专题1 第1单元 第4课时 化学反应的热效应重点题型突破（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热效应重点题型，系统梳理ΔH大小比较（物质状态、符号、计量数、反应程度）、热化学方程式判断（状态、燃烧热等）、反应热计算（键能、燃烧热、盖斯定律、进程图），构建从概念到应用的学习支架。 资料通过多样题型（选择、计算、填空）及实例（硫燃烧、铝热反应），引导学生形成盖斯定律思维模型，培养科学思维与化学观念。课中辅助教师突破重点，课后分层练习助力学生查漏补缺，强化知识应用。

第4课时　化学反应的热效应重点题型突破 [核心素养发展目标]　1.进一步理解化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。2.熟悉有关反应热计算的常见类型，形成应用盖斯定律计算反应热的思维模型，进一步提高化学计算的能力。 一、ΔH的大小比较 1.看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下： 2.看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。 3.看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。 4.看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。 1.如图为不同聚集状态的硫单质燃烧的反应过程能量变化： S(g)+O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(s)+O2(g)===SO2(g)　ΔH2 则：Q1　　　　(填“>”“<”或“=”，下同)Q2，ΔH1　　　　　　ΔH2。  答案　>　< 2.(2024·重庆高二期中)有以下三个反应 ①H2(g)+O2(g)===H2O(g)　ΔH1 ②H2(g)+O2(g)===H2O(l)　ΔH2 ③2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH3 下列说法错误的是(　　) A.ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于0 B.2ΔH2=ΔH3 C.ΔH1>ΔH2 D.2ΔH1<ΔH3 答案　D 解析　三个反应均为H2的燃烧反应，它们都是放热反应，所以ΔH1、ΔH2、ΔH3均小于0，A正确；反应②、③相比，反应③=反应②×2，所以2ΔH2=ΔH3，B正确；反应①、②相比，反应物相同、化学计量数相同，但产物的状态不同，H2O(g)转化为H2O(l)时，放出热量，所以反应②放出的热量更多，ΔH1>ΔH2，C正确；反应②、③相比，2ΔH2=ΔH3，反应①②相比，ΔH1>ΔH2，所以2ΔH1>ΔH3，D错误。 3.已知： ①2Al(s)+O2(g)===Al2O3(s)　ΔH1 ②2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH2 比较ΔH1与ΔH2的大小，写出分析过程。 答案　由反应①-反应②可得2Al(s)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+Al2O3(s)　ΔH=ΔH1-ΔH2，已知铝热反应为放热反应，故ΔH<0，ΔH1<ΔH2。 二、一定条件下热化学方程式的判断 1.下列化学反应表示正确的是(　　) A.水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气法制氢反应中，H2O(g)与足量C(s)反应生成1 mol H2(g)和1 mol CO(g)吸收131.3 kJ的热量。水煤气法制氢：C(s)+H2O(g)===H2(g)+CO(g)　ΔH=-131.3 kJ·mol-1 B.甲烷具有较大的热值(55.643 75 kJ·g-1)，甲烷的燃烧：CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=890.3 kJ·mol-1 C.H2S的标准燃烧热为-586.16 kJ·mol-1，H2S的燃烧：2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-1 172.32 kJ·mol-1 D.SO2与O2在400~500 ℃、V2O5催化作用下反应生成SO3，每生成1 mol SO3释放出98.3 kJ的热量，SO2催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ·mol-1 答案　D 解析　水煤气法制氢为吸热反应，A错；H2S的燃烧为生成液态水时释放出的热量，C错。 2.25 ℃和101 kPa下，下列物质的标准燃烧热如表(单位： kJ·mol-1)。 H2 Mg Li -285.8 -610 -299 下列化学反应表示正确的是(　　) A.H2燃烧的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1 B.锂在氧气中燃烧与Mg相似，其燃烧的热化学方程式：2Li(s)+O2(g)===Li2O2(s)　ΔH=299 kJ·mol-1 C.稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol H2O(l)的反应热为-57.3 kJ·mol-1，稀硫酸与稀氢氧化钾溶液发生反应：H2SO4(aq)+2KOH(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1 D.镁的燃烧：2Mg(s)+O2(g)===2MgO(s)　ΔH=-1 220 kJ·mol-1 答案　D 三、几种常见反应热的计算类型 类型一　已知键能或标准燃烧热计算型 1.已知反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)中相关化学键的键能数据如下： 化学键 C—H C==O H—H C≡O(CO) 键能/(kJ·mol-1) 413 745 436 1 075 该反应的ΔH=　　　　kJ·mol-1。  答案　120 解析　ΔH=(413 kJ·mol-1×4+745 kJ·mol-1×2)-(2×1 075 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1)=120 kJ·mol-1。 2.[2020·全国卷Ⅱ，28(1)①]乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g) ΔH1，相关物质的标准燃烧热数据如下表所示： 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) 标准燃烧热ΔH/(kJ·mol-1) -1 560 -1 411 -286 ΔH1=　　　　 kJ·mol-1。  答案　137 解析　先写出三种气体的标准燃烧热的热化学方程式，然后根据盖斯定律，ΔH1=-1 560 kJ·mol-1-(-1 411 kJ·mol-1)-(-286 kJ·mol-1)=137 kJ·mol-1。 类型二　多步方程式叠加型 3.已知热化学方程式： ①C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)　ΔH1=-1 301.0 kJ·mol-1 ②C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH2=-393.5 kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)===H2O(l)　ΔH3=-285.8 kJ·mol-1 则反应④2C(s)+H2(g)===C2H2(g)的ΔH为(　　) A.228.2 kJ·mol-1 B.-228.2 kJ·mol-1 C.1 301.0 kJ·mol-1 D.621.7 kJ·mol-1 答案　A 解析　热化学方程式①②③和④之间存在如下关系：2×②+③-①=④。所以根据盖斯定律，得ΔH4=2ΔH2+ΔH3-ΔH1=2×(-393.5 kJ·mol-1)-285.8 kJ·mol-1+1 301.0 kJ·mol-1=228.2 kJ·mol-1。 4.冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气，实际生产中天然气需要脱硫，在1 200 ℃时，工艺中会发生下列反应： ①H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(g)　ΔH1 ②2H2S(g)+SO2(g)===S2(g)+2H2O(g)　ΔH2 ③H2S(g)+O2(g)===S(g)+H2O(g)　ΔH3 ④2S(g)===S2(g)　ΔH4。 则ΔH4的正确表达式为　　　　　　　。  答案　ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) 解析　将2×②+2×①-6×③得到6S(g)===3S2(g)的焓变3ΔH4=2ΔH1+2ΔH2-6ΔH3，所以2S(g)===S2(g)的焓变ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)。 类型三　反应进程图型 5.在微生物作用的条件下，N经过两步反应被氧化成N。两步反应的能量变化示意图如图。 (1)第一步反应是　　　　(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是　　　　。  (2)1 mol N(aq)全部被氧化成N(aq)的热化学方程式是　　　　。  答案　(1)放热　ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量) (2)N(aq)+2O2(g)===N(aq)+2H+(aq)+H2O(l)　ΔH=-346 kJ·mol-1 6.直接将CO2转化为有机物并非植物的“专利”，科学家通过多种途径实现了CO2合成甲醛，总反应为CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)　ΔH，转化步骤如图所示： 已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH4，则总反应的ΔH=　　　　(用图中焓变以及ΔH4表示)。  答案　ΔH1+ΔH2+- 解析　根据题图及盖斯定律，总反应CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)是①+②+×③-×④得到的，则反应热ΔH=ΔH1+ΔH2+-。 课时对点练 [分值：100分] [1~7题，每小题8分] 题组一　热化学方程式的理解与书写判断 1.铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ。下列有关铍燃烧的热化学方程式正确的是(　　) A.Be+O2===BeO　ΔH=-564.3 kJ·mol-1 B.Be(s)+O2(g)===BeO(s)　ΔH=564.3 kJ·mol-1 C.Be(s)+O2(g)===BeO(s)　ΔH=-564.3 kJ·mol-1 D.Be(s)+O2(g)===BeO(g)　ΔH=-564.3 kJ·mol-1 答案　C 解析　1 kg Be的物质的量为= mol，又因为1 kg Be完全燃烧放出的热量为62 700 kJ，则1 mol Be完全燃烧放出的热量为 kJ=564.3 kJ，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。 2.下列关于热化学方程式的说法正确的是(　　) A.若H2的标准燃烧热为-a kJ·mol-1，则热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH=-a kJ·mol-1 B.若1 mol SO2和0.5 mol O2完全反应放热98.3 kJ，则热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-98.3 kJ·mol-1 C.若H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)　ΔH=-114.6 kJ·mol-1 D.若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH=-4b kJ·mol-1 答案　D 解析　H2的标准燃烧热是指1 mol H2在氧气中完全燃烧生成H2O(l)时的反应热，A错误；稀硫酸与Ba(OH)2溶液发生中和反应时除产生2 mol的H2O(l)放出热量外，反应产生BaSO4沉淀时也会放出热量，反应放出热量越多，则反应热越小，故稀硫酸与稀Ba(OH)2溶液反应，H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)　ΔH<-114.6 kJ·mol-1，C错误；1 mol白磷的质量是124 g，若31 g白磷的能量比31 g红磷多b kJ，则1 mol白磷的能量比4 mol红磷的能量多4b kJ，故白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)===4P(红磷，s)　ΔH=-4b kJ·mol-1，D正确。 题组二　ΔH的大小比较 3.已知：①H2(g)+O2(g)===H2O(g)　ΔH1=a kJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)　ΔH2=b kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)===H2O(l)　ΔH3=c kJ·mol-1 ④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　ΔH4=d kJ·mol-1 下列关系正确的是(　　) A.a<c<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0 答案　C 解析　热化学方程式中化学计量数表示物质的量，水从气态变为液态放热，①与③比较，③放出的热量多，所以0>a>c，②与④比较，④放出的热量多，所以0>b>d，热化学方程式中化学计量数变化，焓变随之变化，所以b=2a<0，d=2c<0。 4.下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是(　　) ①C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH1 C(s)+O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)+O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(g)+O2(g)===SO2(g)　ΔH2 ③Mg(s)+2HCl(aq)===MgCl2(aq)+H2(g)　ΔH1 Ca(s)+2HCl(aq)===CaCl2(aq)+H2(g)　ΔH2 ④CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l)　ΔH1 HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH2 A.②③④ B.① C.②④ D.①②③ 答案　A 解析　①1 mol C(s)完全燃烧比1 mol C(s)不完全燃烧放出的热量多，放热反应ΔH<0，所以ΔH1<ΔH2；②能量：S(s)<S(g)，1 mol S(g)完全燃烧比1 mol S(s)完全燃烧放出的热量多，所以ΔH1>ΔH2；③1 mol Ca(s)与HCl(aq)反应比1 mol Mg(s)与HCl(aq)反应放出的热量多，所以ΔH1>ΔH2；④CH3COOH是弱酸，电离过程吸热，1 mol CH3COOH(aq)与NaOH(aq)反应放出的热量比1 mol HCl(aq)与NaOH(aq)反应放出的热量少，所以ΔH1>ΔH2。②③④符合题意。 题组三　几种类型反应热的计算 5.(2024·浙江台州月考)合成氨工业中的氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g)　ΔH=162 kJ·mol -1，断裂化学键所需能量如表，则断裂1 mol C—H所需吸收的能量为(　　) 化学键 H—O C==O H—H 断裂1 mol化学键需要吸收的能量/ kJ 464 803 436 A.207 kJ B.414 kJ C.632 kJ D.828 kJ 答案　B 解析　在化学反应中，旧键断开吸收能量，新键形成释放能量，ΔH=反应物断键吸收的总能量-生成物成键释放的总能量，设断裂1 mol C—H需要吸收的能量为a kJ，则ΔH=(4×a+4×464-2×803-4×436) kJ·mol -1=162 kJ·mol -1，解得a=414。 6.(2024·四川达州高二上期中)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25 ℃时，相关物质的标准燃烧热数据如下表： 物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l) 标准燃烧热ΔH/(kJ·mol -1) -285.8 -393.5 -3 267.5 则25 ℃时，6C(石墨，s)+3H2(g)===C6H6(l)的ΔH为(　　) A.-30.9 kJ·mol-1 B.49.1 kJ·mol-1 C.104.7 kJ·mol-1 D.-2 588.2 kJ·mol-1 答案　B 解析　由题给标准燃烧热数据可得，①H2(g)+O2(g)===H2O(l)　ΔH1=-285.8 kJ·mol -1，②C(石墨，s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH2=-393.5 kJ·mol -1，③C6H6(l)+O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l)　ΔH3=-3 267.5 kJ·mol -1，根据盖斯定律，目标方程式可由3×①+6×②-③得到，其ΔH=(-285.8 kJ·mol -1)×3+(-393.5 kJ·mol -1)×6-(-3 267.5 kJ·mol -1)=49.1 kJ·mol -1，故3H2(g)+6C(石墨，s)===C6H6(l)　ΔH=49.1 kJ·mol -1。 7.(2025·南京期末)Li⁃Li2O体系的能量循环如图所示，则ΔH4等于(　　) A.ΔH2+ΔH3 B.ΔH1+ΔH2 C.-ΔH3 D.ΔH1+ΔH2+ΔH3 答案　D 解析　根据盖斯定律分析可知ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4，D正确。 [8~10题，每小题8分] 8.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法不正确的是(　　) ①在101 kPa、25 ℃时太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)　ΔH1=571.6 kJ·mol -1 ②焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)　ΔH2=131.3 kJ·mol -1 ③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)　ΔH3=206.1 kJ·mol -1 A.H2的标准燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol -1 B.反应②中反应物键能总和>生成物键能总和 C.反应C(s)+2H2(g)===CH4(g)的ΔH=74.8 kJ·mol -1 D.2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)　ΔH<571.6 kJ·mol -1 答案　C 解析　由反应①可得出101 kPa、25 ℃时H2(g)+O2(g)===H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol -1，则H2的标准燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol -1，A正确；ΔH2=131.3 kJ·mol -1>0，可说明反应②中反应物键能总和>生成物键能总和，B正确；利用盖斯定律，将②-③，整理可得C(s)+2H2(g)===CH4(g)　ΔH=131.3 kJ·mol -1-206.1 kJ·mol -1=-74.8 kJ·mol -1，C错误；因为2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)　ΔH1=571.6 kJ·mol -1，而　2H2O(g)===2H2O(l)　ΔH4<0，联立两热化学方程式可得2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)　ΔH<571.6 kJ·mol -1，D正确。 9.下列表述正确的是(　　) 　 A.根据图甲可知，合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH=(b-a) kJ·mol-1 B.图乙表示2 mol H2(g)所具有的能量比2 mol 气态水所具有的能量多483.6 kJ C.1 L 1 mol·L-1 HCl溶液分别和1 mol NaOH、1 mol NH3·H2O反应，前者比后者ΔH小 D.汽油燃烧时化学能全部转化为热能 答案　C 解析　由图甲可知，合成甲醇的反应是放热反应，ΔH=(a-b) kJ·mol-1，A错误；由图乙知，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)的总能量比2 mol气态水的能量多483.6 kJ，B错误；汽油燃烧时化学能除转化为热能外还转化为光能等，D错误。 10.向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A.反应HC(aq)+H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)为放热反应 B.C(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 C.ΔH1>ΔH2；ΔH2<ΔH3 D.H2CO3(aq)===CO2(g)+H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小 答案　B 解析　由图像可知，反应HC(aq)+H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)为吸热反应，A错误；由盖斯定律可知C(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，B正确；由图像可知，能量差值越大，反应热的绝对值越大，ΔH1、ΔH2都为放热反应，则ΔH1<ΔH2，C错误；加入催化剂，反应热不变，D错误。 11.(9分)依据题意，写出下列反应的热化学方程式。 (1)若适量的N2和O2完全反应生成NO2，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量，则该反应的热化学方程式为　　　　　　　。  (2)用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为　　　　　　　。  (3)已知拆开1 mol H—H、1 mol N—H、1 mol N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为　　　　　　　。  答案　(1)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)　ΔH=67.8 kJ·mol-1 (2)C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)　ΔH=-1 300 kJ·mol-1 (3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92 kJ·mol-1 12.(5分)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为 TiO2TiCl4Ti 已知：Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ·mol-1 Ⅱ.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)　ΔH=-566 kJ·mol-1 Ⅲ.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g)　ΔH=141 kJ·mol-1 (1)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=　　　　　　　　。  (2)反应TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是　　　　　　　。  答案　(1)-80 kJ·mol-1　(2)防止高温下Mg、Ti与空气中的O2(或CO2、N2)作用 解析　(1)根据盖斯定律，由2×Ⅰ-Ⅱ+Ⅲ可得：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)　ΔH=-80 kJ·mol-1。 13.(6分)捕集CO2转化为合成气(CO和H2)，再转化为烃类及含氧化合物等高附加值化学品，有利于实现碳循环利用。捕集CO2涉及以下反应： ①CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)　ΔH1 ②CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g)　ΔH2 有关物质能量变化如图所示，设稳定单质的焓(H)为0，则ΔH1=　　　　 kJ·mol-1，ΔH2=　　　　  kJ·mol-1。 答案　41　-165 解析　由图知，存在以下热化学方程式：Ⅰ.CO(g)+O2(g)===CO2(g)　ΔH=-283 kJ·mol-1；Ⅱ.H2(g)+O2 (g)===H2O(g)　ΔH=-242 kJ·mol-1；Ⅲ.C (s)+2H2(g)===CH4(g)　ΔH=-75 kJ·mol-1；Ⅳ.C (s)+O2(g)===CO2 (g)　ΔH=-394 kJ·mol-1。根据盖斯定律，Ⅱ-Ⅰ=①，则CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)　ΔH1=[-242-(-283)] kJ·mol-1=41 kJ·mol-1；Ⅱ×2+Ⅲ-Ⅳ=②，则CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g)　ΔH2=[-242×2+(-75)-(-394)] kJ·mol-1=-165 kJ·mol-1。 学科网（北京）股份有限公司 $