第1章 第1节 第3课时 反应焓变的计算-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参（人教版·不定项）

本讲义聚焦反应焓变的计算这一核心知识点，以盖斯定律为理论基础，系统梳理其内容、特点及虚拟途径法、加和法等应用方法，进而延伸至能源分类与摩尔燃烧焓的定义、意义及计算，构建从理论规律到实际应用的完整知识支架。 资料通过工业烟道气处理、黑火药爆炸等真实情境例题，结合能量循环图示辅助理解，培养学生基于盖斯定律的证据推理与模型建构能力，强化物质转化与能量变化的化学观念。课中助力教师引导学生掌握焓变计算方法，课后通过多样化练习题帮助学生巩固知识，查漏补缺，提升解决实际问题的科学思维与责任意识。

第3课时　反应焓变的计算 【学习目标】　1.理解并能简单应用盖斯定律，知道同一个化学反应的反应热与反应进行的途径无关。 2．能运用反应焓变合理选择和利用化学反应，感受变量研究的意义。 知识点一　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．盖斯定律的特点 (1)从反应途径角度理解 (2)从能量守恒角度理解 下图表示从始态通过不同途径到达终态的焓变，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 3．盖斯定律的应用方法 (1)虚拟途径法 反应物A变为反应产物D，可以有两种途径：①由A直接变成D，反应热为ΔH；②由A变成B，再由B变成C，最后由C变成D，每一步反应的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，如下图所示： (2)加和法 1．(2026·郑州高二月考)已知反应： H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1 N2(g)＋O2(g)===NO2(g)　ΔH2 N2(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 解析：选D。由题意把已知反应依次编号为①②③，根据盖斯定律，由①×3＋②×2－③×2可得2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3。 2．(2026·潍坊高二统考)工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ/mol；S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－296 kJ/mol；则该条件下2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)的ΔH等于(　　) A．－270 kJ/mol B．＋26 kJ/mol C．－582 kJ/mol D．＋270 kJ/mol 解析：选A。已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ/mol；②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－296 kJ/mol，根据盖斯定律，由①－②可得2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)　ΔH＝－270 kJ/mol。 3．(1)已知：①Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g)　ΔH1＝＋1 344.1 kJ·mol-1 ②2AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g)　ΔH2＝＋1 169.2 kJ·mol-1 由Al2O3(s)、C(s)和Cl2(g)反应生成AlCl3(g)的热化学方程式为________________________________________________________________________________________________________。 (2)黑火药是中国古代的四大发明之一，爆炸反应为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH。 已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1； ②S(s)＋2K(s)===K2S(s)　ΔH2； ③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)　ΔH3。 则 ΔH为__________。 (3)已知：①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol-1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJ·mol-1 ③2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3＝－2 599 kJ·mol-1 则反应2C(s，石墨)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH＝________________。 解析：(1)根据盖斯定律，由①－②可得Al2O3(s)、C(s)和Cl2(g)反应生成AlCl3(g)的热化学方程式。 (2)根据盖斯定律，由3×①＋②－③可得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)　ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3。 (3)根据盖斯定律，由①×2＋②×－③×可得：2C(s，石墨)＋H2(g)===C2H2(g)　ΔH＝(－393.5 kJ·mol-1)×2＋(－571.6 kJ·mol-1)×－(－2 599 kJ·mol-1)×＝＋226.7 kJ·mol-1。 答案：(1)Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)＋3CO(g)　ΔH＝＋174.9 kJ·mol-1 (2)3ΔH1＋ΔH2－ΔH3　(3)＋226.7 kJ·mol-1 知识点二　能源　摩尔燃烧焓 1．能源 2．摩尔燃烧焓 (1)定义：在一定反应温度和压强条件下，1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变，并指定物质中所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ΔH＝－890.3 kJ·mol-1，它表示298 K、101 kPa时，1_mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890.3 kJ的热量。 (3)计算：由摩尔燃烧焓的定义可知，298 K、101 kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×摩尔燃烧焓。 (1)我国目前使用的主要能源是化石燃料(　　) (2)提高燃料的燃烧效率对于节约能源并不重要(　　) (3)科学家正在研究开发太阳能、风能、潮汐能等新能源，并取得了一定进展(　　) (4)1 mol H2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出的热量为H2的摩尔燃烧焓(　　) (5)摩尔燃烧焓的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 1．(2026·琼海高二月考)能源是当今世界各国发展的重要核心。下列说法正确的是(　　) A．太阳能、风能、地热能、天然气和生物质能属于新能源 B．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能 C．CO2、SO2、甲烷都属于温室气体 D．用玉米生产的燃料乙醇属于可再生能源，而乙醇燃烧产生的气体可造成光化学烟雾 解析：选B。天然气是传统化石能源，不属于新能源，A错误；太阳能电池通过光伏效应将太阳能直接转化为电能，B正确；SO2是导致酸雨的主要气体，不属于温室气体，C错误；用玉米生产的燃料乙醇属于可再生能源，但乙醇燃烧主要产生CO2和H2O，不会造成光化学烟雾，光化学烟雾主要由氮氧化物和挥发性有机化合物引起，D错误。 2．下列对摩尔燃烧焓的理解正确的是(　　) A．可燃物燃烧放出的热量就是其摩尔燃烧焓 B．1 mol可燃物燃烧放出的热量就是其摩尔燃烧焓 C．298 K、101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水时的焓变就是其摩尔燃烧焓 D．摩尔燃烧焓随热化学方程式中各物质化学式前的系数的改变而改变 答案：C 3．(2026·天津滨海新区高二检测)已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol。则下列关于H2摩尔燃烧焓的表述正确的是(　　) A.H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝＋285.8 kJ/mol　 B．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－285.8 kJ/mol　 C．1 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量 D．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol　 解析：选D。燃烧反应为放热反应，ΔH应为负值，A错误；摩尔燃烧焓的定义是1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变，H2对应产物应该为液态水，B错误；1 mol H2完全燃烧生成液态水放热285.8 kJ，1 g H2的物质的量为0.5 mol，完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ×0.5＝142.9 kJ热量，C错误；1 mol H2完全燃烧生成液态水放热285.8 kJ，对应ΔH＝－285.8 kJ/mol，则H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol，D正确。 　 摩尔燃烧焓概念中的“三个”限制条件 1．能源是现代社会正常运转的基础。下列有关能源的认识错误的是(　　) A．煤的气化、液化可提高能源的利用效率 B．天然气的主要成分是CH4，属于可再生能源 C．开源节流、提高能源的利用效率是解决能源危机的措施 D．核能、风能、太阳能均属于新能源 解析：选B。天然气为化石燃料，属于不可再生能源，B项错误。 2．(2026·天津河北区高二检测)下列能表示物质摩尔燃烧焓(摩尔燃烧焓数值正确)的热化学方程式是(　　) A．C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol B.4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－1 265.2 kJ/mol C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802 kJ/mol D．S(s)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH＝－315 kJ/mol 解析：选A。摩尔燃烧焓是指1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物的焓变。1 mol C生成CO2(指定氧化物)，A正确；NH3物质的量应为1 mol，B错误；甲烷燃烧产物应该是液态水，C错误；S的燃烧产物应为SO2，D错误。 3．Li-Li2O体系的能量循环如下图所示。ΔH4等于(　　) A．ΔH2＋ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2 C．－ΔH3 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 解析：选D。由盖斯定律可知，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4。 4．(双选) (2026·日照高二月考)一定条件下，几种物质转化时的能量变化如下图所示，下列说法错误的是(　　) A．该条件下，C(s)的摩尔燃烧焓ΔH＝－110.5 kJ·mol-1 B．在一定条件下，化学反应的反应热与反应的途径无关 C．ΔH3＝＋787.0 kJ·mol-1 D．反应1中，反应物的总能量小于反应产物的总能量 解析：选AD。根据盖斯定律可知，反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)的ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)×＝(－221.0－566.0) kJ·mol-1×＝－393.5 kJ·mol-1，因此C(s)的摩尔燃烧焓ΔH＝－393.5 kJ·mol-1，故A错误；根据盖斯定律，化学反应的反应热只与始态和终态有关，与反应途径无关，故B正确；ΔH3＝－(ΔH1＋ΔH2)＝－(－221.0－566.0) kJ·mol-1＝＋787.0 kJ·mol-1，故C正确；反应1的ΔH1＝－221.0 kJ·mol-1<0，为放热反应，反应物的总能量大于反应产物的总能量，故D错误。 5．(1)碳氧化物的转化有重大用途，请回答下列关于CO和CO2的问题。已知： ①C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g)　ΔH1； ②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH2； ③H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH3。 C(s)＋O2(g)===CO2(g)的ΔH＝________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。 (2)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排以及高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。一种用CO2生产甲醇燃料的方法如下。 已知：①CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－a kJ·mol-1； ②CH3OH(g)===CH3OH(l)　ΔH＝－b kJ·mol-1； ③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－c kJ·mol-1； ④H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－d kJ·mol-1。 表示CH3OH(l)摩尔燃烧焓的热化学方程式为______________________________ __________________________________________________。 (3)实现反应CH4(g)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋2H2(g)　ΔH0对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。 已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH1＝－566 kJ·mol-1； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝－484 kJ·mol-1； CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3＝－802 kJ·mol-1。 则ΔH0＝________ kJ·mol-1。 答案：(1)ΔH1＋ΔH2－ΔH3 (2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－(c＋2d－a－b) kJ·mol-1 (3)＋248 学科网（北京）股份有限公司 $