，反应放出的热量越多，ΔH越小，反应吸收的热量越多，ΔH越大，错误；D项，由于反应物的总焓大于生成物的总焓，故由反应物转化为生成物时，该反应为放热反应，ΔH为负值，正确。 3.如图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A.相同条件下，A→B+C和B+C→A两个反应吸收或放出的能量不等 B.A→B+C是放热反应 C.A具有的能量高于B和C具有的能量总和 D.A→B+C是吸热反应，则B+C→A是放热反应 答案　D 解析　相同条件下，两个反应的反应物和生成物的能量差值相等，所以吸收或放出的能量相等，A错误；由于A的能量比B和C的总能量低，因此A→B+C是吸热反应，B、C错误；A→B+C，反应物的能量低于生成物的能量，是吸热反应，B+C→A是A→B+C的逆反应，所以一定是放热反应，D正确。 题组二　化学反应中能量变化图像的识别 4.利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示，则下列说法错误的是(　　) A.该过程中实现了光能转化为化学能 B.氢能资源丰富，属于可再生能源 C.过程Ⅰ吸收能量，过程Ⅱ释放能量 D.2H2O2H2↑+O2↑的能量变化如图所示 答案　D 解析　由题意可知，太阳能使水分解，则实现了光能向化学能的转化，故A正确；过程Ⅰ断裂O—H键，吸收能量，过程Ⅱ形成O—O键、H—H键，释放能量，故C正确；氢气燃烧是放热反应，光解水是吸热反应，吸热反应的反应物的总能量低于生成物的总能量，图中反应是放热反应，故D错误。 5.(2025·嘉兴期末)工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH<0。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是(　　) 答案　A 解析　由热化学方程式可知，反应物、生成物均为气态，焓变为负，为放热反应，且生成物为液态时放出热量更多，选项A中图符合。 6.H2(g)与ICl(g)的反应包含以下两步： Ⅰ.H2(g)+ICl(g)===HCl(g)+HI(g)， Ⅱ.HCl(g)+HI(g)+ICl(g)===I2(g)+2HCl(g)。反应过程中的能量变化曲线如图所示，下列说法错误的是(　　) A.反应Ⅰ为吸热反应 B.反应Ⅱ为放热反应 C.反应H2(g)+2ICl(g)===I2(g)+2HCl(g)的ΔH=-218 kJ·mol-1 D.反应Ⅰ、Ⅱ均为氧化还原反应 答案　A 解析　反应Ⅰ、Ⅱ中反应物总能量均大于生成物的总能量，均为放热反应，A错误，B正确；由图像可知，反应H2(g)+2ICl(g)===I2(g)+2HCl(g)的ΔH=-218 kJ·mol-1，C正确；反应Ⅰ、Ⅱ均涉及单质反应，元素化合价发生变化，则均为氧化还原反应，D正确。 题组三　热化学方程式 7.下列关于热化学方程式的说法错误的是(　　) A.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比 B.热化学方程式中各物质的化学计量数可以用整数或者简单分数 C.热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示标准状况下的数据 D.同一化学反应，热化学方程式中的化学计量数不同，ΔH也不同 答案　C 解析　参加反应的物质的物质的量越多，反应所吸收或放出的热量越多，故A正确；热化学方程式未注明温度和压强时，ΔH表示298 K、101 kPa下的数据，故C错误。 8.下列热化学方程式书写正确的是(　　) A.C2H5OH(l)燃烧的热化学方程式为C2H5OH(l)+O2===2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=1 366.8 kJ·mol-1 B.C2H5OH(l)燃烧的热化学方程式：C2H5OH(l)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH=1 366.8 kJ·mol-1 C.葡萄糖与氧气反应的热化学方程式：C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l)　ΔH=-2 803 kJ·mol -1 D.含20.0 g NaOH的稀溶液与足量稀盐酸反应，释放28.7 kJ的热量，则热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH=-28.7 kJ·mol -1 答案　C 解析　反应方程式中未注明物质的状态，A错误；乙醇燃烧为放热反应，ΔH<0，B错误；含20.0 g NaOH的稀溶液与足量稀盐酸反应，生成0.5 mol 水释放28.7 kJ的热量，则热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.4 kJ·mol -1，D错误。 9.已知热化学方程式：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)。下列说法正确的是(　　) A.相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量 B.将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出的热量为Q kJ C.此反应为放热反应，不需任何条件就能发生 D.如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ，则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化 答案　D 解析　该反应是放热反应，相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量大于2 mol SO3(g)所具有的能量，故A错误；将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，达到化学平衡，反应物不能全部转化，放出热量小于Q kJ，故B错误；反应吸热还是放热与反应条件无关，C错误；如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ，参加反应的二氧化硫为2 mol，故一定有2 mol SO2(g)被氧化，故D正确。 [10~11题，每小题8分] 10.下列图示与对应的叙述不相符的是(　　) A.(a)图可表示锌和稀硫酸反应过程中的能量变化 B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定 C.由(c)图可知，2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)　ΔH=Ea-Eb D.(d)图是某反应A→C的能量变化曲线图，反应的ΔH=E1+E3-E2-E4 答案　A 解析　(a)图中生成物能量高于反应物能量，则反应为吸热反应，而锌和稀硫酸反应为放热反应，A错误；(b)图中金刚石的能量高于石墨的能量，能量越低物质越稳定，则通过(b)图可知石墨比金刚石稳定，B正确；由(c)图可知，SO3转化为SO2和O2的反应为吸热反应，热化学方程式为2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)　ΔH=Ea-Eb，C正确；(d)图反应为放热反应，ΔH=E1+E3-E2-E4<0，D正确。 11.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。 下列说法正确的是(　　) A.石墨转变为金刚石是吸热反应 B.白磷比红磷稳定 C.S(g)+O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(s)+O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH1>ΔH2 D.CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)　ΔH>0 答案　A 解析　由图像可知石墨的能量比金刚石的低，因此由石墨转变为金刚石是吸热反应，A正确；白磷具有的能量比红磷的高，根据能量越低越稳定的原理可知，红磷比白磷稳定，B错误；|ΔH1|>|ΔH2|，由于ΔH1、ΔH2均小于零，故ΔH1<ΔH2，C错误；CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)为放热反应，ΔH<0，D错误。 12.(15分)根据你的认识和理解，结合所给提示写出下列有关反应的热化学方程式。 (1)1 mol CaCO3(s)分解生成CaO(s)和CO2(g)，吸收178.2 kJ热量：　　　　　　　。  (2)N2(g)与H2(g)反应生成1 mol NH3(g)，放出46.1 kJ热量：　　　　　　　。  (3)1 g甲烷在空气中燃烧，恢复至常温下测得放出55.625 kJ热量：　　　　　　　。  (4)P(红磷，s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量变化关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。试回答下列问题： ①写出P(红磷，s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式：　　　　　　　。  ②写出PCl5(g)分解生成PCl3(g)和Cl2(g)的热化学方程式：　　　　　　　。  答案　(1)CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)　ΔH=178.2 kJ·mol-1 (2)N2(g)+H2(g)NH3(g)　ΔH=-46.1 kJ·mol-1 (3)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890 kJ·mol-1 (4)①2P(红磷，s)+3Cl2(g)===2PCl3(g)　ΔH=-612 kJ·mol-1 ②PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g)　ΔH=93 kJ·mol-1 13.(6分)(1)图1是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，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数据： 化学键 P—P P—O O==O P==O 键能/(kJ·mol-1) a b c x 已知1 mol P4(g)完全燃烧生成P4O10(g)放出的热量为d kJ，P4和P4O10的结构如图2所示，则表中x=　　　　　　　　　　(用含有a、b、c、d的代数式表示)。  答案　(1)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1 (2)(d+6a+5c-12b) 解析　(1)该反应的焓变ΔH=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1，所以热化学方程式为NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)　ΔH=-234 kJ·mol-1。 (2)白磷燃烧的化学方程式为P4+5O2P4O10，ΔH=反应物总键能-生成物总键能，1 mol白磷完全燃烧需断裂6 mol P—P键、5 mol O==O键，形成12 mol P—O键、4 mol P==O键，所以6a+5c-(4x+12b)=-d，可得x=(d+6a+5c-12b)。 学科网（北京）股份有限公司 $